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1、土木工程材料试验,(-2),混凝土用砂、石试验,东南大学材料科学与工程学院,2010.11,1,砂石试验主要内容,?,标准依据,?,取样方法及检验规则,?,砂性能试验,?,筛分析,?,表观密度,?,堆积密度及孔隙率的计算,?,石子性能试验,?,筛分析,?,表观密度,?,堆积密度及孔隙率的计算,2,标准依据,?,标准依据：,?,GB/T14684-2001,建筑用砂、,GB/T14685-2001,建筑用卵石、碎石,?,JGJ52,2006,普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准,?,JTGE42-2005,公路工程集料试验规程,?,集料（骨料）,?,在水泥混凝土等建筑行业中，一般,4.75mm(
2、,或,5.00mm),为粗细集料的分界，而,对沥青路面和基层均以,2.36,为界。,?,用量约占水泥混凝土总体积的,3/4,左右；集料的价格便宜，来源丰富，,且可以提高混凝土的体积稳定性和耐久性。,?,试验目的,?,依据标准，对混凝土用砂、石材料进行试验，评定其质量，并为混凝,土配合比设计提供原材料参数。,?,学习砂石集料的试验方法，了解混凝土集料材料的性能。,3,取样方法,?,取样：取样部位不少于,8,处，均匀选取，其总量应,多于试验用量的,1,倍。,?,四分法缩取试样：将取回的砂（或石子）试样拌匀,后摊成厚度约,20mm,的圆饼（砂）或圆锥体（石子），,在其上划十字线，分成大致相等的四份，
3、除去其对,角线的两份，将其余两份按同样的方法再持续进行，,直至缩分后的材料量略多于试验所需的数量为止。,?,砂还可用分料器缩分,4,检验规则,?,砂石检验项目主要有颗粒级配、表观密度、堆积密,度与空隙率、泥含量及泥块含量,?,砂的粗细程度、云母含量、石子的最大粒径、压碎,值、针片状颗粒含量、碱活性等。,?,经检验后，其结果符合标准规定可判为该产品合格，,若其中一项不符合，则应再次从同一批样品中加倍,抽样并对该项进行复检，复验仍不符合本标准技术,指标，则该批产品为不合格。,5,砂的筛分析试验,?,主要仪器设备：,?,砂筛,GB/T14684,标准筛孔径为,0.150,，,0.300,，,0.60
4、0,，,1.18,，,2.36,，,4.75,，,9.50mm,的方孔筛。,?,电动振动筛，振幅,0.5,0.1mm,，频率,50,3Hz,等。,6,筛分析试验步骤：,?,1,试样先过孔径为,10.0mm,筛（算出其筛余百分,率），然后用四分法缩分至每份不少于,550g,的试样,两份，放在烘箱中于,105,5,烘至恒重，冷却至室,温。,?,2,准确称取试样,500g,。,?,3,将整套砂筛置于摇筛机上并固紧，摇筛,10min,；,?,4,筛至每分钟通过量小于试样总量的,0.1,为止。,?,5,称取各号筛上的筛余量,m,i,。,7,摇筛机,8,筛分结果计算,?,计算分计筛余,a,i,（,0.1,
5、）,=m,i,100,/500,。,?,计算累计筛余,A,i,（,1,）,A,i,?,?,a,i,j,?,1,i,?,如,A1,a1,，,A2,a1,a2,，,A3=a1+a2+a3,?,按下式计算砂的细度模数,M,x,（精度,0.1,）：,(,A,2,?,A,3,?,A,4,?,A,5,?,A,6,),?,5,A,1,M,x,?,100,?,A,1,?,取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。,如超过,0.20,，则需重新进行试验。,9,筛分结果评定,评定颗粒级配。,?,除,5mm,和,0.63mm,外,Ai,超出不应大于,5%,。,?,砂按细度模数（,M,x,）分为粗,(Mx=3.1,3
6、.7),、,中,(Mx=3.0,2.3),、细,(Mx=1.6,2.2),三种规,格。,?,查表或绘制筛分曲线，根据累计筛余百分率，,10,砂的表观密度测定,-,标准法,?,（一）主要仪器：容量瓶（,500mL,），天平,(,精度,1g),等。,?,（二）试验步骤,?,1,称取烘干试样,300g,（,m,0,）置于盛半瓶冷开,水的容量瓶中，排除气泡，塞紧瓶塞，静置,24h,。,?,2,用滴管加水至,500ml,刻度处，擦干瓶外水,分，称试样、瓶加水重量,m,1,（,g,）。,?,3,称瓶加水的重量,m,2,（,g,）。,11,注意,试验过程中温度差不应超过,2,。,?,整个试验过程应在,15,
7、25,温度范围内进行，,12,表观密度计算,?,计算砂表观密度,0,（,10kg/m,3,），其中分母等于排,m,0,?,0,?,(,?,?,),?,?,w,m,0,?,m,2,?,m,1,?,取两次算术平均值作为测定值，如两次结果之差大,于,20kg/m,3,时，应重新取样试验。,?,3,3,要求,2500kg/m,，一般在,2600,2650kg/m,开水的质量,?,与水温有关,水温,15,2,1617,1819,2021,2223,3,4,5,6,24,7,25,8,13,砂的堆积密度与空隙率测定,?,主要仪器：容量筒。金属圆柱形，容积,1L,，内径,108mm,，净高,109mm,。,
8、?,试验步骤：,?,1,称取过,5mm,筛的烘干试样。,?,2,先称容量筒重量,m,1,（,kg,），下料斗口距筒口,50mm,。,?,3,称出容量筒连同砂样的总重量,m,2,（,kg,）。,?,4,容量筒容积校正,14,结果计算与评定,?,堆积密度计算（,10kg/m,3,）：,?,空隙率计算（,1,）：,m,2,?,m,1,?,?,?,1000,V,0,(,kg,/,m,),3,?,?,?,?,P,0,?,1,?,0,?,?,100,?,?,0,?,?,?,(,),?,取两次试验的算术平均值作为试验结果，并评定,该试样的表观密度、堆积密度与空隙率是否满足,标准规定值。,?,堆,积,密,度,
9、要,求,1350kg/m,3,，,一,般,在,1400,1500kg/m,3,?,孔隙率要求,45%,（,GB,）,15,堆积密度容量筒,16,砂的含水率测定,?,主要仪器设备,?,天平（称量,1kg,，感量,1g,）。烘箱，浅盘等。,?,试验步骤,?,取缩分后的试样一份约,500g,，装入已称重量为,m,1,的浅盘中，称出试样连同浅盘的总重量,m,2,（,g,）。,然后摊开试样置于温度为,105,5,的烘箱中烘至,恒重。,?,称量烘干后的砂试样与浅盘的总重量,m,3,（,g,）。,17,（三）结果计算,?,计算含水率,W,（,0.1,）：,m,2,?,m,3,W,?,?,100,m,3,?,
10、m,1,(,),?,以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。通,常也可采用炒干法代替烘干法测定砂的含水率。,18,六、石子筛分析试验,4.75,、,9.50,、,16.0,、,19.0,、,26.5,、,31.5,、,37.5,、,53.0,、,63.0,、,90mm,的方孔筛；并附有,筛底和筛盖；,?,主要仪器设备：石子套筛标准筛孔径为,2.36,、,?,电动振动筛，振幅,0.5,0.1mm,，频率,50,3Hz,。,圆孔筛,19,方孔筛,20,试验步骤,?,按规定的试样量称取经缩分并烘干或风干的石试样,一份，然后进行筛分。,不同粒径的石子筛分时的最少质量,(JGJ),公称粒径,10,16,
11、20,25,31.5,40,63,80,试样量,(kg),2,3.2,4.0,5.0,6.3,8.0,12.6,16.0,?,筛分约,10min,，筛至每分钟通过量小于试样总量的,1,为止。,?,称取各筛筛余的重量,m,i,，,(0.1,),。,21,石筛分析结果计算与评定,?,1,计算石子分计筛余百分率,a,i,和累计筛余百,分率,A,i,，方法同砂筛分析。,?,2,根据各筛的累计筛余百分率，按照标准规,定的级配范围，评定该石子的颗粒级配是否,合格。并可将级配分为连续级配和单粒级配。,?,3,根据公称粒级确定石子的最大粒径。,22,石表观密度试验（液体天平法）,?,主要仪器,:,液体天平。,
12、试验筛（孔径为,4.75mm,）等。,23,表观密度试验步骤,?,1,将石子试样筛去,4.75mm,以下颗粒,洗净。,?,2,按要求称量干试样量,m,0,；,石子最大粒径,(mm),26.5/25,2.0,每份试样量,(kg),31.5,3.0,37.5/40,4.0,63,6.0,75/80,6.0,?,3,称试样、吊篮在水中的重量,m,1,（,g,）。,?,4,称吊篮在水中的重重,m,2,（,g,）。,?,5,。在,105,5,的烘箱中烘至恒重，称烘干试,样,m,0,（,g,）。,24,（三）结果计算,?,计算表观密度,0,（,10kg/m,3,）：分母为浮力差,m,0,3,?,0,?,(
13、,?,?,),?,?,w,(,kg,/,m,),m,0,?,m,2,?,m,1,?,以两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结,果之差应小于,20kg/m,3,，否则应重新取样进行试验。,?,表观密度要求,2500kg/m,3,，一般在,2650,2850kg/m,3,25,石的表观密度试验（广口瓶法）,试验筛（孔径为,5mm,）等。,?,试验步骤,?,1,将石子试样筛去,5mm,以下颗粒,洗净。,?,2,浸水饱和后装入广口瓶中,排尽气泡。,?,3,擦干瓶外水分，称试样、水、瓶和玻璃板总重,m,1,（,g,）。,?,4,在,105,5,的烘箱中烘至恒重，再称干重,m,0,（,g,）。,?,5
14、,将瓶洗净注入饮用水，用玻璃板贴紧瓶口滑行,盖好，擦干瓶外水分后称重,m,2,（,g,）。,26,?,主要仪器,:,广口瓶（,1000mL,，磨口，并带玻璃片）。,（三）结果计算,?,计算表观密度,0,（,10kg/m,3,）,m,0,3,?,0,?,?,?,w,(,g,/,cm,),m,0,?,m,2,?,m,1,?,以两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次,结果之差应小于,0.02g/cm,3,，否则应重新取样进行,试验。,?,注：标准方法是称取,2,4kg,试样在液体天平上测,定。,27,八、石子堆积密度与空隙率试验,?,主,要,仪,器,设,备,：,1,容量筒。容积为,10L,（,d,
15、max,25mm,）,或,20L,（,d,max,为,31.5,或,40.0mm,）,或,30L,（,d,max,为,63.0,或,80.0mm,）。,2.,电子秤,最大称量,20kg,感量,20g.,28,试验步骤,?,用四分法缩取石子，风干或烘干，拌匀,?,?,?,?,?,备用。,铲起石子试样，距筒口的距离应为,50mm,左右自由落入容量筒内。装满筒后除去,高出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒,填入凹陷部分，使表面凸起部分和凹陷,部分的体积大致相等，称出试样与容量,筒的总重量,m,2,（,kg,）。,称出容量重量,m,1,（,kg,）。,容量筒容积用水校正。,堆,积,密,度,要,求,1350
16、kg/m,3,，,一,般,在,1300,1600kg/m,3,孔隙率要求,45%,（,GB,）,29,结果计算与评定,?,计算石子堆积密度（,10kg/m,3,）：,m,2,?,m,1,3,?,?,?,1000,(,kg,/,m,),V,0,?,计算石子的空隙率（,1,）：,?,?,?,0,?,?,P,0,?,1,?,?,100,(,),?,?,0,?,?,?,?,取两次试验的算术平均值作为试验结果，并评定该,石子试样的表观密度、堆积密度与空隙率是否满足,标准规定值。,30,混凝土用砂的其他试验,?,砂的含泥量试验,?,砂的泥块含量试验,?,砂中有机物含量试验,?,砂中云母含量试验,?,砂中轻物质含量试验,?,砂的坚固性试验,?,砂中硫酸盐和硫化物试验,?,砂的碱活性性试验等,31,混凝土用石子的其他试验,?,碎石或卵石的含泥量试验,?,碎石或卵石的泥块含量试验,?,卵石中有机物含量试验,?,碎石或卵石的针片状总含量试验,?,碎石或卵石的压碎值指标试验,?,碎石或卵石中轻物质含量试验,?,碎石或卵石的坚固性试验,?,碎石或卵石中硫酸盐和硫化物试验,?,碎石或卵石的碱活性性试验等（,岩相法、快速法、砂浆长度法,）,32,谢,谢,！,33,
