集料試驗檢測學習

工地試驗室集料學習 集料試驗檢測技術主要內容 第一節(jié)集料基本概念 分類 標準篩 取樣 第二節(jié)粗集料第三節(jié)細集料 集料的技術性質技術要求 標準指標 集料試驗檢測 第一節(jié)集料基本概念一 集料分類二 集料粒徑 標準篩三 集料取樣一 集料分類 集料 集料是石子和砂子等粒狀材料的總稱 集料作用 在水泥混凝土或瀝青混凝土 都稱混合料 中起骨架和填充作用 集料分類 最常見的分類方式 根據粒徑大小 分為粗集料 石子 和細集料 砂子 粗集料根據加工方式和來源分為 碎石 卵石細集料 砂子 根據來源 生產方式分為 天然砂 人工砂和混合砂 二 集料粒徑 標準篩1 粗細集料 砂石 的分界尺寸 水泥混凝土與瀝青混合料不同 2 標準篩 方孔篩 篩孔尺寸和公稱直徑的對應關系 標準篩 方孔篩 邊長尺寸 篩的公稱直徑 集料的公稱粒徑 3 集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑的區(qū)別 復1P141 集料最大粒徑 指集料100 都要求通過的最小標準篩篩孔尺寸 集料公稱最大粒徑 指集料可能全部通過或允許有少量篩余 篩余量不超過10 的最小標準篩篩孔尺寸 區(qū)別 集料的最大公稱粒徑比最大粒徑要小一個粒級 三 集料取樣量和試驗用量根據不同的試驗項目 公稱粒徑的大小按相應的規(guī)范要求取樣 取樣 從料堆取樣 皮帶運輸機上取樣 火車 汽車 貨船取樣試驗用量 從取樣中通過縮分取得縮分 砂的樣品縮分 用分料器縮分人工四分法縮分碎石或卵石縮分 人工四分法縮分至試驗所需的數量為止 第二節(jié)粗集料一 粗集料的技術性質二 粗集料的技術要求 標準指標 三 粗集料試驗檢測一 粗集料的技術性質 1物理性質2力學性質 1 物理性質 物理常數 級配 堅固性 1 物理常數1 表觀密度 0 含閉孔在內的單位體積質量 kg m3 2 堆積密度 0 粗集料在堆積狀態(tài)下單位體積的質量 kg m3 通常測定振實狀態(tài)下的堆積密度 為計算空隙率用 3 空隙率 粗集料按一定方式堆積時空隙體積占試樣總體積的百分率 VV 1 0 0 100 0 粗集料振實狀態(tài)下密度 kg m3 0 粗集料表觀密度 kg m3 2 級配 復2P143 集料中組成顆粒的分級和搭配狀況稱為級配 通過采用標準篩進行篩分析試驗來確定集料的級配情況 粗細集料同理 3 堅固性集料的堅固性反應集料在氣候 環(huán)境變化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力 碎石 卵石 天然砂在嚴寒 寒冷地區(qū)室外使用并經常處于潮濕或干濕交替狀態(tài)下的混凝土 有腐蝕介質作用或經常處于水位變化區(qū)的地下結構或有抗疲勞 耐磨 抗沖擊等要求的混凝土以及其他條件下使用的混凝土有具體指標要求 試驗原理 通過測定硫酸鈉飽和溶液滲入集料中形成結晶時產生的裂脹力對集料的破壞程度 質量損失 來間接地判斷其堅固性 指標越大 損失率越大5 12 試驗簡介 將洗凈烘干稱好質量的不同粒級的集料分別放在不同的網籃中 在蒸餾水配制的飽和硫酸鈉溶液中浸泡20h 取出放在 105 5 烘箱中烘烤4h 完成第一次循環(huán) 然后冷卻至20 25 開始第二次循環(huán) 浸泡和烘烤各4h 共五次 洗凈烘干后將石子在該粒級下限篩過篩 根據篩余量計算質量損失率 計算分計質量損失率和試樣總質量損失百分率 總質量損失百分率 堅固性指標 2 粗集料的力學性質 路用粗集料的力學性質主要指抗壓碎能力和磨耗性兩大指標 粗集料用于表層路面時 還涉及磨光值 磨耗值和沖擊值 1 壓碎值指標指粗集料在連續(xù)施加荷載的情況下 抵抗壓碎的能力 以此來評價路用粗集料的相對承載能力 試驗結果以被壓碎到小于一定粒徑質量占整個試驗用材料質量的百分率來表示 2 磨耗性是評價集料抵抗撞擊 摩擦作用的能力 通過專用的磨耗儀 在一定條件下使待測集料經受撞擊 摩擦考驗 檢測出集料受綜合作用后形成小于一定粒徑 1 7mm 的質量占原試樣質量的百分率 以此作為磨耗性評價結果 Qab m1 m2 m1 100Qab 集料磨耗率 m1 烘干集料試樣質量 g m2 試驗后在1 7mm篩上的篩余量 g 當粗集料用于表層路面時 還涉及 3 沖擊值車輛高速行駛過程中急制動或車輛產生顛簸時 都可能對路面產生沖擊作用 集料抵抗連續(xù)重復沖擊荷載作用的性能稱為沖擊韌性 用集料沖擊值 AIV 表示 越小越好 4 磨耗值磨耗值指標評定表層路面中的集料抵抗車輪磨耗的能力 試驗方法采用道瑞磨耗試驗機測定集料的磨耗值 AAV 磨耗值越小 表示集料抗磨耗性越好 5 磨光值路用集料在使用過程中不僅要表現出較高的承載能力 還要有較高的耐磨光性 以滿足長期使用時高速行駛車輛對路面抗滑性的要求 這種抗滑性用集料的磨光值 PSV 來表示 磨光值越高 抗滑性越好 二 粗集料的技術要求 建筑用卵石 碎石 GB T14685 2001碎石和卵石 第三節(jié)粗集料的試驗檢測 1顆粒級配 2密度 3磨耗試驗 4壓碎指標試驗 5抗沖擊 6磨耗 7磨光 8針片狀顆粒試驗 1 顆粒級配 不同粒徑的集料顆粒分級和搭配情況稱為顆粒級配 粗骨料顆粒級配也是通過篩分析法進行評定 粗骨料的顆粒級配有連續(xù)級配和單粒級配 間斷級配 之分 對于路用混凝土P265 粗集料的級配對混凝土的彎拉強度影響很大 主要表現在振實后 粗集料能夠逐級密實填充 形成高抗彎拉強度的嵌擠力 另一方面 粗集料級配對混凝土干縮較為敏感 逐級密實填充的良好級配有利于減小混凝土的干縮 連續(xù)級配和間斷級配的特點是什么 為什么瀝青混合料經常采用連續(xù)級配 第五節(jié)礦質混合料組成設計 答 連續(xù)級配的集料顆粒由大到小連續(xù)分布 每一級都有適當的比例 間斷級配是在集料顆粒分布的整個區(qū)間里 從中間剔除一個或幾個粒級 形成一種不連續(xù)的級配 瀝青混合料經常采用連續(xù)級配 以保證混合料具有較高的密實程度和較大的內摩擦力 試驗步驟 將待測試樣縮分至規(guī)定最小用量 烘干或風干后備用 按石子最大粒徑稱取試樣質量 10mm 2kg 31 5mm 6 3kg 將試樣按篩孔從大到小依次過篩 直至各篩每分鐘通過量不超過試樣總量0 1 稱取各篩篩余的質量 精確至總試樣的0 1 計算各篩上分計篩余 各篩上篩余量除以試樣總量的百分率 精確至0 1 和累計篩余 該篩的分計篩余與篩孔大于該篩的各篩分計篩余百分率之和 精確至1 根據各篩的累計篩余 評定該試樣的顆粒級配 粗集料級配篩分試驗 2 表觀密度 計算材料空隙率或進行配合比設計基本參數堆積密度 振實狀態(tài) 計算空隙率3 洛杉磯磨耗試驗 磨耗性試驗 洛杉磯磨耗機球磨機 目的 測定規(guī)定條件下粗集料抵抗摩擦 撞擊的能力 原理 用鋼球對粗集料在磨耗機中撞擊 摩擦轉動500次或1000次 測其磨耗至小于1 7mm的試樣占原試樣總質量的百分率 取兩次試驗結果算術平均值做為測定值 兩次試驗誤差不大于2 試驗 可略掉 對于水泥混凝土用集料或瀝青混合料用集料 選取不同的粒級 最小粒級2 36mm 4 75mm 組成的相應的試樣數量 總質量5000g或10000g 將試樣和鋼球放入磨耗機中 按規(guī)定的轉速轉動規(guī)定的次數后 水泥混凝土500次 瀝青混合料500或1000次 稱取1 7mm篩孔上剩余的烘干試樣m2 粗集料的磨耗損失計算公式 m1 試驗前裝入筒中試驗質量 gm2 試驗后篩上洗凈烘干的試樣質量 g 4 粗集料的壓碎試驗 壓碎值指標試驗目的 測定粗集料的抵抗壓碎能力 間接評價其相應承載能力和強度 以評定集料在公路工程中的適應性 試驗依據 以瀝青混合料的試驗方法為主 與普通混凝土用砂石質量及檢驗方法標準不同 試驗方法 標準試樣 取篩孔尺寸9 50mm 13 2mm之間的風干試樣 試樣制備 將縮分后的試樣篩除9 50mm以下和13 2mm以上的顆粒 取每份3kg的試樣3份備用 壓碎值試驗專用試模 金屬試筒 壓柱 底板三部分組成 金屬試筒 圓柱體 內徑 112 0mm 高179 4mm 容積1767cm3 試驗 確定每次試驗用質量分三層將試樣裝入金屬量筒 容積1767cm3 每層插搗25次 整平 稱取質量m0 以此質量作為每次試驗試樣用量 將試樣按要求裝入壓碎值試模后 放上承壓壓柱 在10min內加荷至400KN 持荷5s 卸載 將筒內試樣倒出通過2 36mm篩篩分至無明顯篩出物 稱取通過2 36mm標準篩的顆粒質量m1 試驗結果計算 粗集料壓碎值計算公式 m0 加壓試驗前試樣質量 g m1 加壓試驗后通過2 36mm篩的試樣質量 g取三次試驗結果的算術平均值作為壓碎值的測定值 當粗集料用于表層路面時 尚需進行以下試驗 5 粗集料的抗沖擊試驗通過規(guī)定方式產生外力沖擊作用于粗集料 以測定粗集料的抗沖擊能力 以沖擊后小于2 36mm粒徑的顆粒占試樣總質量的百分率表示 沖擊錘自由落錘沖擊15次 6 粗集料磨耗試驗測定磨耗機在試件表面轉動磨耗一定圈數后100圈 400圈 連續(xù)不斷溜砂狀態(tài) 轉速28 30r min 試件前后質量差值的變化 以評定抗滑表層所用粗集料抵抗車輪撞擊和磨耗的能力 AAV 3 m0 m1 SAAV 集料磨耗值 m0 磨耗前試件質量 m1 磨耗后試件質量 S 集料飽和面干質量7 粗集料磨光試驗用加速磨光機磨光集料 以擺式摩擦系數儀測定集料磨光試驗后的摩擦系數 橡膠輪57600次轉磨兩次各3h溜砂金剛砂30號 280號 路用粗集料的力學性質有哪些 路用粗集料的力學性質主要指抗壓碎能力和磨耗性兩大指標 當粗集料用于表層路面時 還涉及磨光值 磨耗值和沖擊值等指標 8 針片狀顆粒含量1 水泥混凝土用粗集料針片狀顆粒含量試驗 規(guī)準儀法 針 片 或游標卡尺法 2 瀝青混合料用粗集料針片狀顆粒含量試驗 游標卡尺法瀝青混合料用粗集料針片狀顆粒含量試驗檢測采用什么方法 P156針片狀顆粒如何判定 答 用游標卡尺法 凡集料顆粒的長度與厚度之比大于等于3 l t 3 可判定為針片狀顆粒 2 瀝青混合料用粗集料針片狀顆粒含量試驗目的 測定用于瀝青混合料或基層材料的公稱粒徑5 00mm以上粗集料中針片狀顆粒含量 用于評價粗集料的形狀 推測抗壓碎能力 以評定其工作性 試驗儀器 游標卡尺 天平 標準篩 方孔 4 75mm試驗方法 1 將待測試樣用4 75mm方孔篩過篩 取篩上部分進行試驗 稱質量m0 試樣量不少于800g 不少于100顆 2 用目測方法挑出接近立方體顆粒 其余部分看做針片狀顆粒 用游標卡尺做進一步甄別 3 用大而平整的面做基準面 底面 用游標卡尺測集料的厚度 底面到顆粒的最高點 t 長度 顆粒幾何尺寸最大的方向 l 將l t 3的顆粒挑出 判斷為針片狀顆粒 稱其質量m1 4 試驗結果計算 精確至1 m1 試樣中針片狀顆粒的總質量 gm0 試樣總質量 g 第四節(jié)細集料 砂 一細集料的技術性質二細集料的技術要求 具體指標 三細集料試驗檢測一 細集料 砂 的主要技術性質1 物理常數砂的表觀密度 堆積密度和空隙率2 砂的粗細程度和顆粒級配砂的粗細程度 是指不同粒徑的砂粒混合在一起的總體粗細程度 用細度模數表示砂的顆粒級配 是指粒徑大小不同的砂相互搭配的情況 用級配區(qū)來評定 分 區(qū) 復4 砂的粗細程度如何表示 如何劃分砂的粗細程度 答 砂的粗細程度用細度模數表示 根據細度模數分為四種規(guī)格 粗砂 細度模數3 7 3 1 中砂 細度模數3 0 2 3 細砂 細度模數2 2 1 6 特細砂 細度模數1 5 0 73 有害物質集料中通常含有一些雜質 當有害雜質超出一定數量時 對水泥混凝土的凝結硬化過程或硬化混凝土造成一定危害 標準當中對其進行一定限制 有害物質包括泥塊 云母 輕物質 以及三氧化硫等 級配好的砂應該是粗砂空隙被較細的砂所填充 較細的砂的空隙被更細的砂所填充 使砂的空隙達到盡可能小 級配好的砂配制混凝土 可以減少水泥漿量 即節(jié)省水泥 提高混凝土密實度 改善和易性 強度和耐久性得以提高 二 細集料的技術要求 建筑用砂 GB T14684 2001細集料的技術要求 三 細集料 砂 的試驗檢測一 細集料的篩分試驗二 密度試驗三 含泥量和泥塊含量試驗 一 細集料的篩分試驗水泥混凝土用砂篩分 干篩法試驗1 試驗目的確定水泥混凝土用砂的粗細程度 細度模數 和顆粒級配 砂的粗細程度與顆粒級配的評定經過篩分 計算 評定三個步驟 2 試驗儀器 1 試驗篩一套 七層 方孔篩 9 5mm 4 75mm 2 36mm 1 18mm 0 60mm 0 30mm 0 150mm底盤和蓋各一個2 天平3 烘箱4 搖篩機3 試樣制備首先 試驗前 將砂子通過9 5mm的方孔篩 稱取不少于550g砂樣二份 裝入兩個淺盤 在105 5 溫度下烘干至恒重 冷卻至室溫 4 試驗步驟 4 試驗步驟 篩分稱取通過孔徑為9 5mm的烘干砂試樣500g 將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合的套篩 附篩底 上進行篩分 篩孔尺寸4 75 2 36 1 18 0 60 0 30 0 15mm六層 先用搖篩機篩10min 然后手篩 每一層通過的顆粒并入下一層篩 繼續(xù)過篩 至全部篩完 稱取各篩上的篩余試樣質量 精確至1g 所有各篩的分計篩余量和底盤中的剩余量之和與篩分前的試樣總量相比 相差不得超過1 試驗結果1 計算分計篩余 各篩上分計篩余量除以試樣總量的百分率 精確至0 1 2 計算累計篩余 該篩的分計篩余與篩孔大于該篩的各篩分計篩余之和 精確至0 1 累計篩余與分計篩余計算關系 3 根據各篩兩次試驗累計篩余的平均值 評定砂的顆粒級配分布情況 級配區(qū) 精確至1 以600um篩上累計篩余量分成三個級配區(qū) 4 砂的細度模數按下式計算 精確至0 01 5 以兩次試驗結果的算術平均值做為測定值 精確至0 1 當兩次試驗所得的細度模數之差大于0 20時 應重新取樣進行試驗 評定 砂的粗細程度如何劃分 根據細度模數大小 將砂分為四種規(guī)格粗砂 細度模數3 7 3 1 中砂 細度模數3 0 2 3 細砂 細度模數2 2 1 6特細砂 細度模數1 5 0 7 表4 2建筑用砂的顆粒級配 GB T14684 2001 砂的顆粒級配用級配區(qū)表示 按600 m篩孔尺寸上累計篩余量分成三個級配區(qū)混凝土用砂在這三個級配區(qū)內 配制混凝土優(yōu)先選用 區(qū)砂 例題 用500g烘干砂進行篩分試驗 其篩分結果如表所示 試計算該砂的分計篩余和累計篩余 若第二次平行試驗與第一次試驗篩分結果相同 給出細度模數測定值并分析該砂的粗細程度 砂樣篩分結果 解 1 計算分計篩余 累計篩余 填在表中 細度模數 2 第二次試驗結果與第一次相同 則細度模數平均值該砂細度模數為2 7 屬中砂 瀝青混合料中砂的篩分與水泥混凝土用砂的篩分方法不同 水篩法評價方法不同 細度模數計算公式不同瀝青混合料中砂的篩分 水篩法 由于0 075mm的通過率對瀝青混合料至關重要 要采用水洗的方式準確測定出小于0 075mm的顆粒含量 一 試驗步驟 稱取烘干砂樣500g m1 然后將砂樣浸泡在足量清水容器中 將砂樣洗凈 細粉懸浮于水中 成為懸濁液 將懸濁液倒在1 18mm和0 075mm組成的套篩上 反復過濾至水清澈 砂粒不要倒出 將洗凈的砂和套篩上的砂放在瓷盤上 放在烘箱中在105 5 烘至恒重 冷卻后稱出總質量 m2 m2 m1為通過0 075mm的顆粒 將烘干后砂樣全部轉移到砂篩分套篩上 不需要0 075mm篩 按水泥混凝土用砂篩分方法篩分二 試驗結果計算 分計篩余 累計篩余 通過量與水泥混凝土用砂計算相同 細度模數計算公式為 含泥量是指天然砂中公稱粒徑小于80 m 篩孔尺寸0 075mm 的顆粒含量 泥塊含量是指砂中原公稱粒徑大于1 25mm 經水浸洗 手捏后小于630 m的顆粒含量 含泥量和泥塊含量對混凝土的影響 砂中的含泥量和泥塊含量除了影響混凝土的施工和易性之外 還對混凝土的抗壓 抗?jié)B 抗凍及收縮等性能產生不利影響 含泥量試驗原理 取烘干砂樣400g用飲用水浸泡后24h后反復淘洗 并將淘洗渾濁液采用1 18mm和75um的套篩過濾 濾去小于75um篩孔的顆粒 將套篩上存留顆粒和筒中淘洗干凈的砂樣烘干后稱重 計算小于75um篩孔的顆粒質量 沖洗篩除的 占試樣總質量的百分率 2 含泥量和泥塊含量 砂的堅固性 集料的堅固性反應集料在氣候 環(huán)境變化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力 試驗原理 通過測定硫酸鈉飽和溶液滲入集料中形成結晶時產生的裂脹力對集料的破壞程度 質量損失 來間接地判斷其堅固性 與粗集料堅固性試驗原理 方法相同 3 砂的堅固性 集料試驗檢測技術復習題1 集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑的區(qū)別集料最大粒徑 指集料100 都要求通過的最