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11第五章集料试验检测技术一、集料的概念1、卵石：自然风化而成。砂砾石：地质作用形成。碎石：人工机械加工形成。2、可分为粗集料和细集料，在水泥混凝土中的界限是4.75mm，沥青混凝土中的界限是2.36mm。3、公称最大粒径：指集料可能全部通过或允许少量筛余（筛余量不超过10%）的最小标准筛筛孔尺寸。4、集料：粒径不同的碎石、砾石等粒状材料的总称，在混合料中起骨架和填充的作用。二、粗集料的技术性质和技术要求（一）、物理性质表观密度、毛体积密度、表干密度、堆积密度、孔隙率1、级配分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百分率2、坚固性坚固性是用来表征材料耐候性的一项指标，即集料抵抗多次由硫酸钠结晶膨胀循环后造成的破坏作用的性能。1.（二）、粗集料的力学性质1、压碎值粗集料的压碎值（%）=试验中被压碎到小于一定粒径（2.36mm）的质量/试验用粗集料的总质量2、磨耗性洛杉矶磨耗试验法（评价集料抵抗撞击、摩擦作用的能力）集料的磨耗率（%）=（试验用烘干集料试样的质量-试验后在1.7mm筛上的筛余量）/试验用烘干集料试样质量3、冲击值（AIV）冲击韧性：连续抵抗重复冲击荷载作用的性能，用冲击值AIV表示。越小越好4、磨耗值越小越好5、磨光值满足长期行驶对抗滑性的要求越高越好。三，细集料的技术性质细集料还可以称为砂，其中包括天然砂、人工砂和石屑。1、物理常数，同粗集料2、级配筛分：分计筛余百分率：指某号筛上的筛余质量占试样总质量百分率。累计筛余百分率：指某号筛的分计筛余百分率和大于该筛号的各筛分计筛余百分率之和。通过百分率：指通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分率，数值上等于100减去某号筛的累计筛余百分率。3、粗度评价砂的粗细程度的一种指标，通常用细度模数表示。细度模数：由规定的数个筛上的累计筛余百分率通过计算得到。4、砂分为四级：粗砂：细度模数在3.7-3.1之间；中砂：细度模数在3.0-2.3之间；细砂：细度模数在2.2-1.6之间；特细砂：细度模数在1.5-0.7之间22筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.150.075各筛上存留量（g）02535901401157025分计筛余（%）057182823145累计筛余（%）051230588195100通过量（%）100958870421950细度模数5、集料的有害物质包括泥或泥块、有机质、云母、轻物质以及三氧化硫。四、集料的技术要求（略）一，粗集料的试验检测（一），粗集料取样法1、取样方法（1）同批来料堆上取样时，铲除堆角处无代表性的部分，在料堆的顶部、中部、底部不同部位且材料分布均匀的地方，取大致相同的的若干份试样，组成一组；（2）从皮带机上取样时，在皮带机的尾的出料处用接料器定时取样；（3）从汽车、火车、货船上取料，应从不同部位和深度处，去大致相等的试样若干份；总之，取样本着一个要具有代表性。2、粗集料的最小取样质量（kg）（P215表）（二），粗集料的密度试验步骤：（1）将待测试样用4.75mm标准筛过筛，小于4.75mm不用，用四分法缩分所需质量，留两份待用。（2）将试样浸泡水中一段时间后，小心漂洗干净，漂洗时防止颗粒损失。（3）取一份试样放入盛水器皿中，注入清水，使水面高出试样至少20mm，搅动石料，排除其上的气泡。在室温下保持浸水24h。（4）将吊篮浸入溢流水槽中，控制水温在15-25摄氏度的范围。水槽的水面高度由溢流口调节，实验过程始终保持在同一位置。天平调零。（5）将试样转入吊篮，在水面维持不变的状态下，称取集料在水中的质量mw（6）提起吊篮稍加滴水后，将试样全部倒入瓷盘或直接倒在拧干的湿毛巾上，用拧干的湿毛巾轻轻擦拭集料颗粒表面的水，直到表面看不到发亮的水迹，使石料处在饱和干面状态，颗粒不可以丢失。（7）称集料在饱和面干时的质量mf（8）将称重后的试样放入瓷盘中，放入105+-5摄氏度的烘箱中烘干恒重，取出在干燥器中冷却至室温，称取试样的烘干质量ma33两次取平均值！！！**计算公式如下：表观相对密度=ma/ma-mw表干相对密度=mf/ms-mwms表示集料表干质量毛体积密度=ma/mf-mw粗集料的吸水率=（mf-ma/ma）*100（三），粗集料的堆积密度及空隙率试验（温度影响水的密度）1、自然堆积密度试验将试样用适当的方式装入量筒中，称试样和量筒的总质量（m2）2、振实密度试验*人工振实操作：试样分三层装入量筒中，每装完一层，在筒底垫一根25mm的圆钢筋，按住筒左右颠击各25下。注意各层颠击时，要将钢筋放置的方向掉转90°，最后一层装填完毕后，称取试样和容量筒的总质量（m3）*机械振实操作：将试样一次装满容量筒，固定在振动台上，起动振动2-3min将量筒取下，补刮，称容量筒和试样的总质量。3、捣实密度试验（m4）4、容量筒容积标定称出空容量筒的质量（m1），将水装满容量筒，擦干筒外壁水分，再称量水与容量筒的总质量（mw）。测定水温，注意修正水的密度。容量筒容积=（mw-m1）/试验温度下水的密度5、堆积密度、振实密度、捣实密度计算公式：=（m2）或（m3）或（m4）-（m1）/容量筒容积6、粗集料的空隙率计算公式：=（1-（振实密度/粗集料表观密度））*100（四），洛杉矶磨耗试验机器转动完过1.7mm的筛，并用水冲洗留在筛上的试样，随后将大于1.7mm的颗粒集中起来并烘干恒重，称出其质量m。***磨耗损失计算公式：={（试样质量-m）/试样质量}*100（五），压碎试验步骤：1、风干试样用13.2mm和9.5mm标准筛过筛，取9.5mm-13.2mm的试样三组各3000g待用。2、每次试验按大致相同的数量将试样分三层装入金属量筒中，整平，每次用金属棒在整个层面均匀捣实25次，最后用金属棒将多出部分刮平，称取量筒中试样的质量（m0）。以此质量作为每次压碎试样所需的试样用量。3、试筒安放在底板上，将确定好的试样分三层倒入压碎值试模（每层数量大致相同），捣实，最后将顶层试样整平。4、承压压柱压在试样上，摆平，勿挤压筒壁，放置在压力机上。5，在10min时加载到400kn，达到要求的荷载，稳压5s，然后卸载。6，将筒内的试样倒出，全部过2.36mm的筛，需筛到1min内无明显筛出物为止。7，称取通过2.36mm筛孔的颗粒质量（m1）***粗集料压碎值=加压试验后通过2.36mm筛的试样质量/加压试验前试样质量（六），粗集料针片状颗粒含量试样（略）（七），集料抗冲击试验、磨耗试验、磨光试验（略）二，细集料试验检测（一），细集料的筛分试验水泥混凝土用砂筛分（干筛法）：步骤：1，首先过9.5mm的筛，并记录筛余百分率。拌合均匀后，采用四分法缩分至每份不少于550g，然后在105+5℃的烘箱中烘干恒重，冷却待用。2，标准套筛，将称重500g的砂倒在标准筛上，筛10min。443，注意最后，各个筛上的存留量加上底盘上的保留质量之和与筛分试验用量相比，其差不得超过1%4，依次计算出分记筛余、累计筛余、通过量和砂的细度模数。沥青混凝土筛分（水筛法）（略）（二），细集料的密度试验**砂的表观密度试验（容量瓶法）**修正水的密度步骤：1，四分法缩分，称取砂样650g，烘干备用；2，称取砂样300g（m0），通过漏斗装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中，充分搅动排除气泡，静置24h。24h过后，用滴管向容量瓶中加水，直至相切，盖上瓶塞，擦干瓶外壁的水分，天平上称出总质量m23，倒出瓶中的砂和水，内外洗净，向瓶中加水，直至水面相切，盖上瓶塞，擦干瓶外壁的水分，在天平上称总质量m1**砂表观密度计算公式=m0/m0+m1-m2***细集料的堆积密度及紧装密度试验1，取有代表性的砂样5kg，烘干，取出冷却，分成大致两份备用；2，容量筒容积校正：用25℃-+5℃洁净水标定3，将砂装入漏斗中，打开底部活动门使砂流入量筒中，也可采用小勺向容量筒中直接加样，要求离筒口50mm左右，装满后，用直尺刮平。称取筒和砂样的总质量（m1）4，另取砂样一份，分两层装入容量筒中。每装完一层，在筒底垫一根10mm直径的钢筋，左右交替颠击地面各25下，两次成90度放置，刮平，称筒和砂样的总质量（m2）**堆积密度=容量筒和砂堆积状态的总质量-容量筒的质量/容量筒容积**紧装密度=筒和砂样的总质量（m2）-容量筒的质量（m0）/容量筒容积**砂的空隙率=（1-堆积密度/砂表观密度）*100********细集料的含泥量试验(筛析法、亚甲蓝法步骤：1、将待测砂样品通过四分法缩分至1000g，在105℃烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后，称取约400g（m0）的试样两份备用。2、取一份试样置于筒中，注入洁净的水，要求水面高出砂样200mm，充分搅拌均匀，静止24h。3、然后用水充分淘洗砂样，使尘屑、淤泥和粘土与沙粒分离后，小心将浑浊液倒入1.18mm和0.075mm的套筛上，滤去小于0.075mm的部分。重复上述过程，直至筒内砂样洗出的水清澈为止。操作过程中要避免沙粒丢失。4，用水冲洗留存与筛上的细颗粒，并通过0.075mm的筛在水中来回摇动，以保证充分洗除小于0.075mm的颗粒。5，将1.18mm和0.075mm筛上的存留颗粒和筒中已洗净的试样一同转移到浅盘中，置于105+-5℃的烘箱中烘干恒重，冷却至室温称重（m1）*含泥量计算公式=m0-m1/m055三，矿质混合料的组成设计（待详细学习）P238，试算法和图解法（一）级配类型和级配曲线1、连续级配。2、间断级配。3、连续开级配**（二）试算法解矿料配合比x+y+z=100aA(i)X+aB(i)Y+aC(i)Z=aM(i)1、基本假设：假定混合料中某一级粒径的颗粒仅由这三种集料中的一种集料来提供，其他两种集料中不含有这一粒径的颗粒，此时这两种集料相应的分计筛余百分率为0。2、据假设，式成为：aA(i)X=aM(i)则A集料在混合料中所占的比例为：X(%)=aM(i)/aA(i)3、假设C集料在混合料中的比例时，设在j粒级上其他两个集料A和B在该粒径上的分计筛余百分率也是0，则有：aC(j)Z=aM(j)C集料在混合料中的比例是：Z（%）=aM(j)/aC(j)B集料在混合料中的比例是：Y=100-X-Z**（三）图解法计算矿料的配比第七章水泥和水泥混凝土试验检测一，水泥材料试验检测（一）水泥胶砂强度试验**二、水泥混凝土的技术性质（一）新拌和水泥混凝土的工作性：流动性、可塑性、稳定性、易密性。工作性检测方法：塌落度法、维勃稠度试验。1、塌落度法（1）测塌落度；（2）侧向敲击观察塌落体，观察下沉变化，若渐渐下沉，表示粘聚性好；若拌合物突然折断倒塌，或有石子离析现象，表示粘聚性较差；（3）观察拌合物均匀程度和水泥浆含水状况，判断混凝土的保水性；2、维勃稠度试验影响混凝土工作性的因素：原材料特性、单位用水量、水灰比、砂率1、原材料特性：采用卵石配制混凝土的流动性比碎石混凝土要大，集料中针片状颗粒含量较少，接近立方体的颗粒较多，且级配较好时，在同样水泥浆数量下，混凝土拌和物可获得较大的流动性，同时粘聚性和保水性也较好。2、单位用水量：当水灰比一定时，如果单位用水量过小，则水泥浆数量就会偏少，此时混凝土集料颗粒间缺少足够的粘结材料，拌合物的粘聚性较差，易发生离析和崩塌现象，而且也不密实；但如果单位用水量过大时，混凝土的流动性增加，但粘聚性和保水性却随之变差，会产生流浆、沁水、离析想象，用水量过大还会导致混凝土易产生收缩裂缝，影响到混凝土的耐久性和造成水泥浪费等问题。3、水灰比：指水和水泥质量之比。它决定了水泥浆的稀稠程度。水灰比小时，水泥浆稠度大，混凝土拌合物流动性小，并且在施工过程可能难以保证混凝土密实成型；水灰比越大时，水泥浆稠度较小，虽然混凝土拌合物的流动性增加，但粘聚性和保水性不好，当水灰比超出一定限度时，混凝土拌合物将产生严重的沁水、离析现象，同时过大的水灰比在水泥硬化过程中随着水分的蒸发，留下大量孔洞，导致混凝土强度和耐久性的降低。所以当拌合物的流动性不足或过大时，不能仅仅采用增加或减少单位用水量的方法来改变混凝土的流动性，而