道路工程集料2

道路工程集料细集料一、概念1．细集料•在沥青混合料中，细集料是指粒径小于2.36㎜的天然砂、人工砂(包括机制砂)及石屑；在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于4.75㎜的天然砂、人工砂。2．天然砂•由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小于4.75㎜的岩石颗粒，按生存环境分河砂、海砂、山砂等。3．人工砂•经人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和细粉，或将石屑水洗得到的洁净的细集料。从广义上分类，机制砂、矿渣砂和煅烧砂都属于人工砂。4．机制砂•由碎石及砾石经制砂机反复破碎加工至粒径小于2.36㎜的人工砂，亦称破碎砂。一、概念5．石屑•采石场加工碎石时通过最小筛孔(通常为2.36㎜或4.75㎜)的筛下部分，也称筛屑。6．混合砂•由天然砂、人工砂、机制砂或石屑等按一定比例混合形成的细集料的统称。7．填料•在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075㎜的矿物质粉末。通常是石灰岩等碱性料加工磨细得到的矿粉，水泥、消石灰、粉煤灰等矿物质有时也可作为填料使用。8．砂率•水泥混凝土混合料中砂的质量与砂、石总质量之比，以百分率表示。9．细度模数•表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。二、检测依据：1.《公路工程集料试验规程》JTGE42-20052．《城市道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008；三、取样方法：•同粗集料。四、试验方法1．筛分试验（1）目的与适用范围•测定细集料(天然砂、人工砂、石屑)的颗粒级配及粗细程度。对水泥混凝土用细集料可采用干筛法，如果需要也可采用水洗法筛分；对沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分。（2）仪具与材料①标准筛。②天平：称量1000g，感量不大于0.5g。③摇筛机④烘箱：能控温在105℃±5℃。⑤其它：浅盘和硬、软毛刷等。筛分试验（3）试验准备•根据样品中最大粒径的大小，选用适宜的标准筛.通常为9.5㎜筛(水泥混凝土用天然砂)或4.75㎜筛(沥青路面及基层用天然砂、石屑、机制砂等)筛除其中的超粒径材料然后将样品在潮湿状态下充分拌匀，用分料器法或四分法缩分至每份小少于550g的试样两份，在105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后备用。筛分试验（4）试验步骤①干筛法试验步骤a.准确称取烘干试样约500g(m1)，准确至0.5g，置于套筛的最上面一只，即4.75㎜筛上，将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直到每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时为止，将筛出通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，以此顺序进行至各号筛全部筛完为止。b.称量各筛筛余试样的质量，精确至0.5g。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总量与筛分前的试样总量，相差不得超过后者的1％。②水洗法试验步骤a.称取试样m1。b.洗涤c.过筛，过滤悬浮液d.重复b—c步骤，直至倒出的水洁净且小于0.075㎜的颗粒全部倒出。e.清筛、装盘f.烘干、称取干燥集料试样的总质量(m2)。准确至0.1％。m1与m2之差即为通过0.075㎜筛部分。g.干筛h.称量各筛筛余试样的质量，精确至0.5g。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总质量与筛分前后试样总量m2的差值不得超过后者的1％。(5)数据处理①计算分计筛余百分率•各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总量(m1)的百分率，精确至0.1％。对沥青路面细集料而言，0.15㎜筛下部分即为0.075㎜的分计筛余，m1与m2之差即为小于0.075㎜的筛底部分。②计算累计筛余百分率•各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，准确至0.1％。③计算质量通过百分率•各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛的累计筛余百分率，准确至0.1％。④根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率，绘制级配曲线。⑤天然砂的细度模数按式计算，精确至0.01。75.475.436.218.16.03.015.01005AAAAAAAMX用于评价细集料粗细程度的指标，是细集料筛分试验中各号筛上的累计筛余百分率之和（以水泥混凝土用细集料为例，沥青混凝土中无规定）⑥直进行两次平行试验，以试验结果的算术平均值作为测定值。如两次试验所得的细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。表观密度试验(容量瓶法)2、表观密度试验(容量瓶法)（1）目的与适用范围•用容量瓶法测定细集料(天然砂、石屑、机制砂)在23℃时对水的表观相对密度和表观密度。本方法适用于含有少量大于2.36㎜部分的细集料。（2）仪具与材料①天平：称量1㎏，感量不大于1g。②容量瓶：500mL。③烘箱：能控温在105℃±5℃。④烧杯：500mL。⑤洁净水。⑥其它：干燥器、浅盘、铝制料勺、温度汁等。（3）试验准备•将缩分至650g烘干……，并在干燥器内冷却至室温，分成两份备用。（4）试验步骤①称取烘干的试样约300g(m0)，装入盛有半瓶洁净水的容量瓶中。②摇转容量瓶，使试样在已保温至23℃±1.7℃的水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，在恒温条件下静置24h左右，然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分.称其总质量(m2)。③倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入同样温度的洁净水(温差不超过2℃)至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量(m1)。①细集料的表观相对密度按式计算至小数点后3位。2100mmmma②表观密度计算，精确至小数点后3位。)(TaaTaa或③以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差值大于0.01g／㎝3时，应重新取样进行试验。含泥量试验(筛洗法)3．含泥量试验(筛洗法)（1）目的与适用范围①本方法仅用于测定天然砂中粒径小于0.075㎜的尘屑、淤泥和粘土的含量。②本方法不适用于人工砂、石屑等矿粉成分较多的细集料。（2）仪具与材料天平：称量1㎏，感量不大于1g。烘箱：能控温在105℃±5℃。标准筛：孔径0.075㎜及1.18㎜的方孔筛。其它：筒、浅盘等。（3）试验准备•将来样用四分法缩分至每份约1000g，置于温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后，称取约400g(m0)的试样两份备用。（4）试验步骤①浸泡24h，淘洗试样，过滤浑浊液。②重复上述过程，直至筒内砂样洗出的水清澈为止。③清筛、取料烘干称取试样的质量(m1)。（5）数据处理①砂的含泥量按式计算，精确至0.1％。%100010mmmQn②以两个试样试验结果的算术平均值作为测定值。两次结果的差值超过0.5％时，应重新取样进行试验。砂当量试验4、砂当量试验（1）目的与适用范围①本方法适用于测定天然砂、人工砂、石屑等各种细集料中所含的粘性土或杂质的含量，以评定集料的洁净程度。砂当量用SE表示。②本方法适用于公称最大粒径不超过4.75㎜的集料。（2）仪具与材料①透明圆柱形试筒：如图，透明塑料制，外径40㎜±0.5㎜，内径32㎜±0.25㎜，高度420㎜±0.25㎜。在距试筒底部100㎜、380㎜处刻划刻度线，试筒口配有橡胶瓶口塞。②冲洗管：如图，由一根弯曲的硬管组成，不锈钢或冷锻钢制，其外径为6㎜±0.5㎜，内径为4㎜±0.2㎜。管的上部有一个开关，下部有一个不锈钢两侧带孔尖头，孔径为1㎜±0.1㎜。③透明玻璃或塑料桶：容积5L，有一根虹吸管放置桶中，桶底面高出工作台约1m。④橡胶管(或塑料管)：长约1.5m，内径约5㎜，同冲洗管联在一起吸液用，配有金属夹，以控制冲洗液流量。⑤配重活塞：如图，由长440㎜±0.25㎜的杆、直径25㎜±0.1㎜的底座(下面平坦、光滑，垂直杆轴)、套筒和配重组成。且在活塞上有三个横向螺丝可保持活塞在试筒中间，并使活塞与试筒之间有一条小缝隙。套筒为黄铜或不锈钢制，厚10㎜±0.1㎜，大小适合试筒并且引导活塞杆，能标记筒中活塞下沉的位置。套筒上有一个螺钉用以固定活塞杆。配重为1㎏±5g。⑥机械振荡器：可以使试筒产生横向的直线运动振荡，振幅203㎜±1.0㎜，频率180次／min±2次／min。⑦天平：称量1㎏，感量不大于0.1g。⑧烘箱：能使温度控制在105℃±5℃。⑨秒表。⑩标准筛：筛孔为4.75㎜。(3)试剂①无水氯化钙(CaCl2)：分析纯，含量96％以上，分子量110.99，纯品为无色立方结晶，在水中溶解度大，溶解时放出大量热，它的水溶液呈微酸性，具有一定的腐蚀性。②丙三醇(C3H8O3)：又称甘油，分析纯，含量98％以上.分子量92.09。③甲醛(HCHO)：分析纯.含量36％以上，分子量30.03。④洁净水或纯净水。（4）试验准备①将样品通过孔径4.75㎜筛，去掉筛上的粗颗粒部分，试样数量不少于1000g。注意土块、杂质不能丢弃②测定试样含水率，试验用的样品，在测定含水率和取样试验期间不要丢失水分。•如果试样是加水湿润过的，对试样含水率应接现行含水率测定方法进行，含水率以两次测定的平均值计，准确至0.1％。经过含水率测定的试样不得用于试验。③称取试样的湿重•根据测定的含水率按式计算相当于120g干燥试样的样晶湿重，准确至0.1g。100)100(1201m（5）配制冲洗液①称取配制5L冲洗液的各种试剂的用量：氯化钙14.0g；甘油60.6g；甲醛1.7g。②称取无水氯化钙14.0g放入烧杯中，加洁净水30mL，充分溶解，此时溶液温度会升高，待溶液冷却至室温，观察是否有不溶的杂质，若有杂质必须用滤纸将溶液过滤，以除去不溶的杂质。③然后倒入适量洁净水稀释，加入甘油60.6g，用玻璃棒搅拌均匀后再加入甲醛1.7g，用玻璃棒搅拌均匀后全部倒入1L量筒中，并用少量洁净水分别对盛过3种试剂的器皿洗涤3次，每次洗涤的水均放入量筒中，最后加入洁净水至1L刻度线。④将配制的1L溶液倒入塑料桶或其它容器中，再加入4L洁净水或纯净水稀释至5L±0.005L。该冲洗浓的使用期限不得超过2周.超过2周后必须废弃，其工作温度为22℃±3℃。（6）试验步骤①加清洗液：用冲洗管将冲洗液加入试筒，直到最下面的100㎜刻度处(约需80mL试验用冲洗液)。②倒试样入试筒：把相当于120g±1g干料重的湿样用漏斗仔细地倒入竖立的试筒中。③除气泡、静置：用手掌反复敲打试筒下部，以除去气泡，并使试样尽快润湿，然后放置10min。④振荡：在试样静止10min±1min后，在试筒上塞上橡胶塞堵住试筒，用手将试筒横向水平放置，或将试筒水平固定在振荡机上。⑤开动机械振荡器，在30s±1s的时间内振荡90次。用手振荡时，仅需手腕振荡，不必晃动手臂，以维持振幅230㎜±25㎜，振荡时间和次数与机械振荡器同。然后将试筒取下竖直放回试验台上，拧下橡胶塞。•⑥冲洗：将冲洗管插人试筒中，用冲洗液冲洗附在试筒壁上的集料，然后迅速将冲洗管插到试筒底部，不断转动冲洗管，使附着在集料表面的土粒杂质浮游上来。•⑦静置：缓慢匀速向上拔出冲洗管，当冲洗管抽出液面，且保持液面位于380㎜刻度线时，切断冲洗管的液流，使液面保持在380㎜刻度线处，然后开动秒表在没有扰动的情况下静置20min±15s。•⑧量取：如图所示，在静置20min后，用尺量测从试筒底部到絮状凝结物上液面的高度(h1)。•⑨量取：将配重活塞徐徐插入试筒里，直至碰到沉淀物时，立即拧紧套筒上的固定螺丝。将活塞取出，用直尺插入套筒开口中，量取套筒顶面至活塞底面的高度h2，准确至1㎜，同时记录试筒内的温度，准确至1℃。•⑩按上述步骤进行2个试样的平行试验。（7）数据处理①试样的砂当量值按式计算②一种集料应平行测定两次，取两个试样的平均值，并以活塞测得砂当量为准，并以整数表示。10012hhSE坚固性试验5、坚固性试验（1）目的与适用范围•本方法用以确定砂试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环，承受硫酸钠结晶压而不发生显著破坏或强度降低的性能，以评定砂的坚固性能(也称安定性)。（2）仪具与材料•烘箱：能控温在105℃±2_5℃。•天平：称量200g，感量不大于