粗细集料培训讲义

让世界更畅通2020年04月2020年4月公路粗细集料试验交流会XXXX项目主讲人：XXX1、粗集料2、细集料Contents主要内容试验检测依据《公路工程集料试验规程》JTGE42-20051.粗集料（1）粗集料及集料混合料的筛分试验（2）粗集料堆积密度及空隙率测定方法（3）粗集料密度及吸水率试验（网篮法）（4）粗集料含泥量及泥块含量试验（5）针片状颗粒含量试验（6）坚固性试验（7）压碎值试验（8）磨耗试验(洛杉矶法)（9）软弱颗粒（1）筛分试验（2）细集料堆积密度及紧装密度测定方法（3）表观密度试验(容量瓶法)（4）含泥量试验(筛洗法)（5）砂当量试验（6）坚固性试验（7）棱角性试验(流动时间法)（8）亚甲蓝试验2.细集料粗细骨料的常规试验项目一、粗集料1、定义2、取样与常规试验项目3、注意问题一、粗集料1、集料(骨料)在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、机制砂、石屑、砂等。2、粗集料在沥青混合料中，粗集料是指最大公称粒径大于2.36㎜的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指最大公称粒径大于4.75㎜的碎石、砾石和破碎砾石（注：SMA沥青马蹄脂碎石混合料最大公称粒径为4.75mm）。3、表观密度(视密度)单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量。4、表观相对密度(视比重)表观密度与同温度水的密度之比值。5、表干密度(饱和面干毛体积密度)单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的饱和面干质量。6、表干相对密度(饱和面干毛体积相对密度)表干密度与同温度水的密度之比值。7、毛体积密度单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积)物质颗粒的干质量。8、毛体积相对密度毛体积密度与同温度水的密度之比值。9、石料磨耗值按规定方法测得的石料抵抗磨耗作用的能力，其测定方法分别有洛杉矶法、道瑞法和狄法尔法。10、石料压碎值按规定方法测得的石料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的石料质量百分率表示。11、集料空隙率(间隙率)集料的颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分比。12、针片状颗粒指粗集料中细长的针状颗粒与扁平的片状颗粒。当颗粒形状的诸方向中的最小厚度(或直径)与最大长度(或宽度)的尺寸之比小于规定比例时，属于针片状颗粒（水泥混凝土用规准仪法，沥青混合料用游标卡尺法）。13、标准筛对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品筛。标准筛筛孔为正方形(方孔筛)，筛孔尺寸依次为75㎜、63㎜、53㎜、37.5㎜、31.5㎜、26.5㎜、19㎜、16㎜、13.2㎜、9.5㎜、4.75㎜、2.36㎜、1.18㎜、0.6㎜、0.3㎜、0.15㎜、0.075㎜。14、集料最大粒径指集料的100％都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。15、集料的公称最大粒径指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超过1O％)的最小标准筛筛孔尺寸，通常比集料最大粒径小一个粒级。二、取样方法1、适用范围适用于对粗集料的取样，也适用于含粗集料的集料混合料如级配碎石、天然砂砾等的取样方法。2、取样方法和试样份数（1）通过皮带运输机的材料如采石场的生产线、沥青拌和楼的冷料输送带、无机结合料稳定集料、级配碎石混合料等，应从皮带运输机上采集样品。取样时，可在皮带运输机骤停的状态下取其中一截的全部材料，或在皮带运输机的端部连续接一定时间的料得到，将间隔3次以上所取的试样组成一组试样，作为代表性试样。（2）在材料场同批来料的料堆上取样时，应先铲除堆脚等处无代表性的部分，再在料堆的顶部、中部和底部，各由均匀分布的几个不同部位，取得大致相等的若干份组成一组试样，务必使所取试样能代表本批来料的情况和品质。（3）从火车、汽车、货船上取样时,应从各不同部位和深度处，抽取大致相等的试样若干份，组成一组试样。抽取的具体份数，应视能够组成本批来料代表样的需要而定。（4）从沥青拌和楼的热料仓取样时。应在放料口的全断面上取样通常宜将一开始按正式生产的配比投料拌和的几盘(至少5盘以上)废弃，然后分别将每个热料仓放出至装载机上，倒在水泥地上，适当拌和，从3处以上的位置取样，拌和均匀，取要求数量的试样。试验项目所需粗集料的最小取样质量试验项目相对于下列公称最大粒径(㎜)的最小取样质量(㎏)4.759.513.2161926.531.537.5536375筛分81012.51520203040506080表观密度6888881216202424吸水率22224446668含泥量888824244040606080泥块含量888824244040608080针片状含量0.61.22.54882020---3、四分法：如下图所示。将所取试样置于平板上，在自然状态下拌和均匀，大致摊平，然后沿互相垂直的两个方向，把试样由中向边摊开，分成大致相等的四份。取其对角的两份重新拌匀，重复上述过程，直至缩分后的材料量略多于进行试验所必需的量。4、缩分后的试样数量应符合各项试验规定数量的要求。5、试样的包装每组试样应采用能避免细料散失及防止污染的容器包装，并附卡片标明试样编号，取样时间、产地、规格、试样代表数量、试样品质、要求检验项目及取样方法等（留样的唯一性、准确性）。(一)、粗集料及集料混合料的筛分试验1、目的与适用范围①测定粗集料(碎石、砾石、矿渣等)的颗粒组成对水泥混凝土用粗集料可采用干筛法筛分，对沥青混合料及基层用粗集料必须采用水洗法试验（0.075mm属于关键筛孔）。②本方法也适用于同时含有粗集料、细集料、矿粉的集料混合料筛分试验，如未筛碎石、级配碎石、天然砂砾、级配砂砾、无机结合料稳定基层材料、沥青拌和楼的冷料混合料、热料仓材料、沥青混合料经溶剂抽提（三氯乙烯或者汽油）或燃烧炉法后的矿料等(推荐用燃烧炉法)。2、仪器设备：①试验筛：根据需要选用规定的标准筛。②摇筛机。③天平或台秤：感量不大于试样质量的0.1％④其它：盘子、铲子、毛刷等。3、试样准备将来料用分料器或四分法缩分至表T0302-1要求的试样所需量，风干后备用。根据需要可按要求的集料最大粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分（多套大一个等级的筛）。表T0302-1筛分用的试样质量4、水泥混凝土用粗集料干筛法试验步骤①取试样一份置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m0)，准确至0.1％。②用搪瓷盘作筛分容器，按筛孔大小排列顺序逐个将集料过筛。人工筛分时，需使集料在筛面上同时有水平方向及上下方向的不停顿的运动，使小于筛孔的集料通过筛孔，直至1min内通过筛孔的质量小于筛上残余量的0.1％为止；当采用摇筛机筛分时，应在摇筛机筛分后再逐个由人工补筛。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，顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。应确认1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的0.1％。公称最大粒径（mm）756337.531.526.519169.54.75试样质量不小于（Kg）108542.52110.5③如果某个筛上的集料过多，影响筛分作作业时，可以分两次筛分，当筛余颗粒的粒径大于19㎜时，筛分过程中允许用手指轻轻拨动颗粒，但不得逐颗筛过筛孔。④称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1％。各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0相比，相差不得超过m0的0.5％。5、沥青混合料及基层用粗集料水洗法试验步骤①取一份试样，将试样置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m3)，准确至0.1％。②将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部淹没，但不得使用任何洗涤剂、分散剂或表面活性剂。③用搅棒充分搅动集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬浮在水中，但不得破碎集料或有集料从水中溅出。④根据集料粒径大小选择组成一组套筛，其底部为0.075㎜标准筛，上部为2.36㎜或4.75㎜筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液倒出，经过套筛流入另一容器中，尽量不将粗集料倒出，以免损坏标准筛筛面。（无需将容器中的全部集料都倒出，只倒出悬浮液。且不可直接倒至0.075㎜筛上，以免集料掉出损坏筛面。）⑤重复②~④步骤，直至倒出的水洁净为止，必要时可采用水流缓慢冲洗。⑥将套筛每个筛子上的集料及容器中的集料全部回收在一个搪瓷盘中，容器上不得有沾附的集料颗粒。沾在0.075㎜筛面上的细粉很难回收扣入搪瓷盘中，此时需将筛子倒扣在搪瓷盘上用少量的水并助以毛刷将细粉刷落入搪瓷盘中，并注意不要散失。⑦在确保细粉不散失的前提下，小心泌去搪瓷盘中的积水，将搪瓷盘连同集料一起置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m4)，准确至0.1％。以m3与m4之差作为0.075㎜的筛下部分。⑧将回收的干燥集料按干筛方法筛分出0.075㎜筛以上各筛的筛余量，此时0.075㎜筛下部分应为0，如果尚能筛出，则应将其并入水洗得到的0.075㎜的筛下部分，且表示水洗得不干净。（6）数据处理：①干筛法筛分结果的计算a.计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率，若损耗率大于0.3％，应重新进行试验。m5=m0-(∑mi+m底)(T0302-1)式中：m5——由于筛分造成的损耗(g)；m0——用于干筛的干燥集料总质量(g)；mi——各号筛上的分计筛余(g)；i——依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序；m底——筛底(0.075㎜以下部分)集料总质量(g)。b.干筛分计筛余百分率干筛后各号筛上的分计筛余百分率按式(T0302-2)计算，精确至0.1％。(T0302-2)式中：—各号筛上的分计筛余百分率(％)；m5—由于筛分造成的损耗(g)；m0—用于干筛的干燥集料总质量(g)；mi—各号筛上的分计筛余(g)；i—依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序。c.干筛累计筛余百分率各号筛的累计筛余百分率为该号筛以上各号筛的分计筛余百分率之和，精确至0.1％。d.干筛各号筛的质量通过百分率各号筛的质量通过百分率Pi等于100减去该号筛累计筛余百分率，精确至0.1％。e.由筛底存量除以扣除损耗后的干燥集料总质量计算0.075㎜筛的通过率。f.试验结果以两次试验的平均值表示，精确至0.1％。当两次试验结果P0.075的差值超过1％时，试验应重新进行。'05100iimpmm'ip②水筛法筛分结果的计算a.按式(T0302—3)、(10302-4)计算粗集料中0.075㎜筛下部分质量m0.075和含量P0.075，精确至0.1％。当两次试验结果P0.075的差值超过1％时，试验应重新进行。m0.075=m3一m4(T0302-3)P0.075==(T0302-4)式中：P0.075——粗集料中小于0.075㎜的含量(通过率)(％)；m0.075——粗集料中水洗得到的小于0.075㎜部分的质量(g)；m3——用于水洗的干燥粗集料总质量(g)；m4——水洗后的干燥粗集料总质量(g)。0.0753mm343100mmmb.计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m4之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率记入表。若损耗率大于0.3％，应重新进行试验。m5=m3一(∑mi+m0.075)(T0302-5)式中：m5——由于筛分造成的损耗(g)；m3——用于水筛筛分的干燥集料总质量(g)；mi——各号筛上的分计筛余(g)；i——依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序；m0.075—水洗后得到的0.075㎜以下部分质量(g)，即(m3一m4)。c.计算其它各筛的分计筛余百分率、累计筛余百分率、质量通过百分率，计算方法与干筛法相同。d.试验结果以两次试验的平均值表示。如筛底m底的值不是0，应将其并入m0.075中重新计算P0.075。③a.筛分结果以各筛孔的质量通过百分率表示。b.对用于沥青混合料、基层材料配合比设计用的集料，宜绘制集料筛分