工程用粗集料檢測操作細則 ( 杭州儀器)
工程用粗集料檢驗操作細則
本細則參照現行標準JGJ53-92、JTG E30-2005、JTJ270-98、JTG E42-2005編制。
一、碎石及混合料的篩分試驗
1.目的與適用范圍
1.1.本細則適用于測定粗集料(碎石、礫石、礦渣等)的各項物理指標檢驗。對于水泥混凝土用粗集料可采用干篩法篩分,對瀝青混合料及基層用粗集料必須采用水洗法試驗。
2.試驗前的準備工作
2.1.試驗人員接樣時,必須核對委托單上所填寫的集料是否與來樣相符。
2.2.試樣按四分法縮分至所規定的試樣量,放于烘箱中在105±5℃的溫度下烘干至恒重,冷卻至室溫后備用。
2.3.按下表規定數量稱取試樣,準確至0.1%
公稱大粒徑 mm | 75 | 63 | 37.5 | 31.5 | 26.5 | 19 | 16 | 9.5 | 4.75 |
試樣質量不少于 kg | 10 | 8 | 5 | 4 | 2.5 | 2 | 1 | 1 | 0.5 |
2.4.儀器設備
(1)試驗篩:根據需要選用規定的標準篩。
(2)搖篩機
(3)電子天平或臺稱:感量不大于試樣質量的0.1%。
(4)其它:盤子、鏟子、毛刷、容器。
3.顆粒級配
3.1.干篩法
3.1.1試驗步驟:
(1)按規定稱取干燥試樣,準確至0.1%。
(2)將試驗篩按大小順序迭置,取試樣一份置入搖篩機上。
(3)開動機器振約10min后取出套篩,再逐個由人工補篩,直至各篩每分鐘內通過篩孔的質量確實小于篩上殘余量的0.1%。當采用人工篩分時,需使集料在篩面上同時有水平方向及上下方向的不停頓的運動,使小于篩孔的集料通過篩孔。直至一分鐘內通過篩孔的質量小于篩上殘余量的0.1%為止。
(4)稱取各篩篩余重量,至試樣總重的0.1%。在篩上的所有分計篩余量和篩底篩余的總和與篩分前測定的試樣總量相比,其相差不得超過0.5%.
3.1.2.結果計算:
由各篩的篩余量除以試樣總量計算得出該號篩的分計篩余百分率,至0.1%。每號篩計算得出的分計篩余百分率與大于該號篩的分計篩余百分率相加,計算得出其累計篩余百分率,至0.1%。根據各篩的累計篩余百分率,評定該試樣的顆粒級配。由篩底存量除以扣除損耗后的干燥集料總質量計算0.075mm篩的通過率;試驗結果以兩次試驗的平均值表示,至0.1%。當兩次試驗結果0.075mm篩通過率的差值超過1%時,試驗應重新進行。
3.2 .水篩分法
3.2.1試驗步驟:
(1) 按規定數量稱取試樣,準確至0.1%。
(2) 將試樣置一潔凈容器中,加入足夠數量的水,將試樣全部淹沒,不得使用任何洗滌劑、分散劑或表面活性劑。
(3) 用攪棒充分攪動集料,使集料表面洗滌干凈,使細粉懸浮在水中,但不得破碎集料或有集料從水中濺出。
(4) 根據集料粒徑大小選擇組成一組套篩,其底部為0.075mm標準篩,上部為2.36mm或4.75mm篩。仔細將容器中混有細粉的懸浮液倒出,經過套篩流入另一個容器中,盡量不將粗集料倒出,以免損壞標準篩篩面。
(5) 將套篩每個篩子上的集料及容器中的集料全部回收在一個搪瓷盤中,容器上不得有沾附的集料顆粒。將搪瓷盤連同集料一起置入105±5℃烘箱中烘干至恒重,稱取干燥集料試樣的總質量,準確至0.1%。
(6) 將回收的干燥集料按干篩方法分出0.075mm篩以上各篩的篩余量。
3.2.2.結果計算:
(1)按式(一)、(二)計算粗集料中0.075mm篩下部分質量M0.075和含量P0.075,至0.1%。當兩次試驗結果P0.075的差值超過1%時,試驗應重新進行。
M0.075 = M3-M4 ------------(一)
P0.075 = M0.075/M3 = M3-M4/M3×100------(二)
式中: P0.075-----粗集料中小于0.075mm的含量(通過率)(%);
M0.075-----粗集料中水洗得到的小于0.075mm部分的質量(g)
M3 ------用于水洗的干燥粗集料總量(g)
M4 -------水洗后的干燥粗集料總量(g)
(2)計算各篩分計篩余量及篩底存量的總和與篩分前試樣的干燥總質量M4之差,作為篩分時的損耗,并計算損耗率,若損耗率大于0.3%,應重新進行試驗。
M5=M3-(∑Mi+M0.075)
式中: M5 ------由于篩分造成的損耗(g)
Mi -------各號篩上的分計篩余(g)
i -------依次為0.075mm、0.15mm……至集料大粒徑的排序;
(3)計算其它各篩的分計篩余百分率、累計篩余百分率、質量通過百分率,計算方法與干篩法相同。同一種集料至少取兩個試樣平行試驗;其計算結果以兩次試驗的平均值表示。
二、含土粗集料篩分試驗
1. 目的與適用范圍
1.1. 本方法適用于測定含粘性土的粗集料的顆粒組成;不適用的材料如天然砂礫土、碎石土以及中低級路面的材料,粘性土顆粒包覆在礫石(碎石)和砂顆粒上的材料。
2. 試驗前的準備工作
將來料用分料器或四分法縮分至下表要求的試樣所需量,烘干或風干后備用。
公稱大粒徑 mm | 75 | 63 | 37.5 | 26.5 | 19 | 16 | 9.5 | 4.75 |
試樣質量不少于 kg | 10 | 8 | 5 | 2.5 | 2 | 1 | 1 | 0.5 |
3、試驗步驟:
3.1. 按上表要求稱取所需干試樣總質量,準確至試樣質量的0.1%。
3.2. 將試樣放到容器內,向容器內注水,淹沒試樣。
3.3 .劇烈攪動容器內的試樣和水,使粘在粗顆粒上的小于0.075mm的顆粒*分離下來,并懸浮在水中。
3.4. 需要進行細土的液限和塑性指數時,將容器內的懸浮液倒在0.6mm篩孔的篩上,篩下放一接受懸浮液的容器。
3.5. 將篩上剩余試樣回收到清潔容器內。
3.6. 重復上述步驟至清洗容器內的水清潔。
3.7. 將洗凈的試樣放入溫度為105℃±5℃的烘箱內烘干8h-12h。
3.8. 從烘箱中取出試樣冷卻后稱取質量,準確至原試樣質量的0.1%,在按粗集料的干篩法進行篩分;
3.9 . 將容器內的細土沉淀,并分數次將上層的清水細心倒出,并風干粉碎、拌勻。如需作液限和塑性試驗可待用。
3.10.取部分風干細土放在105℃±5℃的烘箱內烘干24±1h,冷卻后稱取100g。
3.11. 將烘干細土放入容器內,向容器中注水,并劇烈攪動容器內的水和土,使小于0.075mm的顆粒與0.075mm—0.6mm的顆粒分離。
3.12. 將容器中的試樣到在0.075mm篩上,用水沖洗至篩下的洗液清潔為止。
3.13. 將沖洗干凈的試樣放入105℃±5℃的烘箱內烘干8h-12h,冷卻后稱其質量。
4、結果計算:
4.1. 按水篩法測定0.075mm篩下部分的含量(通過率)。
4.2. 按式; C=m1-m2/m1×100 計算小于0.6mm的顆粒含量
式中: C ——— 小于0.6mm的顆粒含量(%)
m1 ——— 烘干試樣的質量(g)
m2 ——— 0.6mm篩孔篩上試樣的烘干質量(g)
4.3. 按式: F’=m3-m4/m3 ×100 計算細土中小于0.075mm的顆粒含量
式中: F’——— 細土中小于0.075mm的顆粒含量(%)
m3 ——— 細土的烘干質量(g)
m4 ——— 0.075mm--0.6mm顆粒的烘干質量(g)
4.4.按式: F = C × F’計算整個試樣中小于0.075mm的顆粒含量。
F ——— 整個試樣中小于0.075mm的顆粒含量(%)
4.5.按式: G = m1-m5/m1 ×100 計算試樣中小于0.075mm的顆粒含量
G ——— 試樣中小于0.075mm的顆粒含量(%)
M5 ______ 0.075mm篩上全部試樣的烘干質量(g)
三、粗集料的密度及吸水率試驗(容量瓶法)
1、目的與適用范圍
1.1. 本方法適用于測定碎石、礫石等各種粗集料的表觀相對密度、表干相對密度、毛體積相對密度、表觀密度、表干密度、毛體積密度以及粗集料的吸水率。但本方法測定的結果不適用于仲裁及瀝青混合料配合比設計計算理論密度時使用。
2、試驗前的準備工作
2.1. 將試樣過篩;對于水泥混凝土的集料采用4.75mm篩,瀝青混合料的集料用2.36mm篩,分別篩去篩孔以下的顆粒。然后用四分法縮分至下表要求的試樣所需量備用。
公稱大粒徑 mm | 75 | 63 | 37.5 | 26.5 | 19 | 16 | 9.5 | 4.75 |
試樣質量不少于 kg | 3 | 3 | 2 | 1.5 | 1 | 1 | 1 | 0.8 |
2.2.儀器設備
(1) 天平或浸水天平,感量不大于大稱量的0.05%。
(2) 1000mL容量瓶。
(3) 標準篩4.75mm、2.36mm。
(4) 烘箱、毛巾、刷子。
3、試驗步驟
3.1. 將試樣浸泡在水中,洗去附在集料表面的塵土和石粉。
3.2. 取試樣一份,將試樣裝入容量瓶中.裝樣時容量瓶傾斜放置,注入飲用水,輕輕搖晃以排除氣泡,用玻璃片覆蓋瓶口,在室溫下浸水24h。(水溫應在15℃-25℃范圍內,浸水后2h內的水溫相差不得超過2℃)
3.3.氣泡排除后向瓶中加飲用水直至水面凸出瓶口邊緣。然后蓋上瓶塞,確認瓶中無氣泡,擦干瓶外水份后,稱取試樣、水、瓶、玻璃片總重量(m2)。
3.4.將瓶中試樣倒入淺盤,小心倒去流動的水,再用毛巾吸干漏出的自由水。需要時可稱取帶表面水的試樣質量(m4)用擰干的濕毛巾擦干顆粒表面,看不到發亮水跡,即為飽和面干狀態。立即稱取飽和面干集料的表干質量(m3)。
3.5.再將此飽和面干試樣放入烘箱烘至恒重,冷卻后稱量(m0)
3.6.將瓶洗凈,重新注入飲用水,蓋上容量瓶塞,確認瓶中無氣泡,擦干瓶外水份后稱取水、瓶的總質量(m1)。
4、結果計算
4.1.表干相對密度rs、表觀相對密度ra、毛體積相對密度rb、應按下式計算至小數點后3位。
rs = m3/m3+m1-m2
ra = m0/m0+m1-m2
rb = m0/m3+m1-m2
由下式可得表觀密度ρa(g/cm3)、表干密度ρs(g/cm3)、毛體積密度ρb(g/cm3);計算至小數點后3位。
Ρa = ra ×ρr 或 ρa =(ra -αr)×ρw
Ρs = rs×ρr 或 ρs =(rs -αr)×ρw
Ρb = rb ×ρr 或 ρb = rb -αr)×ρw
式中:m0 ----烘干后試樣質量(g),
m1 ----水、瓶、玻璃片總重(g)
m2 ----試樣、水、瓶、玻璃片總重g
m3———— 集料的表干質量(g)
ρr----- 試驗溫度T時水的密度(g/cm3),按下表取用
αr----- 試驗溫度T時水溫修正系數,按下表取用
ρw ----- 水在4℃時的密度(1.000g/cm3)
不同水溫時水的密度ρr及水溫修正系數αr
水溫(℃) | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
水的密度ρr(g/cm3) | 0.99913 | 0.99897 | 0.99880 | 0.99862 | 0.99843 | 0.99822 |
水溫修正系數αr | 0.002 | 0.003 | 0.003 | 0.004 | 0.004 | 0.005 |
水溫(℃) | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | --- |
水的密度ρr(g/cm3) | 0.99802 | 0.99779 | 0.99756 | 0.99733 | 0.99702 | --- |
水溫修正系數αr | 0.005 | 0.006 | 0.006 | 0.007 | 0.007 | --- |
4.2. 集料的吸水率wx、含水率w以烘干試樣為基準,按下式計算,至0.1%。
wx = m3-m0/m0×100
w = m4-m0/m0×100
式中:m4_____ 集料飽和狀態下含表面水的濕質量(g)
wx ———— 集料的吸水率(%)
w ----集料的含水率(%)
4.3.精度及允許差
重復試驗的精密度,兩次試驗結果之差對相對密度不得超過0.02,對吸水率不得超過至0.2%。
四、粗集料含泥量及泥塊含量試驗
1、目的與適用范圍
1.1.測定碎石或礫石中小于0.075mm的塵屑、淤泥和粘土的總含量及4.75mm以上泥塊顆粒含量。
2、試驗前的準備工作
2.1.儀器設備
(1)臺稱或電子稱:感量不大于稱量的0.1%
(2)烘箱:能控溫105℃±5℃。
(3)標準篩:測含泥量時用孔徑為1.18mm、0.075mm的方孔篩各1只;測泥塊含量時,用2.36mm及4.75mm 方孔篩各1只。
(4) 容器:容積約10L的桶或搪瓷盤。
2.2.按下表用四分法取規定的質量備用。
公稱大粒徑mm | 4.75 | 9.5 | 16 | 19 | 26.5 | 31.5 | 37.5 | 63 | 75 |
試樣小質量kg | 1.5 | 2 | 2 | 6 | 6 | 10 | 10 | 20 | 20 |
3、試驗步驟
3.1.含泥量
3.1.1稱取試樣一份(m0)裝入容器,加水浸泡24h,水面高出石子表面150mm ,用手在水中淘洗顆粒使塵屑、淤泥、粘土與較粗顆粒分開,并使之懸浮或溶解于水中。
3.1.2..緩緩地將渾濁液倒入1.18mm及0.075mm的套篩上,濾去小于0.075mm的顆粒;試驗前篩子的兩面應先用水濕潤,在整個過程中,應注意避免大于0.075mm的顆粒丟失。
3.1.3.再次加水于容器中,重復上述步驟,直到洗出的水清澈為止。
3.1.4.將0.075mm篩放在水中,(使水面高于篩內顆粒)來回搖動,以充分除去小于0.075mm的顆粒,而后將兩只篩上余留的顆粒和容器中已洗凈的試樣一并裝入淺盤,105±5℃下烘干至恒重。冷卻后稱其重(m1)。
3.2.泥塊含量
3.2.1.取一份試樣,篩去4.75mm以下顆粒稱重(m2)。將試樣在容器中攤平,加入飲用水使水面高出試樣表面。浸泡24h 后將水放掉,用手捻壓碎塊,然后將試樣放在2.36mm篩上用水沖洗,直至洗出的水清澈為止。將篩上試樣小心地從篩里取出,置于105±5℃烘箱內烘到恒重,冷卻后稱重(m3)。
4、結果計算:
4.1.按下式計算含泥量Qn(%),至0.1%。
Qn= m0– m1/ m0×100
式中: m0----試驗前烘干試樣質量(g)
m1----試驗后烘干試樣質量(g)
以兩次試驗結果的算術平均值作為測定值,兩次結果的差值超過0.2%時,應重新進行試驗。對于瀝青路面用集料,此含泥量記為小于0.075mm顆粒含量。
4.2.按下式計算泥塊含量QK(%),至0.1%
QK= m2– m3/ m2×100%
式中:m2----4.75mm篩篩余量(g)
m3----試驗后烘干試樣質量(g)
以兩次試驗結果的算術平均值作為測定值,兩次結果的差值超過0.1%時,應重新進行試驗。
五、水泥混凝土用粗集料針片狀顆粒含量試驗
1、目的與適用范圍
1.1.本方法適用于測定水泥混凝土使用的4.75mm以上的粗集料的針片狀顆粒含量。測定的針片狀顆粒是指使用規準儀測定的集料顆粒的小厚度(或直徑)方向與大長度(或寬度)方向的尺寸之比小于一定比例的顆粒。
2、試驗前的準備工作
2.1.儀器設備
(1) 針片狀規準儀;
(2) 臺秤或電子稱;
(3) 4.75~37.5mm 試驗篩。
2.2.將來樣在室內風干至表面干燥,并用四分法縮至下表規定數量,稱量(m0)。
公稱大粒徑 mm | 9.5 | 16 | 19 | 26.5 | 31.5 | 37.5 |
試樣小質量, kg | 0.3 | 1 | 2 | 3 | 5 | 10 |
3、試驗步驟
3.1.用試驗篩將試樣分成4.75-9.5、9.5-16、16-19、19-26.5、26.5-31.5、31.5-37.5粒級。
3.2.用規準儀按規定的粒級對試樣逐粒進行鑒定,凡顆粒長度大于針狀規準儀上相應間距備,為針狀顆粒,厚度小于片狀規準儀上相應孔寬的為片狀顆粒。
3.3.稱量由各粒級挑出的片狀和針狀顆粒總量(m1)。
4、計算結果
碎石或礫石中針片狀顆粒含量按下式計算,至0.1%。
Qe = m1/m0×100
式中 Qe ----- 試樣的針片狀顆粒含量(%)
m1 ------ 試樣中所含針片狀顆粒的總質量(g )
m0 ------ 試樣總質量(g )
六、瀝青混合料用粗集料針片狀顆粒含量試驗
1、目的與適用范圍
1.1 本方法測定的針片狀顆粒是指用游標卡尺測定的粗集料顆粒的大長度(或寬度)方向與小厚度(或直徑)方向的尺寸之比大于3倍的顆粒。
2、試驗前的準備工作
2.1儀器設備
(1) 游標卡尺:精度為0.1mm
(2) 標準篩:方孔篩4.75mm
(3) 天平:感量不大于1g
2.2 按規程采集試樣規定的數量
3、試驗步驟
3.1.將來樣在室內風干至表面干燥,并用四分法縮分選取1kg左右試樣。對每一種規格的粗集料,應按照不同的公稱粒徑分別取樣檢驗。
3.2.用4.75mm標準篩將試樣過篩,取篩上部分供試驗用,稱取試樣的總質量m0,試樣數量應不少于800g,并不少于100顆。
3.3.將試樣平攤桌面上,首先用目測挑出接近立方體的符合要求的顆粒,剩下的可能屬于針狀和片狀顆粒。
3.4.用卡尺逐粒測量石料的長度L,寬度b及厚度t,將L/t≥3顆粒分別挑出作為針片狀顆粒,稱其質量m1。
4、結果計算
按下式計算針片狀顆粒含量C.
Qe=m1/m0×100%
式中: Qe ----集料的針片狀顆粒含量,%.
m0---試樣總質量,g
m1---試樣中所含針、片狀顆粒的總質量,g
重復測定兩次,如兩次結果的差值不大于平均值的20%,取平均值為試驗值;如大于或等于20%,應追加測定一次,再取三次結果平均值為測定值。
七、粗集料壓碎值試驗
1、目的與適用范圍
1.1.集料壓碎值用于衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力,是衡量石料力學性質的指標,以評定其在公路工程中的適用性。
2、試驗前的準備工作
2.1.儀器設備
(1) 液式壓力試驗機:500kN,應能在10min內達到400kN.
(2) 石料壓碎值試驗儀:內徑150mm兩端開口的鋼制圓形試筒、壓柱和底板組成。
(3) 金屬棒:直徑10mm,長450mm~600mm,一端加工成半球形。
(4) 天平:感量不大于1g.
(5) 標準篩:篩孔尺寸13.2mm、9.5mm、2.36mm方孔篩各一個。
(6)金屬筒:圓柱形,內徑112.0mm;高179.4mm;容積1767cm3
2.2將干試樣用13.2mm和9.5mm標準篩過篩,取9.5mm~13.2mm的試樣3組各3000g供試驗用。
2.3置圓筒于底盤上,取試樣一份分兩二層裝入筒內。裝完一層后,在底盤下面墊放一直徑為10mm的圓鋼筋,將筒按住,左右交替顛擊地面各25下;第二層顛實后,試樣表面距盤底的高度應控制在100mm左右.
2.4將試樣分3次(每次數量大體相同)均勻裝入試模中,每次均將試樣表面整平,用金屬棒端從試樣表面上均勻搗實25次。后用金屬棒作刮平表面,稱取筒中試樣質量(M0)。以相同質量的試樣進行壓碎值的平行試驗。
3、試驗步驟
3.1. 將裝有試樣試模放在壓力機上,同時加壓頭裝好平放在試樣面上。
3.2.開動壓力機,均勻地施加荷載,在10min左右的時間內加荷到400kn,穩定5s然后卸荷,穩壓5s然后卸荷。
3.3.取出試筒,用孔徑2.36mm的篩篩經壓碎的全部試樣,需篩到在1min內無明顯的篩出物為止。
3.4.稱取通過2.36mm篩孔的全部細料質量(m1),準確至1g。
4、結果計算
碎石或卵石的壓碎值Qa,按下式計算至0.1%。
Qa= m1/ m0×100%
式中:m0----試樣的質量,g
m1----試驗后通過2.36mm篩孔的細料質量,g
以三次試驗結果的算術平均值作為壓碎值的測定值。
條文說明:
2003年頒布的《水泥混凝土路面施工技術規范》中粗集料的壓碎指標是以原規程JTJ058-2000(T0315)為基準的,在該規范下次修訂以前,可采用本方法試驗后,利用相關關系式y=0.816x-5換算得到。
八、堆積密度及空隙率試驗
1、目的與適用范圍
1.1.測定粗集料的堆積密度,包括自然堆積狀態、振實狀態、搗實狀態下的堆積密度,以及堆積狀態下的間隙率。
2、試驗前的準備工作
2.1.儀器設備
(1) 天平或臺稱:感量不大于稱量的0.1%
(2) 容量同:適用于粗集料堆積密度測定的容量筒應符合下表要求。
(3) 平頭鏟
(4) 搗棒:直徑16mm、長600mm一端為圓頭的鋼棒。
(5) 振動臺:頻率為3000次/min±200次/min,負荷下的振幅為0.35mm,空載時的振幅為0.5mm。
容量筒的規格要求
粗集料公稱 大粒徑(mm) | 容量筒容積 (L) | 容量筒規格(mm) | 筒壁厚度(mm) | ||
內徑 | 凈高 | 底厚 | |||
≤4.75 | 3 | 155±2 | 160±2 | 5.0 | 2.5 |
9.5~26.5 | 10 | 205±2 | 305±2 | 5.0 | 2.5 |
31.5~37.5 | 15 | 255±5 | 295±5 | 5.0 | 3.0 |
≥53 | 20 | 355±5 | 305±5 | 5.0 | 3.0 |
3、試驗步驟
3.1.將來樣用四分法縮分至下表數量,風干后拌勻分成兩份備用。
3.2.堆積密度
取試樣1份置于平整干凈的地板上,用平頭鐵鍬鏟起試樣,使石子自由落入容量筒中,鐵鍬的齊口至容量筒上口的的距離應保持為50mm 左右。
裝滿容量筒并除去凸出筒口表面的顆粒,并以合適的顆粒填入凹陷部分,使表面稍凸起部分和凹陷部分的體積大致相等,稱取試樣和容量筒總重m2。
3.3.振實密度
取試樣1份,分三層裝入容量筒。裝完一層后,在筒底墊放一根直徑為25mm的鋼筋,將筒按住并左右交替顛擊地面各25下,然后裝入第二層,第二層裝滿后用同樣方法顛實(但筒底所墊鋼筋方向與*層放置方向垂直)然后再裝入第三層,如法顛實。或按堆積密度試驗步驟,將裝滿試樣的容量筒放在振動臺上,振動3min。
待三層試樣裝填完畢后,加料直到試樣超出容量筒筒口,用鋼筋沿筒口邊緣滾轉,刮下高出筒口的顆粒,用合適的顆粒填平凹處,使表面稍凸起部份和凹陷部分的體積大致相等。稱取試樣和容量筒共重m2。
3.4.搗實密度
根據瀝青混合料的類型和公稱大粒徑,確定起骨架作用的關鍵性篩孔(通常為4.75mm或2.36mm等)。將混合料中此篩孔以上顆粒篩出,作為試樣裝入符合要求規格的容器中達1/3的高度,由邊至中用搗棒均勻搗實25次。再向容筒中裝入1/3高度的試樣,用搗棒均勻地搗實25次,搗實深度約至下
層的表面。共分三次裝入試樣分三次搗實,用直尺大體刮平,用合適的試樣填平表面。后應使試樣與容器口齊平;目測估計表面凹凸部分基本相等,稱取容量筒與試樣的總質量(m2)。
3.5.容量筒容積的標定
用水裝滿容量筒,測量水溫,擦干筒壁的水分,稱取容量筒與水的總質量(mW),并按水的密度對容量筒的容積作校正。
4、結果計算
堆積密度(包括自然堆積狀態、振實狀態、搗實狀態的堆積密度)均按下式計算:
ρ= (m2- m1)/V
式中: ρ________與各種狀態相對應的堆積密度(t/m3)
m1 ________容量筒的質量(kg)
m2 ________容量筒與試樣的總質量(kg)
V ________容量筒的容積(L)
計算至小數點后2位
容量筒的容積按下式計算:
V=(mw- m1)/ρT
式中: V _________容量筒的體積(L)
m1 --------容量筒的質量(kg)
mw ---------容量筒與水的總質量(kg)
ρT ---------------- 試驗溫度T時水的密度(g/cm3)
5、水泥混凝土用粗集料振實狀態下的空隙率按下式計算
Vc=(1-ρ/ρa) ×100
式中: Vc ―――――水泥混凝土用粗集料的空隙率(%)
ρa―――――粗集料的表觀密度(t/m3)
ρ ――――-按振實法測定的粗集料的堆積密度(t/m3)
6、瀝青混合料用粗集料骨架搗實狀態下的間隙率按下式計算
VCADRC=(1-ρ/ρb) ×100
式中: VCADRC ---------搗實狀態下粗集料骨架間隙率(%)
ρb ―――――粗集料的毛體積密度(t/m3)
ρ ―――――按振實法測定的粗集料的自然堆積密度(t/m3)
以上試驗均以兩次試驗結果的平均值作為測定值。
九、粗集料磨耗試驗(洛杉磯法)
1、目的與適用范圍
1.1 測定標準條件下粗集料抵抗摩擦、撞擊的能力,以磨耗損失(%)表示。
1.2 本方法適用于各種集料的磨耗試驗。
2、試驗前的準備工作
2.1 儀器設備
(1) 落杉磯式磨耗機,鋼筒的回轉速率為30r/nim~33 r/nim
(2) 鋼球:直徑約46.8mm,質量為390g~445g。
(3) 電子稱:感量5g
(4) 標準篩
(5) 烘箱、容器
3、試驗步驟
3.1 將不同規格的集料用水沖洗干凈,置烘箱中烘干。
3.2 按下表選擇和確定試驗條件,并按規定的粒級備料、篩分。
粒度 類別 | 粒級組成 | 試樣質量 (g) | 試樣總質 量(g) | 鋼球數量(個) | 鋼球總質量(g) | 轉數 (轉) | 適用的粗集料 | ||
規格 | 公稱粒徑(mm) | ||||||||
A | 26.5~37.5 19.0~26.5 16.0~19.0 9.5~16.0 | 1250±25 1250±25 1250±10 1250±10 | 5000±10 | 12 | 5000±25 | 500 | / | / | |
B | 19.0~26.5 16.0~19.0 | 2500±10 2500±10 | 5000±10 | 11 | 4850±25 | 500 | S6 S7 S8 | 15~30 10~30 10~25 | |
C | 9.5~16.0 4.75~9.5 | 2500±10 2500±10 | 5000±10 | 8 | 3330±20 | 500 | S9 S10 S11 S12 | 10~20 10~15 5~15 5~10 | |
D | 2.36~4.75 | 5000±10 | 5000±10 | 6 | 2500±15 | 500 | S13 S14 | 3~10 3~5 | |
E | 63~75 53~63 37.5~53 | 2500±50 2500±50 5000±50 | 10000±100 | 12 | 5000±25 | 1000 | S1 S2 | 40~75 40~60 | |
F | 37.5~53 26.5~37.5 | 5000±50 5000±25 | 10000±75 | 12 | 5000±25 | 1000 | S3 S4 | 30~60 25~50 | |
G | 26.5~37.5 19.0~26.5 | 5000±25 5000±25 | 10000±50 | 12 | 5000±25 | 1000 | S5 | 20~40 | |
注:表中16mm也可用13.2mm代替
3.3 將不同規格的集料用水沖洗干凈,置烘箱中烘至恒量。
3.4 按表的規定稱取總質量(M1),裝入磨耗機之圓筒中。
3.5 按表選擇鋼球,將鋼球加入鋼筒中,蓋好筒蓋。
3.6 將計數器調整到零位,設定規定轉數;開動磨耗機以30r/min~33 r/min轉速。
3.7 取出磨耗后的試樣,用1.7mm方孔篩,篩去試樣中的石屑,用水沖洗干凈留在篩上的碎石,置105℃±5℃烘干至恒量(通常不少于4h),準確稱量(M2)。
4、結果計算
按下式計算碎石磨耗率Q,至0.1%。
Q=M1-M2/M1×100
式中: Q--------洛衫磯磨耗損失(%)
m1-------裝入圓筒中試樣質量,(g)
m2--------試驗后洗凈烘干試樣質量, (g)
取兩次試驗結果的算術平均值為測定值,兩次試驗誤差應不大于2%,否則須重做試驗。
十、粗集料磨光值
1、目的與適用范圍
1.1 集料磨光值是利用加速磨光機磨光集料,用擺式摩擦系數測定儀測定的集料經磨光后的摩擦系數值,以PSV表示。
2、試驗前的準備工作
2.1.儀器設備
(1)加速磨光機
(2)擺式摩擦系數測定儀
(3)磨光試件測試平臺
(4)電子稱
(5)粘結劑:常用環氧樹脂6101(E-44)及固化劑
(6) 金剛砂
(7) 烘箱
(8) 標準集料試樣
2.2試件制備
(1) 將集料過篩,剔除針片狀顆粒,取9.5mm~13.2mm的集料顆粒用水洗凈后烘干。
(2) 將試模涂上脫模劑(或肥皂水)后烘干。
(3) 用水淘洗小于0.3mm的砂,烘干備用。
2.3. 排料:每種集料宜制備6~10塊試件,選4塊供兩次平行試驗用。將9.5~13.2mm集料顆粒緊密地排列于試模中(大面、平面向下),除去高度大于試模的不合格顆粒。
2.4. 吹砂:用小勺將干砂填入已排妥的粒料間隙中,并用洗耳球輕輕吹動干砂使之填充密實,然后再吹去多余的砂,使砂與試模中臺階齊平。注意:吹動干砂時,不得碰動粒料,粒料表面應無干砂覆蓋。
2.5. 配制環氧樹脂砂漿:將固化劑與環氧樹脂按1:4的比例配料、拌勻制成粘結劑,再與干砂按1:4~1:4.5配制成環氧樹脂砂漿。
2.6. 用小油灰刀將拌好的環氧樹脂砂漿填入試模中,并盡量使其填充密實,填充砂漿時不應碰動粒徑。然后,用熱油灰刀在試模上刮去多余的填料,并在試模表面上反復抹平,使其與試模口齊平。一次制備試件以6-10個為宜,試件表面有松動或脫落的集料時,試件應作廢。制好試件后用鋼號碼打下相應的號碼,以便區別及查找。
2.7 養護:將已填好填料的試模置于溫度為40℃烘箱中烘3h,再自然冷卻9h拆模。
3、試驗步驟
3.1.磨光試驗:將試件分組,每輪1次磨14塊,同一種集料的2個試件,包括6種試驗用集料和1種標準集料。
3.2.試件編號:為6種集料編號為1~12,1種集料賦以相鄰兩個編號。標準試件為13、14號。
3.3.試件安裝:并按下表順序將試件安裝于道路輪上,其中1號和8號位為標準試件。每二塊試件間應置一塊1mm厚橡膠石棉墊片,后一塊試件應緊緊擠入輪槽中,以達到各個試件擠緊之目的。然后順序旋緊螺絲,必要時可在道路輪端板上加墊木板,用錘輕輕敲打,以保證裝緊試塊,在磨光過程中不致使試件松動或斷裂。
道路輪序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
試件編號 | 13 | 9 | 3 | 7 | 5 | 1 | 11 | 14 | 10 | 4 | 8 | 6 | 2 | 12 |
3.4.磨光試件:試件得加速磨光應在室溫20℃±5℃的房間內進行。將道路輪安裝在試驗機的輪軸上,使橡膠輪子的輪幅*壓著露出的集料表面。然后,蓋上機蓋,接通水源及打開金鋼砂(30)號儲料斗中調節閘板。開啟電源后,磨光機開始運轉,溜砂量控制在27g/min±7 g/min,使流水量達到60Ml/min以恰好帶走金剛砂為宜,出料口有砂滯留可不處理。
3.5. 在試驗進行1h和2h時磨光機自動停止(注意不要按下面板上復零按鈕和電源開關),用毛刷和小鏟清除箱體和沉在機器底部積砂盤中的金剛砂。檢查并擰緊道路輪上有可能松動的螺母,再啟動磨光機,至轉數顯示57600轉時機器自動停止。
3.6.后關掉電源,取下儲砂斗,清除斗中、溜砂槽及底座上積砂后,換裝280號金剛砂。然后重新開機,溜砂量調整控制在3 g/min±1g/min,流水量也應相應的調整,再使試件磨光3h后停止試驗。
3.7.測定磨光值:取下道路輪后取出試件,用水將試件上的金剛砂洗凈,并將試件表面向下放在18℃~20℃水中2h,再用擺式儀測定試件摩擦系數值,度盤讀數除以0.6即為集料磨光值。試件的測定方向與“行車方向”一致。
4個試件磨光值之差不大于5個擺值,若有超出者,需重新測量,若仍大于5個擺值,則該組試件應作廢。
注:測定路面摩擦系數時,擺式儀是按滑動長度為126mm 時計算的位能損失,然后計算出盤刻度,在作磨光值測定時,其滑動長度僅76mm,故計算磨光值應為度盤數除以0.6。
同一試樣至少進行4次平行試驗,若標準試件的平均擺值P均標在46-52范圍內,則試樣的測試有效,可取同一組試樣4個值的平均值,并按標準中表4.21.3.2換算成磨光值作為試驗結果。
12.巖石抗壓強度試驗
12.1.儀器設備
壓力試驗機
石材切割機
巖石磨光機
游標卡尺、角尺等
12.2.試驗步驟
A. 取代表性的巖石樣品用石材切割機切割成邊長為50mm的立方體,然后用磨光機把試件與壓力機接觸的兩個面磨光并保持平行,試件開關須用角尺檢查。
B.至少制作6個試塊,對有顯著層理的巖石,應取兩組試件(12塊),分別測定垂直和平行層理的強度值。
C.將試件置于水中浸泡48h,水面應至少高于試件頂面20mm;、
E.取出試件,擦干表面,放在壓力機上進行強度試驗。試驗時加壓速度應為每秒鐘0.5~1Mpa。
12.3數據處理:
巖石的抗壓強度應按下式計算(到1Mpa)
|
式中:F-破壞荷載(N)
A-試件的載面積(mm2)
13堅固性試驗
13.1儀器設備
烘箱、天平、標準篩、容器、三腳網欄、試劑
13.2試驗步驟
13.2.1將所稱取的不同粒級的試樣分別裝入三腳網欄并浸入盛有硫酸鈉溶液的容器中,溶液體積應不小于試樣總體積的5倍,溫度應保持在20℃~25℃的范圍內,三腳網欄浸入溶液時應先上下升降25次以排除試樣中的氣泡,然后靜置于該容器中;此時,網欄底面應距容器底面約30mm,網欄之間的間距應不小于30mm,試樣表面至少應在液面以下30mm。
13.2.2浸泡24h后,從溶液中提出網欄,放在105℃+5℃的烘箱中烘烤4h,至此,完成了*個試驗循環。待試樣冷卻至20℃~25℃后,即開始第二次循環。從第二次循環起,浸泡及烘烤時間均可為4h。
13.2.3完成五次循環后,將試樣置于25℃~30℃的清水中洗凈硫酸鈉,再放入105℃+5℃的烘箱中烘干至恒重,待冷卻至室溫后,用試樣粒級下限篩孔過篩,并稱量各級粒級試樣試驗后的篩余量。
13.2.4對粒級大于20mm(或19mm)的試樣部分,應在試驗前后分別記錄其顆粒數量,并作外觀檢查,描述顆粒的裂縫、剝落、掉邊和掉角等情況及其所占的顆粒數量,以作為分析其堅固性時的補充依據。
13.3計算
13.3.1試樣中各粒級顆粒的分計質量損失百分率計算:
Qi=mi-m,i/mi×100
式中:Qi——各粒級顆粒的分計質量損失百分率,%
mi——各粒級試樣試驗前的烘干質量,g
m,I——經硫酸鈉溶液法試驗后,各粒級篩余顆粒的烘干質量,g。
13.3.2試樣總質量損失百分率,準確至1%:
Q=ΣaiQi/Σai
式中:Q—試樣總質量損失百分率,%
ai—試樣中各粒級的分計質量百分率,%
Qi——各粒級的分計質量百分率,%。
14. 相關文件
14.1《檢測方法的選擇與確認程序》 GW-2-16
14.2《記錄管理程序》 GW-2-09
14.3《檢測報告管理程序》 GW-2-23
15. 相關記錄
15.1. 《石子試驗原始記錄》(國標) GW-4-002、GW-4-071
15.2. 《石子試驗原始記錄》(部標) GW-4-003、GW-4-072
15.3 《石子物理性能試驗報告》(國標) GW-4-103
15.4. 《石子物理性能試驗報告》(部標) GW-4-104
杭州儀器有限公司主營產品:
錨桿拉力計,土工儀器,建筑試驗儀器,公路儀器,水泥試驗儀器,瀝青儀器,分析化驗儀器,砼試驗儀器,各種分析標準篩,一年質保,終身維修
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