密度試驗作業(yè)指導(dǎo)書概覽

1、集料試驗檢測指導(dǎo)書編號：09公路工程集料試驗作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)公路施工橋涵技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)建筑用砂(GB/T14684-2001)建筑用軟石、碎石(GB/T14685-2001)公路工程瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)公路污土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D61-2005)試驗規(guī)范(JTG E302005)、公路工程巖石試驗規(guī)程(JTG E41 2005)、公路工程集料試驗規(guī)程粗集料密度試驗作業(yè)指導(dǎo)書一、粗集料密度及吸水率試驗(網(wǎng)籃法)1目的與適用范圍本方法適用于測定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

2、集料的吸水率。2儀具與材料(1) 天平或浸水天平：可懸掛吊籃測定集料的水中質(zhì)量，稱量應(yīng)滿足試樣數(shù) 量稱量要求，感量不大于最大稱量的 0.05 %。 吊籃：耐銹蝕材料制成，直徑和高度為150伽 左右，四周及底部用1mm2伽的篩網(wǎng)編制或具有密集的孔眼。(3)溢流水槽：在稱量水中質(zhì)量時能保持水面高度一定。 烘箱：能控溫在105C± 5C。(5) 毛巾：純棉制，潔凈，也可用純棉的汗衫布代替。溫度計。(7) 標(biāo)準(zhǔn)篩。(8) 盛水容器(如搪瓷盤)。(9) 其它：刷子等。3試驗準(zhǔn)備3.1將試樣用標(biāo)準(zhǔn)篩過篩除去其中的細(xì)集料， 對較粗的粗集料可用4.75 m篩 過篩對2.36伽-4.75伽集料，或者混

3、在4.75伽以下石屑中的粗集料，則用2.36mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩，用四分法或分料器法縮分至要求的質(zhì)量，分兩份備用，對瀝青路面用粗集料，應(yīng)對不同規(guī)格的集料分別測定，不得混雜，所取的每一份集料試樣 應(yīng)基本上保持原有的級配。在測定 2.36伽4.75伽的粗集料時，試驗過程中應(yīng) 特別小心，不得丟失集料。3.2經(jīng)縮分后供測定密度和吸水率的粗集料質(zhì)量應(yīng)符合表的規(guī)定。測定密度所需要的試樣最小質(zhì)量公稱最大粒徑（m）4.759.5161926.531.537.56375每一份試樣的最小質(zhì)量（kg）0.81111.51.52333.3將每一份集料試樣浸泡在水中，并適當(dāng)攪動，仔細(xì)洗去附在集料表面的 塵土和石粉，經(jīng)多次漂洗

4、干凈至水完全清澈為止。清洗過程中不得散失集料顆粒 4試驗步驟4.1取試樣一份裝入干凈的搪瓷盤中，注入潔凈的水，水面至少應(yīng)高出試樣 20 mm，輕輕至攪動石料，使附著在石料上的氣泡完全逸出。在室溫下保持浸水 24h。4.2將吊籃掛在天平的吊鉤上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面 高度至水槽的溢流孔，將天平調(diào)零，吊籃的篩網(wǎng)應(yīng)保證集料不會通過篩孔流失， 對2.36 m-4.75 m粗集料應(yīng)更換小孔篩網(wǎng)，或在網(wǎng)籃中加放人一個淺盤。4.3調(diào)節(jié)水溫在15C25C范圍內(nèi)。將試樣移入吊籃中。溢流水槽中的水面 高度由水槽的溢流孔控制，維持不變稱取集料的水中質(zhì)量（m®）。4.4提起吊藍(lán)，稍稍滴水后

5、，較粗的粗集料可以直接倒在擰干的濕毛巾上。 將較細(xì)的粗集料（2.36 m4.75 m）連同淺盤一起取出，稍稍傾斜搪瓷盤，仔細(xì) 倒出余水，將粗集料倒在擰干的濕毛巾上，用毛巾吸走從集料中漏出的自由水。 此步驟需特別注意不得有顆粒丟失， 或有小顆粒附在吊籃上。再用擰干的濕毛巾 輕輕擦干集料顆粒的表面水，至表面看不到發(fā)亮的水跡，即為飽和面干狀態(tài)。當(dāng) 粗集料尺寸較大時，宜逐顆擦干，注意對較粗的粗集料，擰濕毛巾時不要太用勁， 防止擰得太干，對較細(xì)的含水較多的粗集料，毛巾可擰得稍干些，擦顆粒的表面 水時，既要將表面水擦掉，又千萬不能將顆粒內(nèi)部的水吸出， 整個過程中不得有 集料丟失，且已擦干的集料不得繼續(xù)在空

6、氣中放置，以防止集料干燥。4.5立即在保持表干狀態(tài)下，稱取集料的表干質(zhì)最 （mJ o4.6將集料置于淺盤中，放入105C± 5C的烘箱中烘干至恒重。取出淺盤， 放在帶蓋的容器中冷卻至室溫，稱取集料的烘干質(zhì)量（ma） o4.7對同一規(guī)格的集料應(yīng)平行試驗兩次，取平均值作為試驗結(jié)果。5計算5.1表觀相對密度丫 a、表干相對密度丫 s、毛體積相對密度丫 b按公式計算至小數(shù)點(diǎn)后3位。=ma丫 a=ma _mw_ mf丫 s=mf -mw_ ma丫 b=mf -mw式中：丫 a 集料的表觀相對密度，無量綱；丫 s集料的表干相對密度，無量綱；丫 b集料的毛體積相對密度，無量綱；m a集料的烘干質(zhì)量

7、（g）；m f集料的表干質(zhì)量（g）;m u集料的水中質(zhì)量（g）。0.01 %_mf -ma3 x1005.2集料的吸水率以烘干試樣為基準(zhǔn)，計算精確至ma式中：3 x粗集料的吸水率（% ）。5.3粗集料的表觀密度（視密度）p a、表干密度p s、毛體積密度p b,計算準(zhǔn)確 至小數(shù)點(diǎn)后3位。不同水溫條件下測量的粗集料表觀密度需進(jìn)行水溫修正， 不同 試驗溫度下水的密度p T及水的溫度修正系數(shù)a T按附錄B選用。p a= 丫 ap T 或 p a=（Y a- a T）pQp s= y s p t 或 p s=（y s- a t） p Qp b=Y b p T 或 p b=（Y b- a T） p Q式

8、中：p a 粗集料的表觀密度（g/cm 3）;p s粗集料的表干密度（g/cm 3）;p b粗集料的毛體積密度（g/cm 3）;p t試驗溫度T時水的密度（g/cm 3），按附錄B表B-1取用； a t試驗溫度T時的水溫修正系數(shù)；p q水在4C時的密度（I.OOOg /cm 3）。6精密度或允許差重復(fù)試驗的精密度，對表觀相對密度、表干相對密度、毛體積相對密度，兩 次結(jié)果相差不得超過0.02，對吸水率不得超過0.2 %。對密度試驗的精密度要求項目標(biāo)準(zhǔn)差兩次結(jié)果的允許差重現(xiàn)性表觀相對密度0.0070.02表干相對密度0.0070.02毛體積相對密度0.0090.025吸水率0.0880.25再現(xiàn)性

9、表觀相對密度0.0110.032表干相對密度0.0110.032毛體積相對密度P 0.0130.038吸水率0.1450.41二、粗集料堆積密度及空隙率試驗1目的與適用范圍測定粗集料的堆積密度，包括自然堆積狀態(tài)、振實狀態(tài)、搗實狀態(tài)下的堆積 密度，以及堆積狀態(tài)下的間隙率。2儀具與材料（1）天平或臺秤：感量不大于稱量的 0.1 %。(2) 容量筒：適用于粗集料堆積密度測定的容量筒應(yīng)符合表的要求。(3) 平頭鐵鍬。容量筒的規(guī)格要求粗集料公稱 最大粒徑(m)容量筒容積(L)容量筒規(guī)格(m)筒壁厚度(m)內(nèi)徑凈高底厚< 4.753155± 2160± 25.02.59.5 26

10、.510205 ± 2305 ± 25.02.531.5 37.515255 ± 5295 ± 55.03.0> 5320355 ± 5305 ± 55.03.0烘箱：能控溫105 C± 5C(5)振動臺：頻率為3000次/min±200次/min.負(fù)荷下的振幅為0.35伽， 空載時的振幅為0.5伽。 搗棒：直徑16 mm、長600伽、一端為圓頭的鋼棒。3試驗準(zhǔn)備縮分法取樣，質(zhì)量應(yīng)滿足試驗要求，在105C± 5C的烘箱中烘干，也可以攤在清潔的地面上風(fēng)干，拌勻后分成兩份備用。4試驗步驟4.1自然堆積密

11、度取試樣1份，置于平整干凈的水泥地(或鐵板)上，用平頭鐵鍬鏟起試樣，使 石子自由落入容量筒內(nèi)。此時，從鐵鍬的齊口至容量筒上口的距離應(yīng)保持為50m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空隙， 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質(zhì)量(m。4.2振實密度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,或者 將試樣分三層裝入容量筒：裝完一層后，在筒底墊放一根直徑為25伽的圓鋼筋， 將筒按住，左右交替顛擊地面各25下；然后裝入第二層，用同樣的方法顛實(但 筒底所墊鋼筋的方向應(yīng)與第一層放置方向垂直 )；然后再裝入第三層，如法顛實。 待三

12、層試樣裝填完畢后，加料填到試樣超出容量筒口，用鋼筋沿筒口邊緣滾轉(zhuǎn)， 刮下高出筒口的顆粒，用合適的顆粒填平凹處，使表面稍凸起部分和凹陷部分的 體積大致相等，稱取試樣和容量筒總質(zhì)量(m2)。4.3搗實密度根據(jù)瀝青混合料的類型和公稱最大粒徑，確定起骨架作用的關(guān)鍵性篩孔(通常為4.75伽或2.36伽等)。將礦料混合料中此篩孔以上顆粒篩出，作為試樣裝 入符合要求規(guī)格，的容器中達(dá)1/3的高度，由邊至中用搗棒均勻搗實25次。再 向容器中裝入1/3高度的試樣，用搗棒均勻地?fù)v實25次，搗實深度約至下層的 表面。然后重復(fù)上一步驟，加最后一層，搗實25次，使集料與容器口齊平。用合適的集料填充表面的大空隙，用直尺大體

13、刮平，目測估計表面凸起部分與凹陷 部分的容積大致相等，稱取容量筒與試樣的總質(zhì)量 (m?)。4.4容量筒容積的標(biāo)定用水裝滿容量筒，測量水溫，擦干筒外壁的水分，稱取容量筒與水的總質(zhì)量 (m.)，并按水的密度對容量筒的容積作校正。5計算5.1容量筒的容積按式計算。100't式中：V容量筒的容積（L）;m i容量筒的質(zhì)量（kg）；m u容量筒與水的總質(zhì)量（kg）；:t 試驗溫度T時水的密度（g/cm 3），按附錄B表B-1選用5.2堆積密度（包括自然堆積狀態(tài)、振實狀態(tài)、搗實狀態(tài)下的堆積密度）按式計算至小數(shù)點(diǎn)后2位。m2 -gp = v 100式中：p 與各種狀態(tài)相對應(yīng)的堆積密度（t /m）；m

14、i容量筒的質(zhì)量（kg）;m2容量筒與試樣的總質(zhì)量（kg）:V 容量簡的容積（L）。5.3水泥混凝上用粗集料振實狀態(tài)下的空隙率按式計算VC= (1-丄)100式中:vc-P a水泥混凝土用粗集料的空隙率-粗集料的表觀密度（t / m）；按振實法測定的粗集料的堆積密度（t /m3）5.4瀝青混合料用粗集料骨架搗實狀態(tài)下的間隙率按式計算VCAr= (1- = )100式中：VCAr搗實狀態(tài)下粗集料骨架間隙率（%）；P b按T0304確定的粗集料的毛體積密度（t /m）; p 按搗實法測定的粗集料的自然堆積密度（t /m） 6報告以兩次平行試驗結(jié)果的平均值做為測定值。細(xì)集料密度試驗作業(yè)指導(dǎo)書一）細(xì)集料

15、表觀密度試驗（容量瓶法）1目的與適用范圍用容量瓶法測定細(xì)集料（天然砂、石屑、機(jī)制砂）在23r時對水的表觀相對 密度和表觀密度。本方法適用于含有少量大于2.36伽部分的細(xì)集料。2儀具與材料（1）天平：稱量1 kg,感量不大于1g。（2）容量瓶：500mL（3）烘箱：能控溫在105C± 5C。燒杯：500mL（5）潔凈水。（6）其它：干燥器、淺盤、鋁制料勺、溫度汁等。3試驗準(zhǔn)備將縮分至650g左右的試樣在溫度為105C± 5C的烘箱中烘干至恒重，并在 干燥器內(nèi)冷卻至室溫，分成兩份備用。4試驗步驟4.1稱取烘干的試樣約300g（m），裝入盛有半瓶潔凈水的容量瓶中。4.2搖轉(zhuǎn)容量瓶

16、，使試樣在已保溫至 23C± 1.7 C的水中充分?jǐn)噭右耘懦龤?泡，塞緊瓶塞，在恒溫條件下靜置24h左右，然后用滴管添水，使水面與瓶頸刻 度線平齊，再塞緊瓶塞，擦干瓶外水分.稱其總質(zhì)量（m2）。4.3倒出瓶中的水和試樣，將瓶的內(nèi)外表面洗凈，再向瓶內(nèi)注入同樣溫度的 潔凈水（溫差不超過2C ）至瓶頸刻度線，塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其總質(zhì)量 （mi）。5計算5.1細(xì)集料的表觀相對密度計算，精確至小數(shù)點(diǎn)后3位。m°m0mm2式中：丫 a集料的表觀相對密度，無量綱； m°集料的烘干質(zhì)量（g）;m水及容量瓶的總質(zhì)量（g）;m2試樣、水、瓶及容量瓶的總質(zhì)量（g）。5.2表觀密

17、度計算，精確至小數(shù)點(diǎn)后 3位。P a= Y a ； p T 或 p a=（Y a- a T）；pQ 式中：P a細(xì)集料的表觀密度（g/cm 3）;P 水在4C時的密度（g/cm 3）;a t試驗時的水溫對水密度影響的修正系數(shù)，按附錄B表B-1取用;P t試驗溫度T時水的密度（g/cm 3），按附錄B表B-1取用。6報告以兩次平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值，如兩次結(jié)果之差值大于 0.01g/cm 3時，應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗。二）細(xì)集料密度及吸水率試驗1目的與適用范圍1.1用坍落筒法測定細(xì)集料（天然砂、機(jī)制砂、石屑）在23C時對水的毛體積 相對密度、表觀相對密度、表干相對密度（飽和面干相對密度）

18、。1.2用坍落筒法測定細(xì)集料（天然砂、機(jī)制砂、石屑）處于飽和面干狀態(tài)時的 吸水率。1.3用坍落筒法測定細(xì)集料（天然砂、機(jī)制砂、石屑）的毛體積密度、表觀密 度、表干密度（飽和面干密度）。1.4本方法適用于小于2.36伽以下的細(xì)集料。當(dāng)含有大于2.36伽的成分時， 如04.75伽石屑，宜采用2.36伽的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，其中大于2.36 mm的部分 采用T 0308 “粗集科密度與吸水率測定方法”測定，小于 2.36伽的部分用本方 法測定。2儀具與材料（1）天平：稱量1 kg，感量不大于0.1g。 飽和面干試模：上口徑 40 m± 3 mm，下口徑90 m± 3 mm，高75 m

19、± 3 伽的坍落筒（見圖T 0330-1）。（3）搗捧：金屬捧，直徑 25伽土 3伽，質(zhì)量340g± 15g,燒杯：500mL（5）容量瓶：500mL 烘箱：能控溫在105C± 5C。（7）潔凈水，溫度為23C± 1.7 To（8）其它：干燥器、吹風(fēng)機(jī)（手提式）、淺盤、鋁制料勺、玻璃捧、溫度計等。 3試驗準(zhǔn)備3.1將來樣用2.36伽標(biāo)準(zhǔn)篩過篩，除去大于2.36伽的部分。在潮濕狀態(tài)下 用分料器法或四分法縮分細(xì)集料至每份約 1000g,拌勻后分成兩份，分別裝入淺 盤或其它合適的容器中。3.2注入潔凈水，使水面高出試樣表面20伽左右（測量水溫并控制在23T&#

20、177; 1.7 T），用玻璃棒連續(xù)攪拌5min，以排除氣泡，靜置24h。3.3細(xì)心地倒去試樣上部的水，但不得將細(xì)粉部分倒走，并用吸管吸去余水。3.4將試樣在盤中攤開，用手提吹風(fēng)機(jī)緩緩吹入暖風(fēng)，并不斷翻拌試樣，使 集料表面的水在各部位均勻蒸發(fā)， 達(dá)到估計的飽和面干狀態(tài)。注意吹風(fēng)過程中不 得使細(xì)粉損失。3.5然后將試樣松散地一次裝入飽和面干試模中，用搗棒輕搗25次，搗棒端面距試樣表面距離不超過10伽，使之自由落下，搗完后刮平?？?，如留有空 隙亦不必再裝滿。3.6從垂直方向徐徐提起試模，如試樣保留錐形沒有坍落，則說明集料中尚 含有表面水，應(yīng)繼續(xù)按上述方法用暖風(fēng)干燥、 試驗，直至試模提起后試樣開始出

21、 現(xiàn)坍落為止。如試模提起后試樣坍落過多，則說明試樣已干燥過分，此時應(yīng)將試 樣均勻灑水約5mL經(jīng)充分拌勻，并靜置于加蓋容器中 30min后，再按上述方法 進(jìn)行試驗，至達(dá)到飽和面干狀態(tài)為止。判斷飽和面干狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，對天然砂，宜 以“在試樣中心部分上部成為2/3左右的圓錐體，即大致坍塌1/3左右”作為 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；對機(jī)制砂和石屑，宜以“當(dāng)移去坍落筒第一次出現(xiàn)坍落時的含水率即 最大含水率作為試樣的飽和面干狀態(tài)” 。4試驗步驟4.1 立即稱取飽和面干試樣約300g（m）。4.2 將試樣迅速放入容量瓶中，勿使水分蒸發(fā)和集料粒散失，而后加潔凈水 至約450mL刻度處，轉(zhuǎn)動容量瓶排除氣泡后，再仔細(xì)加水至500m

22、L刻度處，塞緊 瓶塞，擦干瓶外水分，稱其總量（mb）。4.3全部倒出集料試樣，洗凈瓶內(nèi)外，用同樣的水 （每次需測量水溫，宜為 23T± 1.7 T，兩次水溫相差不大于2T），加至500m該U度處，塞緊瓶塞，擦干 瓶外水分，稱其總量（m）。將倒出的集料樣置105T± 5C的烘箱中烘干至恒重， 在干燥器內(nèi)冷卻至室溫后，稱取干樣的質(zhì)量 （m°）。5計算5.1細(xì)集料的表觀相對密度Ya、表干相對密度丫 s及毛體積相對密度丫 b計算，精確至小數(shù)點(diǎn)后3位。丫 a m0 +- m2m3m3g -m2mo丫 b =m3 + mi - m2集料的表觀相對密度，無量綱； 集料的表干相對

23、密度，無量綱； 集料的毛體積相對密度，無量綱; 集料的烘干后質(zhì)量（g）;水、瓶總質(zhì)量（g）;飽和面干試樣、水、瓶總質(zhì)量 飽和面干試樣質(zhì)量（g）。5.2細(xì)集料的表觀密度p a、表干密度 點(diǎn)后3位式中：丫 a丫 s丫 bm 0m 1m 2m 3a、(g);及毛體積密度P b計算，精確至小數(shù)式中：p a-p sp b_p Qa tp a= （ 丫 a- a T） p s= （ Y s- a T） p b= （丫 b- a T） 集料的表觀密度（g/cm 3）; 集料的表干密度（g/cm 3）; 集料的毛體積密度（g/cm 3）; -水在4C時的密度（g/cm 3）試驗時水溫對水密度影響的修正系數(shù)，按

24、附錄 B表B-1取用;5.3細(xì)集料的吸水率計算，精確至0.01 %co x =m-mo 100m3式中：o X集料的吸水率（%）;m3飽和面干試樣質(zhì)量（g）;m0烘干試樣質(zhì)量（g）。5.4如因特殊需要，需以飽和面干狀態(tài)的試樣為基準(zhǔn)求取細(xì)集料的吸水率時, 細(xì)集料的飽和面干吸水率計算，精確至 0.01 %，但需在報告中注明。o 'x =20 100m3式中：o ' X集料的飽和面干吸水率（% ）;m3飽和面干試樣質(zhì)量（g）;m烘干試樣質(zhì)量（g）。6精度與允許差6.1毛體積密度及飽和面干密度以兩次平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定 值，如兩次結(jié)果與平均值之差大于 0.01g/cm 3時，

25、應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗。6.2吸水率以兩次平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值，如兩次結(jié)果與平均值之差大于0.02 %，應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗。試驗結(jié)果的精度要求項目標(biāo)準(zhǔn)差兩次試驗的允許差重現(xiàn)性毛體積相對密度（絕干狀態(tài)dsy）0.0110.032飽和面干相對密度（SSD0.00950.027表觀相對密度0.00950.027吸水率（%0.110.31再現(xiàn)性毛體積相對密度（絕干狀態(tài)dsy）0.0230.066飽和面干相對密度（SSD0.0200.056表觀相對密度0.0200.056吸水率（%0.230.66三）細(xì)集料堆積密度及緊密密度試驗1目的與適用范圍 測定砂自然狀態(tài)下堆積密度、緊裝密度及空隙率。2儀具與材料臺秤：稱量5 kg,感量5g。 容量筒：金屬制，圓筒形，內(nèi)徑 108伽，凈高109伽，筒壁厚2伽，筒 底厚5 mm，容積約為1L。（3）標(biāo)準(zhǔn)漏斗（見圖T 0331-1）。 烘箱：能控溫在105C± 5C。（5）其它：小勺、直尺、淺盤等。3試驗準(zhǔn)備3.1試樣制備：用淺盤裝來樣約5 kg,在溫度為105C± 5C的烘箱中烘干至 恒重，取出并冷卻至室溫，分成大致相等