道路工程材料細(xì)集料的篩分試驗報告

第頁實驗一細(xì)集料的表觀密度試驗（容量瓶法）【試驗?zāi)康摹坑萌萘科糠y定細(xì)集料（天然砂、石屑、機制砂）在一定溫度下的表觀密度。本方法適用于含有少量大于2.36mm部分的細(xì)集料?！驹囼炘怼繄D1集料組成的質(zhì)量與體積關(guān)系示意圖表觀密度是指在規(guī)定條件（105℃~110℃的烘箱內(nèi)烘至恒量）下，烘干集料礦質(zhì)實體包括閉口孔隙在內(nèi)的表觀單位體積質(zhì)量。測定集料表觀體積時，需將已知質(zhì)量的干燥集料浸水，使其開口孔隙吸飽水，然后稱出飽水后集料在水中的質(zhì)量，兩者之差即為集料的包括閉口孔隙在內(nèi)的集料表觀體積圖1集料組成的質(zhì)量與體積關(guān)系示意圖ρ式中：ρ集料的表觀密度，gcmm集料礦質(zhì)實體的質(zhì)量，g；V集料礦質(zhì)實體的體積，cm3V集料礦質(zhì)實體中閉口孔隙的體積，cm3【主要試驗儀具】稱量1kg、感量1g的天平，500mL的容量瓶，能使溫度控制在105℃±5℃范圍的烘箱，另有干燥器、淺盤、料勺、溫度計和500mL燒杯?！驹囼灧椒ā吭嚇訙?zhǔn)備將縮分至650g左右的試樣在105℃~110℃的烘箱內(nèi)烘至恒量，并在干燥器內(nèi)冷卻至室溫，分成兩份備用。試驗步驟稱取烘干的試樣300gm擺轉(zhuǎn)容量瓶，使試樣在水中充分?jǐn)噭右耘懦龤馀?，塞緊瓶塞，靜置24h左右，然后用滴管向瓶內(nèi)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倒出瓶中的水和試樣，將瓶的內(nèi)外洗凈，再向瓶中注入溫差不超過2℃的蒸餾水至瓶頸刻度線，塞緊瓶塞，擦干瓶外的水分，稱其總質(zhì)量m1注：在砂的表觀密度試驗過程中應(yīng)測量并控制水的溫度，試驗中的各項稱量可以在15~25℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。從試樣加水靜置的最后2h起至試驗結(jié)束，其溫差不應(yīng)超過2℃?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄】mmm第一次試驗300.0663.8838.4第二次試驗644.843.表1細(xì)集料的表觀密度試驗數(shù)據(jù)記錄表【結(jié)果計算】細(xì)集料的表觀密度計算公式為：ρ式中：ρ細(xì)集料的表觀密度，gcmm試樣的烘干質(zhì)量，g；m水和容量瓶總質(zhì)量，g；m2試樣、水和容量瓶總質(zhì)量，g；ρ水在4℃時的密度值，1gα試驗時水溫對水相對密度影響的修正系數(shù)，按照表2取0.002。水溫℃1516~1718~1920~2122~2324~25α0.0020.0030.0040.0050.0060.007表2不同水溫下的溫度修正系數(shù)α兩次試驗的結(jié)果分別為：ρρ取兩次實驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定值，即細(xì)集料的表觀密度為：ρ

實驗二細(xì)集料堆積密度和空隙率試驗【試驗?zāi)康摹繙y定砂自然狀態(tài)下堆積密度、振實密度及空隙率?！驹囼炘怼考系亩逊e密度是指烘干集料顆粒礦質(zhì)實體的單位堆積體積（包括集料顆粒間空隙體積、集料礦質(zhì)實體及其閉口、開口孔隙體積）的質(zhì)量，計算公式為：ρ=式中：ρ集料的堆積密度，gcmm集料礦質(zhì)實體的質(zhì)量，g；V集料礦質(zhì)實體的體積，cm3V集料礦質(zhì)實體中閉口孔隙的體積，cm3V集料礦質(zhì)實體中開口孔隙的體積，cm3V集料顆粒之間的空隙體積，cm3集料是沒有固定形狀的混合物，其形狀取決于裝填容器，其堆積密度取決于堆積方式。集料的堆積體積Vf自然堆積密度是指以自由落入方式裝填集料，所測的密度又稱松裝密度；振實密度是指將集料分層裝入容器筒中，在容器筒底部放置一根圓鋼筋，每裝一層集料后，將容器筒左右交替顛擊地面25次。圖2標(biāo)準(zhǔn)漏斗【圖2標(biāo)準(zhǔn)漏斗密度測試儀由標(biāo)準(zhǔn)漏斗和容量筒組成，如圖2所示。容量筒的內(nèi)徑108mm，凈高109mm，筒壁厚2mm，筒底厚5mm，容積約為1L。其他稱量5kg、感量5g的臺秤，能控溫在105℃±5℃范圍的烘箱，鋁制料勺，直尺和淺盤?！驹囼灧椒ā吭嚇又苽溆脺\盤取試樣約5kg，在溫度105℃±5℃的烘箱內(nèi)烘干至恒溫，取出冷卻至室溫，分成大致相等的兩份備用。試驗步驟堆積密度將試樣裝入漏斗中，使試樣流入容量筒中，漏斗出料口距容量筒口應(yīng)為50mm左右，試樣裝滿并超出容量筒筒口后，用直尺將多余的試樣沿筒口中心線向兩個相反方向刮平，稱取質(zhì)量m1振實密度取試樣一份，分兩層裝入容量筒，裝完一層后，在筒底墊放一根直徑10mm的鋼筋，將筒按住，左右交替顛擊地面各25下，然后再裝入第二層。第二層裝滿后用同樣方法顛實，但筒底所墊鋼筋的方向應(yīng)與顛實第一層的放置方向垂直。第二層裝完并顛實后，加料直至試樣超出容量筒筒口，然后用直尺將多余的試樣沿筒口中心線像兩個相反方向刮平，稱其質(zhì)量m2【實驗數(shù)據(jù)記錄】容量筒體積V堆積密度實驗數(shù)據(jù)mm第一次試驗226.81816.0第二次試驗226.91818.2表3細(xì)集料的堆積密度試驗數(shù)據(jù)記錄表振實密度實驗數(shù)據(jù)mm第一次試驗229.11866.8第二次試驗229.61869.0表4細(xì)集料的振實密度試驗數(shù)據(jù)記錄表【結(jié)果計算】集料的堆積密度ρ1、振實密度ρ2以及空隙率ρρn=式中：m容量筒的質(zhì)量，g；m容量筒和堆積體積集料的總質(zhì)量，g；m容量筒和振實體積集料的總質(zhì)量，g；V容量筒的容積，cm3ρ砂的堆積密度ρ1或振實密度ρ2，ρ砂的表觀密度，gcm堆積密度結(jié)果計算ρρ由ρ故取兩次實驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定值，即細(xì)集料的堆積密度為ρ空隙率為n=振實密度結(jié)果計算ρρ由ρ故取兩次實驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定值，即細(xì)集料的堆積密度為ρ空隙率為n=

實驗三細(xì)集料的篩分試驗【試驗?zāi)康摹繙y定細(xì)集料（天然砂、人工砂、石屑）的顆粒級配及粗細(xì)程度。對水泥混凝土用細(xì)集料可采用干篩法，如果需要也可采用水洗法篩分；對瀝青混合料及基層用細(xì)集料必須采用水洗法篩分?！局饕囼瀮x具】標(biāo)準(zhǔn)篩孔徑為9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm和0.075mm的方孔篩，篩蓋和篩底盤各一個。搖篩機其他稱量1000g、感量不大于0.5g的天平，能控溫105℃±5℃的烘箱，淺盤和軟、硬毛刷等?！驹囼灧椒ā吭嚇訙?zhǔn)備將取來樣品篩大于9.5mm的顆粒，在潮濕狀態(tài)下充分拌勻，用四分法縮分至每份不少于550g的試樣兩份，在105℃±5℃的烘箱內(nèi)烘干至恒量，冷卻至室溫備用。試驗步驟準(zhǔn)確稱取烘干試樣m1500g，精確至將試樣置于一個潔凈容器中，加入足夠的潔凈水，使細(xì)粉懸浮在水中，但不得有集料顆粒從水中濺出。用1.18mm篩和0.075篩組成套篩，仔細(xì)將容器中混有細(xì)分的懸浮液徐徐倒出，經(jīng)過套篩流入另一容器中，但不得將集料倒出。重復(fù)這個步驟，直至倒出的水潔凈為止。將容器中的集料倒入搪瓷盤中，用少量水沖洗，使容器上粘附的集料顆粒全部進(jìn)入搪瓷盤。將篩子反過來，用少量水將篩內(nèi)的集料沖洗進(jìn)搪瓷盤中。將搪瓷盤連同集料一起置于105℃±5℃的烘箱內(nèi)烘干至恒量，稱取干燥試樣質(zhì)量m2，準(zhǔn)確至0.1%。m2與m1將已經(jīng)洗去0.075mm顆粒的干燥集料至于套篩的最上面一個篩中，一般為4.75mm篩，按照篩孔大小順序在清潔的搪瓷盤上逐個進(jìn)行手篩，直至每分鐘的篩出量不超過試樣總質(zhì)量的0.1%時為止，將篩出的顆粒并入下一號篩，并和下一號篩中的試樣一起過篩。按此順序進(jìn)行，直至各號篩全部篩完為止。稱量出各號篩的篩余試樣的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。所有各篩的分計篩余量與底盤中剩余量的總量與篩分前的試樣總量相比，相差不得超過1%，否則須重新試驗?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄與結(jié)果整理】各號篩的篩余試樣的質(zhì)量記錄各號篩的篩余試樣的質(zhì)量數(shù)據(jù)如表5所示。篩孔孔徑mm4.752.361.180.60.30.150.075<0.075合計篩余試樣的質(zhì)量g第一次試驗17.846.559.071.7149.157.6141.811.7497.6第二次試驗10.048.570.472.1141.661.186.09.4499.1表5細(xì)集料篩分試驗數(shù)據(jù)記錄表計算級配參數(shù)計算各號篩的分計篩余百分率ai、累計篩余百分率Ai和通過百分率Pi，準(zhǔn)確至0.1%，得到結(jié)果如篩孔孔徑mm4.752.361.180.600.300.150.075<0.075分計篩余百分率a第一次試驗3.589.3411.8614.4129.9611.5716.932.35第二次試驗2.009.7214.1014.4528.3812.2317.241.88累計篩余百分率A第一次試驗3.5812.9224.7839.1969.1580.7297.65100第二次試驗2.0011.7225.8240.2768.6580.8898.12100通過百分率P第一次試驗96.4287.0875.2260.8130.8519.282.350第二次試驗98.0088.2874.1859.7331.3519.121.880平均值97.287.774.760.331.119.22.10表6細(xì)集料級配參數(shù)計算表繪制級配曲線根據(jù)各篩通過百分率的平均值繪制篩分曲線圖，如圖3所示。圖3細(xì)集料篩分曲線圖級配曲線平順圓滑不間斷，因而可以判斷，該集料由大到小且各級粒徑的顆粒都有，各級顆粒按照一定的比例搭配，故該集料屬于連續(xù)級配。計算集料的細(xì)度模數(shù)細(xì)度模數(shù)的計算公式為：M第一次試驗：M第二次試驗：M由M故取兩次實驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定值，即該集料的細(xì)度模數(shù)為M

【附】x=[9.5,4.75,2.36,1.18,0.6,0.3,0.15,0.075,0]';y=[100,97.2,87.7,74.7,60.3,31.1,19.2,2.1,0]';set(gca,'xscale','log');holdonplot(x,y,'+');xh=0:0.001: