工程用粗集料檢測(cè)操作細(xì)則 ( 杭州儀器)
工程用粗集料檢驗(yàn)操作細(xì)則
本細(xì)則參照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JGJ53-92、JTG E30-2005、JTJ270-98、JTG E42-2005編制。
一、碎石及混合料的篩分試驗(yàn)
1.目的與適用范圍
1.1.本細(xì)則適用于測(cè)定粗集料(碎石、礫石、礦渣等)的各項(xiàng)物理指標(biāo)檢驗(yàn)。對(duì)于水泥混凝土用粗集料可采用干篩法篩分,對(duì)瀝青混合料及基層用粗集料必須采用水洗法試驗(yàn)。
2.試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1.試驗(yàn)人員接樣時(shí),必須核對(duì)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(guī)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(guī)定數(shù)量稱取試樣,準(zhǔn)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(zhì)量不少于 kg | 10 | 8 | 5 | 4 | 2.5 | 2 | 1 | 1 | 0.5 |
2.4.儀器設(shè)備
(1)試驗(yàn)篩:根據(jù)需要選用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)篩。
(2)搖篩機(jī)
(3)電子天平或臺(tái)稱:感量不大于試樣質(zhì)量的0.1%。
(4)其它:盤子、鏟子、毛刷、容器。
3.顆粒級(jí)配
3.1.干篩法
3.1.1試驗(yàn)步驟:
(1)按規(guī)定稱取干燥試樣,準(zhǔn)確至0.1%。
(2)將試驗(yàn)篩按大小順序迭置,取試樣一份置入搖篩機(jī)上。
(3)開動(dòng)機(jī)器振約10min后取出套篩,再逐個(gè)由人工補(bǔ)篩,直至各篩每分鐘內(nèi)通過篩孔的質(zhì)量確實(shí)小于篩上殘余量的0.1%。當(dāng)采用人工篩分時(shí),需使集料在篩面上同時(shí)有水平方向及上下方向的不停頓的運(yùn)動(dòng),使小于篩孔的集料通過篩孔。直至一分鐘內(nèi)通過篩孔的質(zhì)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(jì)篩余量和篩底篩余的總和與篩分前測(cè)定的試樣總量相比,其相差不得超過0.5%.
3.1.2.結(jié)果計(jì)算:
由各篩的篩余量除以試樣總量計(jì)算得出該號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率,至0.1%。每號(hào)篩計(jì)算得出的分計(jì)篩余百分率與大于該號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率相加,計(jì)算得出其累計(jì)篩余百分率,至0.1%。根據(jù)各篩的累計(jì)篩余百分率,評(píng)定該試樣的顆粒級(jí)配。由篩底存量除以扣除損耗后的干燥集料總質(zhì)量計(jì)算0.075mm篩的通過率;試驗(yàn)結(jié)果以兩次試驗(yàn)的平均值表示,至0.1%。當(dāng)兩次試驗(yàn)結(jié)果0.075mm篩通過率的差值超過1%時(shí),試驗(yàn)應(yīng)重新進(jìn)行。
3.2 .水篩分法
3.2.1試驗(yàn)步驟:
(1) 按規(guī)定數(shù)量稱取試樣,準(zhǔn)確至0.1%。
(2) 將試樣置一潔凈容器中,加入足夠數(shù)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?jǐn)噭?dòng)集料,使集料表面洗滌干凈,使細(xì)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(jù)集料粒徑大小選擇組成一組套篩,其底部為0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩,上部為2.36mm或4.75mm篩。仔細(xì)將容器中混有細(xì)粉的懸浮液倒出,經(jīng)過套篩流入另一個(gè)容器中,盡量不將粗集料倒出,以免損壞標(biāo)準(zhǔn)篩篩面。
(5) 將套篩每個(gè)篩子上的集料及容器中的集料全部回收在一個(gè)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(zhì)量,準(zhǔn)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(jié)果計(jì)算:
(1)按式(一)、(二)計(jì)算粗集料中0.075mm篩下部分質(zhì)量M0.075和含量P0.075,至0.1%。當(dāng)兩次試驗(yàn)結(jié)果P0.075的差值超過1%時(shí),試驗(yàn)應(yīng)重新進(jìn)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(zhì)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(jì)算各篩分計(jì)篩余量及篩底存量的總和與篩分前試樣的干燥總質(zhì)量M4之差,作為篩分時(shí)的損耗,并計(jì)算損耗率,若損耗率大于0.3%,應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。
M5=M3-(∑Mi+M0.075)
式中: M5 ------由于篩分造成的損耗(g)
Mi -------各號(hào)篩上的分計(jì)篩余(g)
i -------依次為0.075mm、0.15mm……至集料大粒徑的排序;
(3)計(jì)算其它各篩的分計(jì)篩余百分率、累計(jì)篩余百分率、質(zhì)量通過百分率,計(jì)算方法與干篩法相同。同一種集料至少取兩個(gè)試樣平行試驗(yàn);其計(jì)算結(jié)果以兩次試驗(yàn)的平均值表示。
二、含土粗集料篩分試驗(yàn)
1. 目的與適用范圍
1.1. 本方法適用于測(cè)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(jí)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(yàn)前的準(zhǔn)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(fēng)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(zhì)量不少于 kg | 10 | 8 | 5 | 2.5 | 2 | 1 | 1 | 0.5 |
3、試驗(yàn)步驟:
3.1. 按上表要求稱取所需干試樣總質(zhì)量,準(zhǔn)確至試樣質(zhì)量的0.1%。
3.2. 將試樣放到容器內(nèi),向容器內(nèi)注水,淹沒試樣。
3.3 .劇烈攪動(dòng)容器內(nèi)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(jìn)行細(xì)土的液限和塑性指數(shù)時(shí),將容器內(nèi)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(nèi)。
3.6. 重復(fù)上述步驟至清洗容器內(nèi)的水清潔。
3.7. 將洗凈的試樣放入溫度為105℃±5℃的烘箱內(nèi)烘干8h-12h。
3.8. 從烘箱中取出試樣冷卻后稱取質(zhì)量,準(zhǔn)確至原試樣質(zhì)量的0.1%,在按粗集料的干篩法進(jìn)行篩分;
3.9 . 將容器內(nèi)的細(xì)土沉淀,并分?jǐn)?shù)次將上層的清水細(xì)心倒出,并風(fēng)干粉碎、拌勻。如需作液限和塑性試驗(yàn)可待用。
3.10.取部分風(fēng)干細(xì)土放在105℃±5℃的烘箱內(nèi)烘干24±1h,冷卻后稱取100g。
3.11. 將烘干細(xì)土放入容器內(nèi),向容器中注水,并劇烈攪動(dòng)容器內(nèi)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(nèi)烘干8h-12h,冷卻后稱其質(zhì)量。
4、結(jié)果計(jì)算:
4.1. 按水篩法測(cè)定0.075mm篩下部分的含量(通過率)。
4.2. 按式; C=m1-m2/m1×100 計(jì)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(zhì)量(g)
m2 ——— 0.6mm篩孔篩上試樣的烘干質(zhì)量(g)
4.3. 按式: F’=m3-m4/m3 ×100 計(jì)算細(xì)土中小于0.075mm的顆粒含量
式中: F’——— 細(xì)土中小于0.075mm的顆粒含量(%)
m3 ——— 細(xì)土的烘干質(zhì)量(g)
m4 ——— 0.075mm--0.6mm顆粒的烘干質(zhì)量(g)
4.4.按式: F = C × F’計(jì)算整個(gè)試樣中小于0.075mm的顆粒含量。
F ——— 整個(gè)試樣中小于0.075mm的顆粒含量(%)
4.5.按式: G = m1-m5/m1 ×100 計(jì)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(zhì)量(g)
三、粗集料的密度及吸水率試驗(yàn)(容量瓶法)
1、目的與適用范圍
1.1. 本方法適用于測(cè)定碎石、礫石等各種粗集料的表觀相對(duì)密度、表干相對(duì)密度、毛體積相對(duì)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(cè)定的結(jié)果不適用于仲裁及瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)計(jì)算理論密度時(shí)使用。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1. 將試樣過篩;對(duì)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(zhì)量不少于 kg | 3 | 3 | 2 | 1.5 | 1 | 1 | 1 | 0.8 |
2.2.儀器設(shè)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(biāo)準(zhǔn)篩4.75mm、2.36mm。
(4) 烘箱、毛巾、刷子。
3、試驗(yàn)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(shí)容量瓶?jī)A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(yīng)在15℃-25℃范圍內(nèi),浸水后2h內(nèi)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(rèn)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(dòng)的水,再用毛巾吸干漏出的自由水。需要時(shí)可稱取帶表面水的試樣質(zhì)量(m4)用擰干的濕毛巾擦干顆粒表面,看不到發(fā)亮水跡,即為飽和面干狀態(tài)。立即稱取飽和面干集料的表干質(zhì)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(rèn)瓶中無氣泡,擦干瓶外水份后稱取水、瓶的總質(zhì)量(m1)。
4、結(jié)果計(jì)算
4.1.表干相對(duì)密度rs、表觀相對(duì)密度ra、毛體積相對(duì)密度rb、應(yīng)按下式計(jì)算至小數(shù)點(diǎn)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(jì)算至小數(shù)點(diǎn)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(zhì)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(zhì)量(g)
ρr----- 試驗(yàn)溫度T時(shí)水的密度(g/cm3),按下表取用
αr----- 試驗(yàn)溫度T時(shí)水溫修正系數(shù),按下表取用
ρw ----- 水在4℃時(shí)的密度(1.000g/cm3)
不同水溫時(shí)水的密度ρr及水溫修正系數(shù)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(shù)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(shù)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(zhǔn),按下式計(jì)算,至0.1%。
wx = m3-m0/m0×100
w = m4-m0/m0×100
式中:m4_____ 集料飽和狀態(tài)下含表面水的濕質(zhì)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(fù)試驗(yàn)的精密度,兩次試驗(yàn)結(jié)果之差對(duì)相對(duì)密度不得超過0.02,對(duì)吸水率不得超過至0.2%。
四、粗集料含泥量及泥塊含量試驗(yàn)
1、目的與適用范圍
1.1.測(cè)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(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1.儀器設(shè)備
(1)臺(tái)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(biāo)準(zhǔn)篩:測(cè)含泥量時(shí)用孔徑為1.18mm、0.075mm的方孔篩各1只;測(cè)泥塊含量時(shí),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(guī)定的質(zhì)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(zhì)量kg | 1.5 | 2 | 2 | 6 | 6 | 10 | 10 | 20 | 20 |
3、試驗(yàn)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(yàn)前篩子的兩面應(yīng)先用水濕潤,在整個(gè)過程中,應(yīng)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(fù)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(nèi)顆粒)來回?fù)u動(dòng),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(nèi)烘到恒重,冷卻后稱重(m3)。
4、結(jié)果計(jì)算:
4.1.按下式計(jì)算含泥量Qn(%),至0.1%。
Qn= m0– m1/ m0×100
式中: m0----試驗(yàn)前烘干試樣質(zhì)量(g)
m1----試驗(yàn)后烘干試樣質(zhì)量(g)
以兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值,兩次結(jié)果的差值超過0.2%時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)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(jì)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(yàn)后烘干試樣質(zhì)量(g)
以兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值,兩次結(jié)果的差值超過0.1%時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。
五、水泥混凝土用粗集料針片狀顆粒含量試驗(yàn)
1、目的與適用范圍
1.1.本方法適用于測(cè)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(cè)定的針片狀顆粒是指使用規(guī)準(zhǔn)儀測(cè)定的集料顆粒的小厚度(或直徑)方向與大長(zhǎng)度(或?qū)挾龋┓较虻某叽缰刃∮谝欢ū壤念w粒。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1.儀器設(shè)備
(1) 針片狀規(guī)準(zhǔn)儀;
(2) 臺(tái)秤或電子稱;
(3) 4.75~37.5mm 試驗(yàn)篩。
2.2.將來樣在室內(nèi)風(fēng)干至表面干燥,并用四分法縮至下表規(guī)定數(shù)量,稱量(m0)。
公稱大粒徑 mm | 9.5 | 16 | 19 | 26.5 | 31.5 | 37.5 |
試樣小質(zhì)量, kg | 0.3 | 1 | 2 | 3 | 5 | 10 |
3、試驗(yàn)步驟
3.1.用試驗(yàn)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(jí)。
3.2.用規(guī)準(zhǔn)儀按規(guī)定的粒級(jí)對(duì)試樣逐粒進(jìn)行鑒定,凡顆粒長(zhǎng)度大于針狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)間距備,為針狀顆粒,厚度小于片狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)孔寬的為片狀顆粒。
3.3.稱量由各粒級(jí)挑出的片狀和針狀顆粒總量(m1)。
4、計(jì)算結(jié)果
碎石或礫石中針片狀顆粒含量按下式計(jì)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(zhì)量(g )
m0 ------ 試樣總質(zhì)量(g )
六、瀝青混合料用粗集料針片狀顆粒含量試驗(yàn)
1、目的與適用范圍
1.1 本方法測(cè)定的針片狀顆粒是指用游標(biāo)卡尺測(cè)定的粗集料顆粒的大長(zhǎng)度(或?qū)挾龋┓较蚺c小厚度(或直徑)方向的尺寸之比大于3倍的顆粒。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1儀器設(shè)備
(1) 游標(biāo)卡尺:精度為0.1mm
(2) 標(biāo)準(zhǔn)篩:方孔篩4.75mm
(3) 天平:感量不大于1g
2.2 按規(guī)程采集試樣規(guī)定的數(shù)量
3、試驗(yàn)步驟
3.1.將來樣在室內(nèi)風(fēng)干至表面干燥,并用四分法縮分選取1kg左右試樣。對(duì)每一種規(guī)格的粗集料,應(yīng)按照不同的公稱粒徑分別取樣檢驗(yàn)。
3.2.用4.75mm標(biāo)準(zhǔn)篩將試樣過篩,取篩上部分供試驗(yàn)用,稱取試樣的總質(zhì)量m0,試樣數(shù)量應(yīng)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(cè)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(cè)量石料的長(zhǎng)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(zhì)量m1。
4、結(jié)果計(jì)算
按下式計(jì)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(zhì)量,g
m1---試樣中所含針、片狀顆粒的總質(zhì)量,g
重復(fù)測(cè)定兩次,如兩次結(jié)果的差值不大于平均值的20%,取平均值為試驗(yàn)值;如大于或等于20%,應(yīng)追加測(cè)定一次,再取三次結(jié)果平均值為測(cè)定值。
七、粗集料壓碎值試驗(yàn)
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(xué)性質(zhì)的指標(biāo),以評(píng)定其在公路工程中的適用性。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1.儀器設(shè)備
(1) 液式壓力試驗(yàn)機(jī):500kN,應(yīng)能在10min內(nèi)達(dá)到400kN.
(2) 石料壓碎值試驗(yàn)儀:內(nèi)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(zhǎng)450mm~600mm,一端加工成半球形。
(4) 天平:感量不大于1g.
(5) 標(biāo)準(zhǔn)篩:篩孔尺寸13.2mm、9.5mm、2.36mm方孔篩各一個(gè)。
(6)金屬筒:圓柱形,內(nèi)徑112.0mm;高179.4mm;容積1767cm3
2.2將干試樣用13.2mm和9.5mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩,取9.5mm~13.2mm的試樣3組各3000g供試驗(yàn)用。
2.3置圓筒于底盤上,取試樣一份分兩二層裝入筒內(nèi)。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(shí)后,試樣表面距盤底的高度應(yīng)控制在100mm左右.
2.4將試樣分3次(每次數(shù)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(shí)25次。后用金屬棒作刮平表面,稱取筒中試樣質(zhì)量(M0)。以相同質(zhì)量的試樣進(jìn)行壓碎值的平行試驗(yàn)。
3、試驗(yàn)步驟
3.1. 將裝有試樣試模放在壓力機(jī)上,同時(shí)加壓頭裝好平放在試樣面上。
3.2.開動(dòng)壓力機(jī),均勻地施加荷載,在10min左右的時(shí)間內(nèi)加荷到400kn,穩(wěn)定5s然后卸荷,穩(wěn)壓5s然后卸荷。
3.3.取出試筒,用孔徑2.36mm的篩篩經(jīng)壓碎的全部試樣,需篩到在1min內(nèi)無明顯的篩出物為止。
3.4.稱取通過2.36mm篩孔的全部細(xì)料質(zhì)量(m1),準(zhǔn)確至1g。
4、結(jié)果計(jì)算
碎石或卵石的壓碎值Qa,按下式計(jì)算至0.1%。
Qa= m1/ m0×100%
式中:m0----試樣的質(zhì)量,g
m1----試驗(yàn)后通過2.36mm篩孔的細(xì)料質(zhì)量,g
以三次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為壓碎值的測(cè)定值。
條文說明:
2003年頒布的《水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》中粗集料的壓碎指標(biāo)是以原規(guī)程JTJ058-2000(T0315)為基準(zhǔn)的,在該規(guī)范下次修訂以前,可采用本方法試驗(yàn)后,利用相關(guān)關(guān)系式y(tǒng)=0.816x-5換算得到。
八、堆積密度及空隙率試驗(yàn)
1、目的與適用范圍
1.1.測(cè)定粗集料的堆積密度,包括自然堆積狀態(tài)、振實(shí)狀態(tài)、搗實(shí)狀態(tài)下的堆積密度,以及堆積狀態(tài)下的間隙率。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1.儀器設(shè)備
(1) 天平或臺(tái)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(cè)定的容量筒應(yīng)符合下表要求。
(3) 平頭鏟
(4) 搗棒:直徑16mm、長(zhǎng)600mm一端為圓頭的鋼棒。
(5) 振動(dòng)臺(tái):頻率為3000次/min±200次/min,負(fù)荷下的振幅為0.35mm,空載時(shí)的振幅為0.5mm。
容量筒的規(guī)格要求
粗集料公稱 大粒徑(mm) | 容量筒容積 (L) | 容量筒規(guī)格(mm) | 筒壁厚度(mm) |
內(nèi)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(yàn)步驟
3.1.將來樣用四分法縮分至下表數(shù)量,風(fēng)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(yīng)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(shí)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(shí)(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(shí)?;虬炊逊e密度試驗(yàn)步驟,將裝滿試樣的容量筒放在振動(dòng)臺(tái)上,振動(dòng)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(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(shí)密度
根據(jù)瀝青混合料的類型和公稱大粒徑,確定起骨架作用的關(guān)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(guī)格的容器中達(dá)1/3的高度,由邊至中用搗棒均勻搗實(shí)25次。再向容筒中裝入1/3高度的試樣,用搗棒均勻地?fù)v實(shí)25次,搗實(shí)深度約至下
層的表面。共分三次裝入試樣分三次搗實(shí),用直尺大體刮平,用合適的試樣填平表面。后應(yīng)使試樣與容器口齊平;目測(cè)估計(jì)表面凹凸部分基本相等,稱取容量筒與試樣的總質(zhì)量(m2)。
3.5.容量筒容積的標(biāo)定
用水裝滿容量筒,測(cè)量水溫,擦干筒壁的水分,稱取容量筒與水的總質(zhì)量(mW),并按水的密度對(duì)容量筒的容積作校正。
4、結(jié)果計(jì)算
堆積密度(包括自然堆積狀態(tài)、振實(shí)狀態(tài)、搗實(shí)狀態(tài)的堆積密度)均按下式計(jì)算:
ρ= (m2- m1)/V
式中: ρ________與各種狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的堆積密度(t/m3)
m1 ________容量筒的質(zhì)量(kg)
m2 ________容量筒與試樣的總質(zhì)量(kg)
V ________容量筒的容積(L)
計(jì)算至小數(shù)點(diǎn)后2位
容量筒的容積按下式計(jì)算:
V=(mw- m1)/ρT
式中: V _________容量筒的體積(L)
m1 --------容量筒的質(zhì)量(kg)
mw ---------容量筒與水的總質(zhì)量(kg)
ρT ---------------- 試驗(yàn)溫度T時(shí)水的密度(g/cm3)
5、水泥混凝土用粗集料振實(shí)狀態(tài)下的空隙率按下式計(jì)算
Vc=(1-ρ/ρa(bǔ)) ×100
式中: Vc ―――――水泥混凝土用粗集料的空隙率(%)
ρa(bǔ)―――――粗集料的表觀密度(t/m3)
ρ ――――-按振實(shí)法測(cè)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(shí)狀態(tài)下的間隙率按下式計(jì)算
VCADRC=(1-ρ/ρb) ×100
式中: VCADRC ---------搗實(shí)狀態(tài)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(shí)法測(cè)定的粗集料的自然堆積密度(t/m3)
以上試驗(yàn)均以兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為測(cè)定值。
九、粗集料磨耗試驗(yàn)(洛杉磯法)
1、目的與適用范圍
1.1 測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1 儀器設(shè)備
(1) 落杉磯式磨耗機(jī),鋼筒的回轉(zhuǎn)速率為30r/nim~33 r/nim
(2) 鋼球:直徑約46.8mm,質(zhì)量為390g~445g。
(3) 電子稱:感量5g
(4) 標(biāo)準(zhǔn)篩
(5) 烘箱、容器
3、試驗(yàn)步驟
3.1 將不同規(guī)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(yàn)條件,并按規(guī)定的粒級(jí)備料、篩分。
粒度 類別 | 粒級(jí)組成 | 試樣質(zhì)量 (g) | 試樣總質(zhì) 量(g) | 鋼球數(shù)量(個(gè)) | 鋼球總質(zhì)量(g) | 轉(zhuǎn)數(shù) (轉(zhuǎn)) | 適用的粗集料 |
規(guī)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(guī)格的集料用水沖洗干凈,置烘箱中烘至恒量。
3.4 按表的規(guī)定稱取總質(zhì)量(M1),裝入磨耗機(jī)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(jì)數(shù)器調(diào)整到零位,設(shè)定規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù);開動(dòng)磨耗機(jī)以30r/min~33 r/min轉(zhuǎn)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(zhǔn)確稱量(M2)。
4、結(jié)果計(jì)算
按下式計(jì)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(zhì)量,(g)
m2--------試驗(yàn)后洗凈烘干試樣質(zhì)量, (g)
取兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)定值,兩次試驗(yàn)誤差應(yīng)不大于2%,否則須重做試驗(yàn)。
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(jī)磨光集料,用擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定的集料經(jīng)磨光后的摩擦系數(shù)值,以PSV表示。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
2.1.儀器設(shè)備
(1)加速磨光機(jī)
(2)擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀
(3)磨光試件測(cè)試平臺(tái)
(4)電子稱
(5)粘結(jié)劑:常用環(huán)氧樹脂6101(E-44)及固化劑
(6) 金剛砂
(7) 烘箱
(8) 標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(dòng)干砂使之填充密實(shí),然后再吹去多余的砂,使砂與試模中臺(tái)階齊平。注意:吹動(dòng)干砂時(shí),不得碰動(dòng)粒料,粒料表面應(yīng)無干砂覆蓋。
2.5. 配制環(huán)氧樹脂砂漿:將固化劑與環(huán)氧樹脂按1:4的比例配料、拌勻制成粘結(jié)劑,再與干砂按1:4~1:4.5配制成環(huán)氧樹脂砂漿。
2.6. 用小油灰刀將拌好的環(huán)氧樹脂砂漿填入試模中,并盡量使其填充密實(shí),填充砂漿時(shí)不應(yīng)碰動(dòng)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(fù)抹平,使其與試??邶R平。一次制備試件以6-10個(gè)為宜,試件表面有松動(dòng)或脫落的集料時(shí),試件應(yīng)作廢。制好試件后用鋼號(hào)碼打下相應(yīng)的號(hào)碼,以便區(qū)別及查找。
2.7 養(yǎng)護(hù):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(yàn)步驟
3.1.磨光試驗(yàn):將試件分組,每輪1次磨14塊,同一種集料的2個(gè)試件,包括6種試驗(yàn)用集料和1種標(biāo)準(zhǔn)集料。
3.2.試件編號(hào):為6種集料編號(hào)為1~12,1種集料賦以相鄰兩個(gè)編號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)試件為13、14號(hào)。
3.3.試件安裝:并按下表順序?qū)⒃嚰惭b于道路輪上,其中1號(hào)和8號(hào)位為標(biāo)準(zhǔn)試件。每二塊試件間應(yīng)置一塊1mm厚橡膠石棉墊片,后一塊試件應(yīng)緊緊擠入輪槽中,以達(dá)到各個(gè)試件擠緊之目的。然后順序旋緊螺絲,必要時(shí)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(dòng)或斷裂。
道路輪序號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
試件編號(hào) | 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(yīng)在室溫20℃±5℃的房間內(nèi)進(jìn)行。將道路輪安裝在試驗(yàn)機(jī)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(jī)蓋,接通水源及打開金鋼砂(30)號(hào)儲(chǔ)料斗中調(diào)節(jié)閘板。開啟電源后,磨光機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),溜砂量控制在27g/min±7 g/min,使流水量達(dá)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(yàn)進(jìn)行1h和2h時(shí)磨光機(jī)自動(dòng)停止(注意不要按下面板上復(fù)零按鈕和電源開關(guān)),用毛刷和小鏟清除箱體和沉在機(jī)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(dòng)的螺母,再啟動(dòng)磨光機(jī),至轉(zhuǎn)數(shù)顯示57600轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)器自動(dòng)停止。
3.6.后關(guān)掉電源,取下儲(chǔ)砂斗,清除斗中、溜砂槽及底座上積砂后,換裝280號(hào)金剛砂。然后重新開機(jī),溜砂量調(diào)整控制在3 g/min±1g/min,流水量也應(yīng)相應(yīng)的調(diào)整,再使試件磨光3h后停止試驗(yàn)。
3.7.測(cè)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(cè)定試件摩擦系數(shù)值,度盤讀數(shù)除以0.6即為集料磨光值。試件的測(cè)定方向與“行車方向”一致。
4個(gè)試件磨光值之差不大于5個(gè)擺值,若有超出者,需重新測(cè)量,若仍大于5個(gè)擺值,則該組試件應(yīng)作廢。
注:測(cè)定路面摩擦系數(shù)時(shí),擺式儀是按滑動(dòng)長(zhǎng)度為126mm 時(shí)計(jì)算的位能損失,然后計(jì)算出盤刻度,在作磨光值測(cè)定時(shí),其滑動(dòng)長(zhǎng)度僅76mm,故計(jì)算磨光值應(yīng)為度盤數(shù)除以0.6。
同一試樣至少進(jìn)行4次平行試驗(yàn),若標(biāo)準(zhǔn)試件的平均擺值P均標(biāo)在46-52范圍內(nèi),則試樣的測(cè)試有效,可取同一組試樣4個(gè)值的平均值,并按標(biāo)準(zhǔn)中表4.21.3.2換算成磨光值作為試驗(yàn)結(jié)果。
12.巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
12.1.儀器設(shè)備
壓力試驗(yàn)機(jī)
石材切割機(jī)
巖石磨光機(jī)
游標(biāo)卡尺、角尺等
12.2.試驗(yàn)步驟
A. 取代表性的巖石樣品用石材切割機(jī)切割成邊長(zhǎng)為50mm的立方體,然后用磨光機(jī)把試件與壓力機(jī)接觸的兩個(gè)面磨光并保持平行,試件開關(guān)須用角尺檢查。
B.至少制作6個(gè)試塊,對(duì)有顯著層理的巖石,應(yīng)取兩組試件(12塊),分別測(cè)定垂直和平行層理的強(qiáng)度值。
C.將試件置于水中浸泡48h,水面應(yīng)至少高于試件頂面20mm;、
E.取出試件,擦干表面,放在壓力機(jī)上進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)加壓速度應(yīng)為每秒鐘0.5~1Mpa。
12.3數(shù)據(jù)處理:
巖石的抗壓強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算(到1Mpa)
式中:F-破壞荷載(N)
A-試件的載面積(mm2)
13堅(jiān)固性試驗(yàn)
13.1儀器設(shè)備
烘箱、天平、標(biāo)準(zhǔn)篩、容器、三腳網(wǎng)欄、試劑
13.2試驗(yàn)步驟
13.2.1將所稱取的不同粒級(jí)的試樣分別裝入三腳網(wǎng)欄并浸入盛有硫酸鈉溶液的容器中,溶液體積應(yīng)不小于試樣總體積的5倍,溫度應(yīng)保持在20℃~25℃的范圍內(nèi),三腳網(wǎng)欄浸入溶液時(shí)應(yīng)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(shí),網(wǎng)欄底面應(yīng)距容器底面約30mm,網(wǎng)欄之間的間距應(yīng)不小于30mm,試樣表面至少應(yīng)在液面以下30mm。
13.2.2浸泡24h后,從溶液中提出網(wǎng)欄,放在105℃+5℃的烘箱中烘烤4h,至此,完成了*個(gè)試驗(yàn)循環(huán)。待試樣冷卻至20℃~25℃后,即開始第二次循環(huán)。從第二次循環(huán)起,浸泡及烘烤時(shí)間均可為4h。
13.2.3完成五次循環(huán)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(jí)下限篩孔過篩,并稱量各級(jí)粒級(jí)試樣試驗(yàn)后的篩余量。
13.2.4對(duì)粒級(jí)大于20mm(或19mm)的試樣部分,應(yīng)在試驗(yàn)前后分別記錄其顆粒數(shù)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(shù)量,以作為分析其堅(jiān)固性時(shí)的補(bǔ)充依據(jù)。
13.3計(jì)算
13.3.1試樣中各粒級(jí)顆粒的分計(jì)質(zhì)量損失百分率計(jì)算:
Qi=mi-m,i/mi×100
式中:Qi——各粒級(jí)顆粒的分計(jì)質(zhì)量損失百分率,%
mi——各粒級(jí)試樣試驗(yàn)前的烘干質(zhì)量,g
m,I——經(jīng)硫酸鈉溶液法試驗(yàn)后,各粒級(jí)篩余顆粒的烘干質(zhì)量,g。
13.3.2試樣總質(zhì)量損失百分率,準(zhǔn)確至1%:
Q=ΣaiQi/Σai
式中:Q—試樣總質(zhì)量損失百分率,%
ai—試樣中各粒級(jí)的分計(jì)質(zhì)量百分率,%
Qi——各粒級(jí)的分計(jì)質(zhì)量百分率,%。
14. 相關(guān)文件
14.1《檢測(cè)方法的選擇與確認(rèn)程序》 GW-2-16
14.2《記錄管理程序》 GW-2-09
14.3《檢測(cè)報(bào)告管理程序》 GW-2-23
15. 相關(guān)記錄
15.1. 《石子試驗(yàn)原始記錄》(國標(biāo)) GW-4-002、GW-4-071
15.2. 《石子試驗(yàn)原始記錄》(部標(biāo)) GW-4-003、GW-4-072
15.3 《石子物理性能試驗(yàn)報(bào)告》(國標(biāo)) GW-4-103
15.4. 《石子物理性能試驗(yàn)報(bào)告》(部標(biāo)) GW-4-104
杭州儀器有限公司主營產(chǎn)品:
錨桿拉力計(jì),土工儀器,建筑試驗(yàn)儀器,公路儀器,水泥試驗(yàn)儀器,瀝青儀器,分析化驗(yàn)儀器,砼試驗(yàn)儀器,各種分析標(biāo)準(zhǔn)篩,一年質(zhì)保,終身維修
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