试验员培训课件-混凝土用骨料
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的立方体（或直径与高均为5cm的圆柱体）试件， 在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。
岩石的抗压强度应不小于混凝土抗压强度 的1.5倍，而且，对于火成岩其强度不宜低 于80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩 不宜低于45MPa.
试验员培训课件-混凝土用骨料
压碎指标
压碎指标检验——是将一定质量气干状态下粒
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的粗细－细度模数（μf）
砂的粗细程度用表示细度模数（ μf ），其计算 公式为
f
(A2A3A4 A5A6)5A1 100A1
细度模数（ μf ）愈大，表示砂愈粗，普通混凝 土用砂的细度模数范围一般为3.7－0.7，其中
μf在3.7－3.1为粗砂， μf在3.0－2.3为中砂，
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的选择
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。
当采用Ⅰ区砂时，应适当提高砂率，并保证足 够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；
当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以满足混 凝土强度。
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂级配的调整
在实际工程中，若砂的级配不合适，可采 用人工掺配的方法来改善，即将粗、细砂 按适当的比例进行掺合使用；或将砂过筛， 筛除过粗或过细颗粒。
同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高10
％左右。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的弹性模量：骨料的抗压强度高弹性 模量也高，混凝土的弹性模量也高。
密度 （1）表观密度 （2）堆积密度
试验员培训课件-混凝土用骨料
级配
（1）筛分曲线 （2）细度模数 （3）空隙率 （4）最大粒径： 混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的筛分析试验
1、仪器设备 试验筛：一套孔径（净尺寸）为5.0、2.5、1.25、
0.63、0.315、0.16mm的6个标准筛 天平 摇筛机 烘箱等 2、试样：500g烘干砂两份 3、步骤 4、结果处理 两次试验所得细度模数之差大于0.20，应重新取
样
试验员培训课件-混凝土用骨料
试验员培训课件-混凝土用骨料
100~90
筛分曲线
以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为 横坐标，根据上表的数值可以画出砂Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ三个级配区的筛分曲线，如下图。
通过观察所计算的砂的筛分曲线是否完全落 在三个级配区的任一区内，即可判定该砂级 配的合格性。
同时也可根据筛分曲线偏区情况大致判断砂
μf在2.2－1.6为细砂， μf在1.5－0.7试为验员特培训细课件砂-混凝土用骨料
砂的颗粒级配－级配曲线
砂的颗粒级配用级配区表示； 以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性； 对细度模数为3.7－1.6的普通混凝土用砂，
根据0.63mm孔径筛（控制粒级）的累计筛 余百分率，划分成为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区三个 级配区，见下表。 普通混凝土用砂的颗粒级配，应处于下表中 的任何一个级配区中，才符合级配要求。除 5mm及0.63mm筛外，允许有部分超出分区 界限，但其总量不应大于5％。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料表面特征对强度影响
骨料表面特征——主要是指骨料表面的粗糙程 度及孔隙特征等。
影响
骨料与水泥石之间的粘结性能，进
而影响混凝土的强度。
碎石→表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特 征，所以它与水泥石的粘结能力强；
卵石→表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能 力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相
试验员培训课件-混凝土用骨料
颗粒级配
粗骨料与细骨料一样，也要求有良好的颗粒级 配，以减少空隙率，增强密实性，从而可以节 约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度。
粗骨料的级配也是通过筛分试验来确定，其标 准筛的孔径为： 2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、 31.5 、 37.5 、 53.0 、 63.0 、 75.0mm 及 90mm等十二个筛。 分计筛余百分率及累计筛余百分率的计算与砂 相同。
山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有 机质等有害杂质较多。
天然砂按其技术要求分为优等品、一等品、合格 品三个等级。
试验员培训课件-混凝土用骨料
对细骨料的质量要求：
1、天然砂有害物质含量符合表4.2(P123)的 规定。
2、对使用海砂配制混凝土时，其氯离子含量 不应大于0.06%。对预应力钢筋混凝土结构， 不宜采用海砂。必须使用时经淡水冲洗，其 氯离子含量不应大于0.02%。
试验员培训课件-混凝土用骨料
累计筛余与分计筛余百分率关系
筛孔尺寸 （mm）
5 2.5 1.25 0.63 0.315
0.16
计筛余（％） 累计筛余（％）
a1
A1=a1
a2
A2=a1+a2
a3
A3= a1+a2+a3
a4
A4= a1+a2+a3+a4
a5
A5=a1+a2+a3+a4+a5
a6
A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6
的粗细程度，当筛分曲线偏向右下方时，表
示砂较粗，筛分曲线偏向左上方时，表示砂
较细。
试验员培训课件-混凝土用骨料
筛分曲线图
试验员培训课件-混凝土用骨料
计算细度模数： Mx（A2 A3 A4 A5 A6）5A1 100 A1
（21518096100）5 3.43 1001
根据细度模数，该砂属粗砂。 在级配区内画出该砂的筛分曲线，见图 4-1。该曲线落 在１区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。 [评注] Ｍx在3.7～3.1为粗砂，Ｍx在3.0～2.3为中砂， Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。
计算普通混凝土配合比时，一般以干燥状态的骨料为基准，而 一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料强度
原 则： 骨料强度＞混凝土强度 （高20％）
骨料强度指标： 岩石立方体强度 压碎指标
试验员培训课件-混凝土用骨料
岩石立方体强度检验*
方法——是将轧制碎石的母岩制成边长为5cm
Kf (50V1)
试验员培训课件-混凝土用骨料
什么样的骨料级配属于良好级配？
砂石混合物空隙率越小，可以减少水泥用 量，配出性能好的砼。
砂石混合物具有适当小的表面积，节约水 泥。
试验员培训课件-混凝土用骨料
杂质
含泥量（小于75μm） 泥块含量 有害物质含量 骨料的耐久性 （1）软弱颗粒 （2）风化骨料 （3）抗冻性
径10－20mm的石子，装入一标准圆筒内，
放 在 压 力 机 上 在 3 － 5min 内 均 匀 加 荷 达
200kN,卸荷后称取试样重m0，然后用孔径为 2.36mm的筛筛除被压碎的细粒，再称出剩余
在筛上的试样重m1，压碎指标δa可按下式计
算：
a
mo m1 mo
10% 0
压碎指标δa值愈小，表示粗骨料抵抗受压破坏的能力 越强
试验员培训课件-混凝土用骨料
对骨料要求主要有： 有害杂质含量少
具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配 和细度；
表面粗糙，与水泥粘结牢固
性能稳定、坚固耐久等。
试验员培训课件-混凝土用骨料
一长期受水流的冲刷作用， 颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但 海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。
试验员培训课件-混凝土用骨料
洁净 坚硬 表面粗糙 级配合理 粒径合适
品质要求
试验员培训课件-混凝土用骨料
有害杂质含量的限值（P127） 碎石或卵石的坚固性指标（P127） 粗骨料筛分析试验（P153） 粗骨料表观密度试验（P156） 粗骨料含水率试验（P157） 粗骨料堆积密度试验（P158） 粗骨料含泥量试验
概述
骨料的分类 骨料的强度 骨料的弹性模量 密度 级配 杂质 化学性质
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的分类
又称集料，起骨架作用 按粒径：0.15到4.75mm之间为细骨料，
4.75以上为粗骨料 按密度：绝干密度2.3以下为轻骨料，2.8常
用骨料，2.9以上重骨料，高强混凝土选用 2.65以上骨料 按成因：天然，人造 按母岩：火成岩，沉积岩，变质岩
3、采用山砂拌制C30以下混凝土，压碎指标值 不得大于35％，级配控制在ⅠⅡ区内。
4、天然砂有害物质含量符合表4.3(P124)的规 定。
5、碱活性指标符合设计要求
试验员培训课件-混凝土用骨料
细骨料试验方法
砂的筛分析试验（P129） 砂的表观密度试验（P131） 砂的堆积密度试验（P133） 砂的含水率试验（P135） 砂的含泥量试验（P136）
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的含水状态*
骨料的含水状态可分：
干燥状态——骨料其含水率等于或接近于零；
气 干 状 态 —— 骨 料 含 水 率 与 大 气 湿 度 相 平 衡 ， 但 末 达 到 饱和状态；
饱和面干状态——骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面 干燥；
湿润状态——骨料不仅内部孔隙含水达到饱和，而且表面还附 着一部分自由水。
试验员培训课件-混凝土用骨料
试验员培训课件-混凝土用骨料
碎石或卵石的颗粒级配范围图
试验员培训课件-混凝土用骨料
1/4，同时不得大于钢筋最小净距的3/4；道路地坪厚度 的1/2。当强制型搅拌机为400L以下时，不应超过 100mm。 （5）针片状颗粒 针状颗粒——指颗粒长度大于颗粒平均粒径2.4倍者； 片状颗粒——指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径0.4倍者； 平均粒径——指该粒级上、下限粒径的算术平均值 （6）质量系数
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的级配区范围
孔径 （mm）
10.0 5.00 2.50 1.25 0.63 0315 0.16
累计筛余（％）
Ⅰ区
Ⅱ区
Ⅲ区
0
0
0
10~0
10~0
10~0
35~5
25~5
15~0
65~35
50~10
25~0
85~75
70~41
40~16
95~80
92~70
85~55
100~90 100~90
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的表观密度试验（标准法）
1、仪器（天平、容量瓶、烘箱等） 2、试样：300g烘干砂2份 3、步骤 4、近似值：2600Kg/m3。两次实验结果的算
术平均值作为测定值，如两次结果之差大 于20Kg/m3，重新取样。
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的含水率试验（500g） 砂的堆积密度试验（3L）
试验员培训课件-混凝土用骨料
粗骨料
定义：粒径＞5mm的岩石颗粒 分类：卵石（砾石）
碎石 卵石——是由天然岩石经自然条件长期作用而
形成的粒径大于5mm的颗粒，按其产源可分为 河卵石、海卵石、山卵石等几种，其中河卵石应 用较多。
碎石——由天然岩石经破碎、筛分而成，也可 将大卵石轧碎、筛分而得。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的化学性质－碱骨料反应
能与水泥或混凝土中的碱发生反应的骨料 称为碱活性骨料，简称AAR。
AAR的发生需具备三个要素：①碱活性骨料 ②有足够量的碱存在③水
对AAR的抑制措施 ①使用非活性骨料 ②控制水泥及混凝土中的碱含量 ③控制湿度 ④使用混合材或化学外加剂 ⑤隔离混凝土内外之间的物质交换
岩石的抗压强度应不小于混凝土抗压强度 的1.5倍，而且，对于火成岩其强度不宜低 于80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩 不宜低于45MPa.
试验员培训课件-混凝土用骨料
压碎指标
压碎指标检验——是将一定质量气干状态下粒
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的粗细－细度模数（μf）
砂的粗细程度用表示细度模数（ μf ），其计算 公式为
f
(A2A3A4 A5A6)5A1 100A1
细度模数（ μf ）愈大，表示砂愈粗，普通混凝 土用砂的细度模数范围一般为3.7－0.7，其中
μf在3.7－3.1为粗砂， μf在3.0－2.3为中砂，
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的选择
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。
当采用Ⅰ区砂时，应适当提高砂率，并保证足 够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；
当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以满足混 凝土强度。
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂级配的调整
在实际工程中，若砂的级配不合适，可采 用人工掺配的方法来改善，即将粗、细砂 按适当的比例进行掺合使用；或将砂过筛， 筛除过粗或过细颗粒。
同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高10
％左右。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的弹性模量：骨料的抗压强度高弹性 模量也高，混凝土的弹性模量也高。
密度 （1）表观密度 （2）堆积密度
试验员培训课件-混凝土用骨料
级配
（1）筛分曲线 （2）细度模数 （3）空隙率 （4）最大粒径： 混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的筛分析试验
1、仪器设备 试验筛：一套孔径（净尺寸）为5.0、2.5、1.25、
0.63、0.315、0.16mm的6个标准筛 天平 摇筛机 烘箱等 2、试样：500g烘干砂两份 3、步骤 4、结果处理 两次试验所得细度模数之差大于0.20，应重新取
样
试验员培训课件-混凝土用骨料
试验员培训课件-混凝土用骨料
100~90
筛分曲线
以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为 横坐标，根据上表的数值可以画出砂Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ三个级配区的筛分曲线，如下图。
通过观察所计算的砂的筛分曲线是否完全落 在三个级配区的任一区内，即可判定该砂级 配的合格性。
同时也可根据筛分曲线偏区情况大致判断砂
μf在2.2－1.6为细砂， μf在1.5－0.7试为验员特培训细课件砂-混凝土用骨料
砂的颗粒级配－级配曲线
砂的颗粒级配用级配区表示； 以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性； 对细度模数为3.7－1.6的普通混凝土用砂，
根据0.63mm孔径筛（控制粒级）的累计筛 余百分率，划分成为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区三个 级配区，见下表。 普通混凝土用砂的颗粒级配，应处于下表中 的任何一个级配区中，才符合级配要求。除 5mm及0.63mm筛外，允许有部分超出分区 界限，但其总量不应大于5％。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料表面特征对强度影响
骨料表面特征——主要是指骨料表面的粗糙程 度及孔隙特征等。
影响
骨料与水泥石之间的粘结性能，进
而影响混凝土的强度。
碎石→表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特 征，所以它与水泥石的粘结能力强；
卵石→表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能 力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相
试验员培训课件-混凝土用骨料
颗粒级配
粗骨料与细骨料一样，也要求有良好的颗粒级 配，以减少空隙率，增强密实性，从而可以节 约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度。
粗骨料的级配也是通过筛分试验来确定，其标 准筛的孔径为： 2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、 31.5 、 37.5 、 53.0 、 63.0 、 75.0mm 及 90mm等十二个筛。 分计筛余百分率及累计筛余百分率的计算与砂 相同。
山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有 机质等有害杂质较多。
天然砂按其技术要求分为优等品、一等品、合格 品三个等级。
试验员培训课件-混凝土用骨料
对细骨料的质量要求：
1、天然砂有害物质含量符合表4.2(P123)的 规定。
2、对使用海砂配制混凝土时，其氯离子含量 不应大于0.06%。对预应力钢筋混凝土结构， 不宜采用海砂。必须使用时经淡水冲洗，其 氯离子含量不应大于0.02%。
试验员培训课件-混凝土用骨料
累计筛余与分计筛余百分率关系
筛孔尺寸 （mm）
5 2.5 1.25 0.63 0.315
0.16
计筛余（％） 累计筛余（％）
a1
A1=a1
a2
A2=a1+a2
a3
A3= a1+a2+a3
a4
A4= a1+a2+a3+a4
a5
A5=a1+a2+a3+a4+a5
a6
A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6
的粗细程度，当筛分曲线偏向右下方时，表
示砂较粗，筛分曲线偏向左上方时，表示砂
较细。
试验员培训课件-混凝土用骨料
筛分曲线图
试验员培训课件-混凝土用骨料
计算细度模数： Mx（A2 A3 A4 A5 A6）5A1 100 A1
（21518096100）5 3.43 1001
根据细度模数，该砂属粗砂。 在级配区内画出该砂的筛分曲线，见图 4-1。该曲线落 在１区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。 [评注] Ｍx在3.7～3.1为粗砂，Ｍx在3.0～2.3为中砂， Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。
计算普通混凝土配合比时，一般以干燥状态的骨料为基准，而 一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料强度
原 则： 骨料强度＞混凝土强度 （高20％）
骨料强度指标： 岩石立方体强度 压碎指标
试验员培训课件-混凝土用骨料
岩石立方体强度检验*
方法——是将轧制碎石的母岩制成边长为5cm
Kf (50V1)
试验员培训课件-混凝土用骨料
什么样的骨料级配属于良好级配？
砂石混合物空隙率越小，可以减少水泥用 量，配出性能好的砼。
砂石混合物具有适当小的表面积，节约水 泥。
试验员培训课件-混凝土用骨料
杂质
含泥量（小于75μm） 泥块含量 有害物质含量 骨料的耐久性 （1）软弱颗粒 （2）风化骨料 （3）抗冻性
径10－20mm的石子，装入一标准圆筒内，
放 在 压 力 机 上 在 3 － 5min 内 均 匀 加 荷 达
200kN,卸荷后称取试样重m0，然后用孔径为 2.36mm的筛筛除被压碎的细粒，再称出剩余
在筛上的试样重m1，压碎指标δa可按下式计
算：
a
mo m1 mo
10% 0
压碎指标δa值愈小，表示粗骨料抵抗受压破坏的能力 越强
试验员培训课件-混凝土用骨料
对骨料要求主要有： 有害杂质含量少
具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配 和细度；
表面粗糙，与水泥粘结牢固
性能稳定、坚固耐久等。
试验员培训课件-混凝土用骨料
一长期受水流的冲刷作用， 颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但 海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。
试验员培训课件-混凝土用骨料
洁净 坚硬 表面粗糙 级配合理 粒径合适
品质要求
试验员培训课件-混凝土用骨料
有害杂质含量的限值（P127） 碎石或卵石的坚固性指标（P127） 粗骨料筛分析试验（P153） 粗骨料表观密度试验（P156） 粗骨料含水率试验（P157） 粗骨料堆积密度试验（P158） 粗骨料含泥量试验
概述
骨料的分类 骨料的强度 骨料的弹性模量 密度 级配 杂质 化学性质
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的分类
又称集料，起骨架作用 按粒径：0.15到4.75mm之间为细骨料，
4.75以上为粗骨料 按密度：绝干密度2.3以下为轻骨料，2.8常
用骨料，2.9以上重骨料，高强混凝土选用 2.65以上骨料 按成因：天然，人造 按母岩：火成岩，沉积岩，变质岩
3、采用山砂拌制C30以下混凝土，压碎指标值 不得大于35％，级配控制在ⅠⅡ区内。
4、天然砂有害物质含量符合表4.3(P124)的规 定。
5、碱活性指标符合设计要求
试验员培训课件-混凝土用骨料
细骨料试验方法
砂的筛分析试验（P129） 砂的表观密度试验（P131） 砂的堆积密度试验（P133） 砂的含水率试验（P135） 砂的含泥量试验（P136）
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的含水状态*
骨料的含水状态可分：
干燥状态——骨料其含水率等于或接近于零；
气 干 状 态 —— 骨 料 含 水 率 与 大 气 湿 度 相 平 衡 ， 但 末 达 到 饱和状态；
饱和面干状态——骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面 干燥；
湿润状态——骨料不仅内部孔隙含水达到饱和，而且表面还附 着一部分自由水。
试验员培训课件-混凝土用骨料
试验员培训课件-混凝土用骨料
碎石或卵石的颗粒级配范围图
试验员培训课件-混凝土用骨料
1/4，同时不得大于钢筋最小净距的3/4；道路地坪厚度 的1/2。当强制型搅拌机为400L以下时，不应超过 100mm。 （5）针片状颗粒 针状颗粒——指颗粒长度大于颗粒平均粒径2.4倍者； 片状颗粒——指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径0.4倍者； 平均粒径——指该粒级上、下限粒径的算术平均值 （6）质量系数
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的级配区范围
孔径 （mm）
10.0 5.00 2.50 1.25 0.63 0315 0.16
累计筛余（％）
Ⅰ区
Ⅱ区
Ⅲ区
0
0
0
10~0
10~0
10~0
35~5
25~5
15~0
65~35
50~10
25~0
85~75
70~41
40~16
95~80
92~70
85~55
100~90 100~90
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的表观密度试验（标准法）
1、仪器（天平、容量瓶、烘箱等） 2、试样：300g烘干砂2份 3、步骤 4、近似值：2600Kg/m3。两次实验结果的算
术平均值作为测定值，如两次结果之差大 于20Kg/m3，重新取样。
试验员培训课件-混凝土用骨料
砂的含水率试验（500g） 砂的堆积密度试验（3L）
试验员培训课件-混凝土用骨料
粗骨料
定义：粒径＞5mm的岩石颗粒 分类：卵石（砾石）
碎石 卵石——是由天然岩石经自然条件长期作用而
形成的粒径大于5mm的颗粒，按其产源可分为 河卵石、海卵石、山卵石等几种，其中河卵石应 用较多。
碎石——由天然岩石经破碎、筛分而成，也可 将大卵石轧碎、筛分而得。
试验员培训课件-混凝土用骨料
骨料的化学性质－碱骨料反应
能与水泥或混凝土中的碱发生反应的骨料 称为碱活性骨料，简称AAR。
AAR的发生需具备三个要素：①碱活性骨料 ②有足够量的碱存在③水
对AAR的抑制措施 ①使用非活性骨料 ②控制水泥及混凝土中的碱含量 ③控制湿度 ④使用混合材或化学外加剂 ⑤隔离混凝土内外之间的物质交换