JTG E42-2005公路工程集料试验规程课件

一、术 语
• 4 .天然砂 由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小于4.75 ㎜的岩石颗粒，按生存环境分河砂、海砂、山砂等。
• 5 .人工砂 经人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常 指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除去大部分土 和细粉，或将石屑水洗得到的洁净的细集料。从广义 上分类，机制砂、矿渣砂和煅烧砂都属于人工砂。
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011的细集料技术指标 控制 --P27页
补充
• 粗集料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。粗集料的粗 细程度用最大粒径表示。当粗集料最大粒径增大时，在质量相 同的条件下，总表面积随之减少。因此，保证一定厚度润滑层 所需的水泥浆或砂浆的数量也相应减少，从而节约水泥，所以 粗集料的最大粒径应在条件许可下，尽量选用较大的。有试验 研究证明，最佳的最大粒径取决于混凝土的水泥用量。当集料 最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径的增大而急剧减 少；但当最大粒径大于150mm时，对节约水泥并不明显。因此 ，在大体积混凝土中，条件许可时，应尽量采用较大粒径。在 由于构件尺寸小，一般最大粒径只用到40mm或60mm。集料 最大粒径还受结构型式和配筋疏密限制，石子粒径过大，对搅 拌和运输都不方便，因此，要综合考虑集料最大粒径。这个也 是我们施工现场配合比材料选用的依据。C50用的碎石小，是 因为其构件配筋密集，同时水泥浆体有富余。而低标号的砼适 当选用大的碎石，有利于节约水泥用量。
一、术 语
• 22. 集料最大粒径 指集料的100％都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。
• 23. 集料的公称最大粒径 指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛 余不超过1O％)的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料 最大粒径小一个粒级。
• 24. 细度模数 表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。
补充
• 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ GB50204-2015）的规定（该规范今年9月1日 实施），混凝土粗集料的最大粒径不得超过结 构截面最小尺寸的1/4，且不得大于钢筋间最 小净距的3/4。对于混凝土实心板，集料的最 大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过 40mm。
二、取样法
• 1.适用范围
一、术 语
• 14.表干相对密度(饱和面干毛体积相对密度) 表干密度与同温度水的密度之比值。
• 15.毛体积密度 单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开 口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积)物质颗粒 的干质量。
• 16.毛体积相对密度 毛体积密度与同温度水的密度之比值。
• 17.石料压碎值 按规定方法测得的石料抵抗压碎的能力，以压碎试验 后小于规定粒径的石料质量百分率表示。
• 21.标准筛 对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸 规格要求的系列样品筛。标准筛筛孔为正方形(方孔 筛)，筛孔尺寸依次为75㎜、63㎜、53㎜、37.5㎜、 31.5㎜、26.5㎜、19㎜、16㎜、13.2㎜、9.5㎜、 4.75㎜、2.36㎜、1.18㎜、0.6㎜、0.3㎜、0.15㎜、 0.075㎜。
• （3）从火车、汽车、货船上取样时.应从各不同部位 和深度处，抽取大致相等的试样若干份，组成一组试 样。抽取的具体份数，应视能够组成本批来料代表样 的需要而定。
• （4）从沥青拌和楼的热料仓取样时。应在放料口的全 断面上取样通常宜将一开始按正式生产的配比投料拌 和的几锅(至少5锅以上)废弃，然后分别将每个热料仓 放出至装载机上，倒在水泥地上，适当拌和，从3处以 上的位置取样，拌和均匀，取要求数量的试样。
工程常用集料的组成及生成
2、工程常用的集料分类： a、按照粒径和用途分类 粗集料：碎石、卵石、砾石、工业冶金矿渣 。 细集料：河砂、机制砂。 填料：矿粉。 b、按照加工方法分类： 天然集料：河砂、卵石、天然砾石。 人工集料：碎石、机制砂、矿粉、工业冶金矿 渣。
工程常用集料的生成及组成
3、工程常用集料的生成 a、天然集料：天然集料是指岩石经自然风化 、流水搬运，分选、堆积形成的岩石颗粒 。
集料离析情况
三、粗集料试验
（一）粗集料及集料混合料的筛分试验
• （1）目的与适用范围 • ①测定粗集料(碎石、砾石、矿渣等)的颗粒组成对
水泥混凝土用粗集料可采用干筛法筛分，对沥青混 合料及基层用粗集料必须采用水洗法试验。 • ②本方法也适用于同时含有粗集料、细集料、矿 粉的集料混合料筛分试验，如未筛碎石、级配碎石、 天然砂砾、级配砂砾、无机结合料稳定基层材料、 沥青拌和楼的冷料混合料、热料仓材料、沥青混合 料经溶剂抽提后的矿料等。
工程常用集料的生成及组成
b、泥沙、矿物质和生物遗体等长期沉积在江 湖和海洋底下，经过长期紧压胶结，以及在地 球内部热力的作用下，变成了岩石，人们称它 为“沉积岩”，如砂岩、页岩和石灰岩等。沉 积岩尽管所占的比例不多，可它多数分布在地 表面，因此，我们平时容易见到。
c、岩浆岩和沉积岩形成之后，受地壳内部的 高温高压的作用，改变了性质和结构，就形成 了另一种岩石——变质岩，如石英岩、大理石 岩等
公路工程集料试验检测
编制：****
XXXXX工程集团有限公司
XXXXX合同段工地试验室
2015年12月
• 本课件所讲述的集料主要是应用于高 速公路路基及桥梁工程，因时间仓促 和精力有限，内容可能存在不周全的 地方，希望在讲述过程中与大家多多 交流指点。
工程常用集料的生成及组成
1、集料母材-岩石的生成
图T0301-1
皮带运输机的端部连续接一
定时间的料得到，将间隔3次
以上所取的试样组成一组试
样，作为代表性试样。
Fra Baidu bibliotek
二、取样法
• （2）在材料场同批来料的料堆上取样时，应先铲除堆 脚等处无代表性的部分，再在料堆的顶部、中部和底 部，各由均匀分布的几个不同部位，取得大致相等的 若干份组成一组试样，务必使所取试样能代表本批来 料的情况和品质。
中烘干至恒重，称取干燥集料试样 的总质量(m0)，准确至0.1％。
（一）粗集料及集料混合料的筛分试验
•
②用搪瓷盘作筛分容器，按筛孔大小排列顺序逐个
将集料过筛。人工筛分时，需使集料在筛面上同时有水
平方向及上下方向的不停顿的运动，使小于筛孔的集料
通过筛孔，直至1min内通过筛孔的质量小于筛上残余量
的0.1％为止；
• 4.3缩分后的试样数量应符合各项试验规定数量的要 求。
• 5 试样的包装 每组试样应采用能避免细料散失及防止污染的容器包 装，并附卡片标明试样编号，取样时间、产地、规 格、试样代表数量、试样品质、要求检验项目及取 样方法等。
注：材料取样的代表性非常重要，因为在不同条件下，集料都有可能 离析，它对矿料级配影响很大，并且取样和试验方法是施工检测指 标变异性的主要原因，因此，我们为了了解和减小施工质量检验指 标的变异性，首先需要认真取样，认真按试验规程试验。
• 18. 集料空隙率(间隙率) 集料的颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分比。
一、术 语
• 19.砂率 水泥混凝土混合料中砂的质量与砂、石总质量之比， 以百分率表示。
• 20.针片状颗粒 指粗集料中细长的针状颗粒与扁平的片状颗粒。当颗 粒形状的诸方向中的最小厚度(或直径)与最大长度(或 宽度)的尺寸之比小于规定比例时，属于针片状颗粒。
表T0302-1筛分用的试样质量 （注意，不是每份资料都要求一个整数值）
公称最大粒径（mm） 75 63 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75
试样质量不小于（Kg） 10 8 5 4 2.5 2 1 1 0.5
（一）粗集料及集料混合料的筛分试验
• (4)水泥混凝土用粗集料干筛法试验步骤 • ①取试样一份置105℃±5℃烘箱
a、在地壳中，约有3/4的岩石是由地球内部的 岩浆冷却后凝结而成的，人们称它为“岩浆岩 ”或者“火成岩”。花岗岩就是属于岩浆岩。 在地球上，目前还可以看到火山喷发后喷出的 温度高达1000℃以上的液态的岩浆，经过冷 却后形成的坚硬岩石。岩浆岩在地下形成，因 此，它分布于地表的不多，一般都埋藏在比较 深的地下。
•
适用于对粗集料的取样，也适用于含粗集料的
集料混合料如级配碎石、天然砂砾等的取样方法。
• 2.取样方法和试样份数
• （1）通过皮带运输机的材料如采石场的生产线、沥
青拌和楼的冷料输送带、无机结合料稳定集料、级
配碎石混合料等，应从皮带运输机上采集样品。取
样时，可在皮带运输机骤停的状态下取其中一截的
全部材料(图T0301-1)，或在
粗集料
补充
最大粒径及颗粒级配 压碎指标
针片状颗粒含量 有害物质（怀疑）
含泥量和泥块含量 表观密度、堆积密度、空隙率 碱—集料反应（外委）
21
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011的粗集料技术指标 控制 --P29页
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011的细集料技术指标 控制 --P27页
• 2 .粗集料 在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36㎜的碎石、 破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗 集料是指粒径大于4.75㎜的碎石、砾石和破碎砾石。
• 3.细集料 在沥青混合料中，细集料是指粒径小于2.36㎜ 的天然 砂、人工砂（包括机制砂）及石屑；在水泥混凝土中， 细集料是指粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂。
表T0301-1试验项目所需粗集料的最 小取样质量
• 4试样的缩分 • 4.1分料器法：将试样拌匀后如图
T0301—2所示，通过分料器分为大 致相等的两份，再取其中的一 份分 成两份，缩分至需要的数量为止。 • 4.2 四分法：如图T0301-3所示。 将所取试样置于平板上，在自然状 态下拌和均匀，大致摊平，然后沿 互相垂直的两个方向，把试样由中向边摊开，分成大致 相等的四份.取其对角的两份重新拌匀，重复 上述过程， 直至缩分 后的材料 量略多于进 行试验 所必需的量。
河砂与卵石天然形态
河砂与卵石的开采
工程常用集料的生成及组成
3、工程常用集料的生成 人工集料：将岩石经开采、机械破碎、按规定
大小人工分离的集料 。工业冶金矿渣一般是 指金属冶炼过程中排出的非金属熔渣 。
岩石天然状态
人工碎石、机制砂加工设备
矿粉加工设备
一、术 语
• 1 .集料(骨料) 在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾 石、机制砂、石屑、砂等。
• 当采用摇筛机筛分时，应在
摇筛机筛分后再逐个由人工
补筛。将筛出通过的颗粒并
入下一号筛，和下一号筛中
的试样一起过筛，顺序进行，
直至各号筛全部筛完为止。
• 6 .机制砂 由碎石及砾石经制砂机反复破碎加工至粒径小于2.36 ㎜的人工砂，亦称破碎砂。
一、术 语
• 7 .石屑
采石场加工碎石时通过最小筛孔(通常为2.36㎜或4.75 ㎜)的筛下部分，也称筛屑。
• 8 .混合砂
由天然砂、人工砂、机制砂或石屑等按一定比例混合 形成的细集料的统称。
• 9 .填料
（一）粗集料及集料混合料的筛分试验
•（2）仪器设备： •①试验筛：根据需要选用规定的标准筛。 ②摇筛机。 ③天平或台秤：感量不大于试样质量的 0.1%。 （例：5000g,要求感量必须小于5000*0.1%=5g) ④其它：盘子、毛刷等。
（一）粗集料及集料混合料的筛分试验
• （3）试样准备 将来料用分料器或四分法缩分至表T0302-1要求的试 样所需量，风干后备用。根据需要可按要求的集料 最大粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后， 再进行筛分。
• 11 .表观密度(视密度) 单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质 颗粒的干质量。
• 12 .表观相对密度(视比重) 表观密度与同温度水的密度之比值。
• 13 .表干密度(饱和面干毛体积密度) 单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口 孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒 的饱和面干质量。
在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075㎜的矿物 质粉末。通常是石灰岩等碱性料加工磨细得到的矿粉， 水泥、消石灰、粉煤灰等矿物质有时也可作为填料使 用。
一、术 语
• 10 .堆积密度 单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口空隙体积 及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量。有干堆积密度 及湿堆积密度之分