粗集料讲义和细集料
路面工程常用集料粒径
路面工程常用集料粒径在路面工程中，集料的粒径对工程质量、施工效果和使用寿命有着重要影响。
本文将详细介绍粗集料、中集料、细集料的不同粒径规格，以及它们在路面工程中的应用。
粗集料粒径粗集料是指粒径大于 4.75mm的集料，常用规格包括5-10mm、10-20mm、20-30mm等。
这些粒径规格的集料主要用于承受路面荷载，提供良好的耐磨性能和抗滑性能。
中集料粒径中集料是指粒径在2.36mm到4.75mm之间的集料，常用规格包括5-10mm、10-20mm、20-30mm等。
这些粒径规格的集料主要用于填充粗集料之间的空隙，提高路面的平整度和稳定性。
细集料粒径细集料是指粒径小于 2.36mm的集料，常用规格包括0-5mm、5-10mm、10-20mm等。
这些粒径规格的集料主要用于填充中集料之间的空隙，提高路面的密实度和防渗性能。
粗细粒径组合在路面工程中，需要根据工程需求选择合适的粗细粒径组合，以达到最佳效果。
例如，在承受荷载较大的路面结构层中，应采用较大粒径的粗集料和中集料，以提高路面的承载能力；而在承受荷载较小的路面结构层中，应采用较小粒径的细集料，以提高路面的平整度和防渗性能。
颗粒级配颗粒级配是指不同粒径集料之间的搭配比例，它对路面的物理力学性能有很大的影响。
常用的颗粒级配包括连续级配和间断级配。
连续级配是指每种粒径的集料都占有一定比例，能形成连续的曲线；间断级配则是指某些粒径范围的集料不占有比例，形成间断的曲线。
合理的颗粒级配可以提高路面的平整度、密实度和耐磨性能。
粗集料抗压强度粗集料的抗压强度是评价其质量的重要指标之一。
常用的实验方法有压碎值试验和抗压强度试验。
通过这些试验可以了解粗集料的强度等级，为路面设计提供依据。
细集料抗冲刷能力细集料的抗冲刷能力直接影响路面的耐久性和稳定性。
实验方法有浸水流失试验、抗冲刷试验等，可以评价细集料的抗冲刷性能以及抗水损坏的能力。
混合料稳定性混合料的稳定性是路面工程中需要考虑的重要因素。
粗细集料讲义
筛分 表观密度
8 6 2 8
吸水率
含泥量 泥块含量 针片状含 量
8
0.6
8
1.2
8
2.5
8
4
24
8
24
8
40
20
40
20
60
-
80
-
80
-
• ②采用广口瓶法测定表观密度时，集料最大粒径不大于40㎜ 者，其最少取样数量为8㎏。
• 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。将所取试样臵于平板上，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。
二、检测依据
• 1.《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005 • 2. 《城镇道路工程施工与质量验收规范》 CJJ1-2008；
三、取样法
• 1.适用范围 • 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。
表T0301-1试验项目所需粗集料的最 小取样质量
相对于下列公称最大粒径(㎜)的最小取样质量(㎏) 试验项目
粗细集料的划分标准
粗细集料的划分标准一、粗细集料的定义与作用粗细集料是指在混凝土制作中使用的不同粒径的骨料。
粗粒集料指颗粒直径大于5mm的骨料，细粒集料指颗粒直径小于5mm的骨料。
在混凝土中，粗细集料的选择和使用对于混凝土的强度、耐久性和施工性能都有着重要的影响。
1.根据颗粒直径划分根据颗粒直径的大小，可以将集料划分为粗集料和细集料。
一般来说，颗粒直径大于5mm的骨料被归为粗集料，而颗粒直径小于5mm 的骨料被归为细集料。
这种划分标准是最常用的，也是最直观的。
2.根据颗粒形状划分根据颗粒形状的不同，可以将集料划分为角形集料和圆形集料。
角形集料的颗粒形状不规则，具有较多的棱角，而圆形集料的颗粒形状规则，没有棱角。
角形集料在混凝土中具有较好的粘结性能，能够增加混凝土的强度和抗开裂性能；而圆形集料则具有较好的流动性，能够提高混凝土的工作性能。
3.根据颗粒含量划分根据颗粒含量的不同，可以将集料划分为单一集料和砂石混合集料。
单一集料是指只含有一种粒径的骨料，而砂石混合集料是指含有不同粒径的骨料混合而成。
砂石混合集料在混凝土中能够填充骨料之间的空隙，提高混凝土的密实性和强度。
三、粗细集料的选择与使用1.粗集料的选择与使用粗集料在混凝土中起着骨架的作用，能够提供混凝土的强度和稳定性。
因此，在选择粗集料时，需要考虑其强度、硬度和耐久性等因素。
一般来说，常用的粗集料有砾石、鹅卵石和碎石等。
2.细集料的选择与使用细集料在混凝土中能够填充骨料之间的空隙，提高混凝土的密实性和工作性能。
因此，在选择细集料时，需要考虑其颗粒形状和颗粒分布等因素。
一般来说，常用的细集料有砂子和矿渣粉等。
3.粗细集料的配合比例粗细集料的配合比例对于混凝土的性能有着重要的影响。
一般来说，粗细集料的配合比例应根据混凝土的用途和要求来确定。
在一般情况下，粗集料和细集料的比例为1:3至1:5。
四、粗细集料的应用领域粗细集料在各个领域都有着广泛的应用。
在建筑工程中，粗细集料用于制作混凝土，用于浇筑楼板、柱子和墙体等结构件。
道路 粗细集料
第三章集料1. 粗集料黏附性试验方法：大于13.2mm的集料选用水煮法，小于或等于13.2mm的集料用水浸法2. 根据粒径大小分为粗集料和细集料根据化学成分中氧化硅含量分为酸性集料（二氧化硅≥65%）和碱性集料（二氧化硅≤52%）3. 天然砂包括河沙、海砂、山砂人工砂包括机制砂、矿渣砂、锻烧砂4. 粗细集料划分界限：对于沥青混合料（除SMA沥青混合料），界限是2.36mm；对于水泥混凝土，界限是4.75mm；对于路面基层粗细界限是4.75mmSMA沥青混合料：SMA-10界限是2.36mm，SMA-13、SMA-16、SMA-20界限是4.75mm 5. 集料最大粒径是指集料能够100%通过的最小标准筛筛孔尺寸集料最大公称粒径是指可能或允许有少量筛余（筛余量不超过10%）的最小标准筛筛孔尺寸6. 集料所用标准筛有17个不同孔径筛子组成，依次有：75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm7. 粗集料物理性质①表观密度（视密度）：集料自身实体体积和闭口孔隙体积之和②毛体积密度：集料自身实体体积、闭口孔隙体积和开口孔隙体积之和③表干密度：粗集料表面干燥而开口孔隙中充满水的质量④堆积密度：集料自身实体体积、闭口孔隙体积、开口孔隙体积和颗粒之间空隙体积之和⑤真密度：集料在绝对密实状态下的体积V堆＞V毛＞V表＞V密实ρ堆＜ρ毛＜ρ表＜ρ真8. 空隙率：堆积时空隙体积占集料总体积的百分率空隙率=（1-ρ毛/ρ真）*1009. 理想的集料形状应接近球体或立方体当针片状颗粒含量较高时，会使集料堆积在一起时的空隙率增大10. 用于水泥混凝土时，针片状颗粒用针状会片状规准仪判定用于沥青混合料，针片状颗粒用游标卡尺测定的粗集料颗粒的最大长度方向与最小厚度方向之比≥3的颗粒11. 影响粗集料坚固性的因素：与砂石材料的组成和结构、孔隙率、饱水程度粗集料的坚固性：集料经饱和硫酸钠（硫酸镁）多次浸泡于烘干循环，在该过程中硫酸钠（硫酸镁）会发生晶胀作用，晶胀作用比冻胀作用更明显12. 粗集料力学性质（主要指抗压碎能力和磨耗性）①压碎值：越小越好②磨耗性：现行规范检测评定方法用洛杉矶磨耗试验③磨耗值（磨耗率）：试验方法用道瑞磨耗试验机测定，磨耗值越小，表示抗磨耗性能越好④磨光值：磨光值越高，抗滑性越好13. 细集料根据细度模数分为：粗砂：3.7-3.1 中砂：3.1-2.3 细砂：2.2-1.6 特细砂：1.5-0.714. 级配反映粗细集料的分布状况，细度模数反映集料的粗细程度15. 细集料有害物质：泥、泥块、有机质、云母、轻物质、三氧化硫、氯离子16. 粗集料取样方法：首先去除堆角处无代表性的部分，再在料堆的顶部、中部、底部几个不用部位进行取样；若从皮带运输机上取样，用接料器定时取有代表性的试样；若从火车、汽车、货船上取样，应从不同的部位和深度取样（用四分法或分料器进行缩分）17. 粗集料密度试验（网篮法）①水面高出试样至少20mm，控制水温在15-25℃最后放入105±5℃的烘箱中烘干②表观相对密度=烘干质量/（烘干质量-水中质量）毛体积相对密度=烘干质量/（饱和面干质量-水中质量）表干相对密度=饱和面干质量/（饱和面干质量-水中质量）吸水率=（饱和面干质量-烘干质量）/水中质量*100%③俩次结果相差不超过0.02，吸水率不超过0.2%④对粒径偏小（2.36-4.75mm）都的集料，用毛巾擦拭时易造成颗粒损失，应采用纯棉汗衫进行擦拭⑤试验时温度应保持在15-25℃，并且实验过程中波动不超过2℃18.粗集料堆积密度及空隙率试验①松散堆积密度试验：装料的过程中，要求铁锹下沿离容量筒上口距离在50mm左右。
粗集料
2-1 粗集料的技术性质—物理性质
含泥量和泥块含量：
限制含量
妨碍
存在于集料中或包裹在 集料颗粒表面的泥土
降低 影响
集料与水泥（或沥青）间的粘结能力
水泥的水化速度
混合料的整体强度和耐久性
2-2 粗集料的技术性质—力学性质
1.压碎值指按规定的方法测得石料抵抗压碎的能力，也是集料强度的相对指标， 用以鉴定集料品质。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石 料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。 2.磨光值 ( PSV )反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。该值越大，表明集料 的抗磨光性能越好。采用加速磨光机磨光石料，并用摆式磨擦系数测定仪浊得的
空隙率：集料在某种装填状态下的空隙体积(含开口孔隙)占装填体积的
物理常数 百分率 粗集料的骨架间隙率：通常指4.75mm以上粗集料颗粒间的空隙体积的百 分含量。其大小用于确定混合料中细集料和结合 料的数量，评价集料的骨架结构。 细集料的棱角性：由在一定条件下测定的空隙率表征。 石料和集料涉及多种密度，现将这些密度归纳在下页表中：
2.36mm标准筛筛分全部 试样，可分几次筛。 称取2.36mm筛孔的全 部细料质量m1
均需筛至1min内无明显 筛余物为止。
2-2 粗集料的技术性质—力学性质
• 计算：
m1 Qa 100 m0 Qa : 压碎值% m1 : 试验后通过2.36m m筛质量g m2 : 试验前试样总质量 g
仔 细 整 平 表 面 称取 量筒 中的 试样 质量 m0
2-2 粗集料的技术性质—力学性质
试验步骤：
按规定的方法装料 将压碎值仪放到 压力机上
放入压柱
使上压板与压碎值仪 接触
整平压柱
公路工程材料试验检测操作培训讲义
公路工程材料试验检测操作培训讲义第一部分砂石材料（集料）砂石材料试验内容*集料试验项目重点强调五项试验，其中针对粗集料的有——密度试验、压碎试验、洛杉矶磨耗试验、针片状颗粒含量检测等；针对细集料主要是指筛分试验.集料一些基本概念*砂石材料又可称为集料，根据颗粒粒径大小，分为粗集料和细集料。
*粗细集料分类方法不同用途采用不同划分界限：用于水泥混凝土的粗细集料划分尺寸为4.75mm，而用于沥青混合料的粗集料划分尺寸为2.36mm；*集料最大颗粒概念集料最大粒径：使集料通过的（通过率100％）最小标准筛筛孔尺寸；集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少量存留的（通过率100~90%）最小标准筛筛孔尺寸.集料一些基本概念——标准筛*标准筛概念根据最新规范要求，沿用多年的两套标准筛系统统一为一种规格，孔的形状全部为方孔，其中的孔径设置有：75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm.粗集料密度检测——基本概念密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料的质量，采用公式可表示为：密度的单位：克/立方厘米（g/cm3）克/毫升（g/ml）千克/升（Kg/L）（103）千克/立方米（Kg/m3）.粗集料密度检测——基本概念*针对不同情况，集料的密度有多种类型：真密度、表观密度、毛体积密度、表干密度和堆积密度等；*其中试验检测强调重点是表观密度和毛体积密度的测试方法，前者采用水中重法测定，后者采用表干法测定；*另一需关注的密度为堆积密度.粗集料密度检测——表观密度检测*表观密度：单位表观体积下的粗集料质量。
（表观体积＝材料实体体积+闭口孔隙）*试验需用主要仪器设备：带下挂钩的电子称（注意可称量范围）、贮水箱（带溢流口）、烘箱、网篮.粗集料密度检测——表观密度检测*分别称取粗集料悬浮在在水中和烘干后的质量，由下式计算粗集料的表观密度：*试验操作时注意：粗集料要充分饱水，使开口孔隙充满水；每次水中称重时水位高度要一致；*这一检测原理的依据是浮力定律——物质在水中受到浮力作用，作用浮力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在空气中称出的质量和在水中称出的质量差值.粗集料密度检测——毛体积密度检测毛体积密度：单位毛体积下的粗集料质量。
粗细集料
粗细集料最大粒径和公称最大粒径概念1．集料最大粒径指集料100％都要求通过的最小标准筛筛孔尺寸。
2．集料公称最大粒径指集料可能全部通过或允许有少量筛余(筛余量不超过10％)的最小标准筛筛孔尺寸。
表干密度、毛体积密度试验：试验一：表观密度试验1．试验目的测定粗集料多种形式的密度，包括表观(相对)密度、表干(相对)密度、毛体积(相对)密度等，为计算空隙率和混合料配合比设计提供依据。
2．试验仪器设备(1)静水天平(或天平)：可悬挂吊篮测定集料在水中的质量，能够满足不同粒径粗集料试验时的称量要求，感量不大于最大称量的0.05％。
(2)吊篮：采用带有小孔的耐锈蚀材料制成，体积大小要适合每次试验材料数量。
(3)带有溢流口的水槽，试验时能保证水面高度一致。
(4)烘箱：能控温在105℃±5℃。
(5)其他：包括温度计、瓷盘、标准筛、刷子、毛巾等。
3．试验方法和步骤(1)将待测试样用 4.75mm的筛过筛，对2.36-4.75mm集料，或者混在4.75mm以下的石屑中的粗集料，则用2.36mm标准筛过筛，用四分法缩或分料器法缩分成所需的质量，分两份备用。
针对沥青路面用粗集料，应对不同规格的集料分别测定，并要求每份试样保持原有的级配。
在测定2.36-4。
75mm的粗集料时试验过程中应特别小心，不得丢失集料。
（所需最小试样质量应符合规范要求。
(2)将待测试样浸泡水中一段时间后，小心漂洗干净，漂洗时防止颗粒损失。
(3)取一份试样放入盛水器皿中，注入清水，高出试样至少20mm，搅动石料，排除其上的气泡。
在室温下保持浸水24h。
(4)将吊篮浸入溢流水槽中，控制水温在15～25℃的范围。
水槽的水面高度由溢流口调节，试验过程始终保持在同一位置。
天平调零。
(5)将试样转入吊篮，在水面维持不变的状态下，称取集料在水中的质量(mw)。
(6)提起吊篮稍加滴水后，将试样全部倒人瓷盘或直接倒在拧干的湿毛巾上。
用拧干的湿毛巾轻轻擦拭集料颗粒表面的水，直到表面看不到发亮的水迹，使石料处在饱和面干状态；当集料颗粒较大时，也可逐颗擦干。
粗细集料技指标
粗细集料技指标————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：水泥混凝土用粗细集料技术指标 一、细集料细集料宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒径小于5mm 的河砂；当河砂不易得到时，可采用符合规定的其他天然砂或人工砂；细集料不宜采用海砂，不得不采用时，应经冲洗处理。
细集料的技术指标应符合6.3.1的规定。
表6.3.1细集料的技术指标注：1、砂按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。
Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类类宜用于强度等级C30~C60及有抗冻渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和砌筑砂浆。
2、天然砂包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂，人工砂包括机制砂的混合砂。
3、石粉含量系指粒径小于0.075mm 的颗粒含量。
4、砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物。
5、当对砂的坚固性有怀疑时，应做坚固性试验。
6、当碱集料反应不符合表中要求时，应采取抑制碱集料反应的技术措施。
6.3.2细集料宜按同产地、同规格、连续进场数量不超过400m 3或600t 为一验收批，小批量进场的宜以不超过200m 3或300t 为一验收批进行检验；当质量稳定且进料量较大时，可以1000t 为一验收批。
检验内容应包括外观、筛分、细度模数、有机物含量、含泥量、泥块含量及人工砂的石粉含量等；必要时尚应对坚固性、有害物质含量、氯离子含量及碱活性等指标进行检验。
检验试验方法应符合现行行业标准《公路工程集料试验规程》（JTG E42）的规定。
项 目技术要求Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 有害物质含量云母（按质量计，%） ≤1.0 ≤2.0 ≤2.0 轻物质（按质量计，%）≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 有机物（比色法）合格 合格 合格 硫化物及硫酸盐（按SO 3质量计，%） ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 氯化物（以氯离子质量计，%）＜0.01 ＜0.02 ＜0.06 天然砂含泥量（按质量计，%） ≤2.0 ≤3.0 ≤5.0 泥块含量（按质量计，%）≤0.5 ≤1.0 ≤2.0 人工砂的石粉含量（按质量计，%）亚甲蓝试验MB 值＜1.4或合格 ≤5.0 ≤7.0 ≤10.0 MB 值≥1.4或不合格≤2.0 ≤3.0 ≤5.0 坚固性天然砂（硫酸钠溶液法经5次循环合的质量损失，%）≤8 ≤8 ≤10 人工砂单级最大压碎指标（%） ＜20＜25 ＜30表观密度（kg/m 3） ＞2 500 松散堆积密度我（kg/m 3）＞1 350 空隙率（%） ＜47碱集料反应经碱集料反应试验后，由砂配制的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%6.3.3砂的分类应符合表6.3.3的规定。
水泥混凝土的技术要求 粗集料、再生粗集料及细集料要求
（1）
配筋混凝土路面及钢纤维混凝 土路面中不得使用海砂。
（3） 采用机制砂时，外加剂宜采用 引气高效减水剂或聚羧酸高性 能减水剂。
总结
路面水泥混凝土对粗细集料的选择要符合规 范的相关要求。
外观 级配 外观 级配
极重、特重、重交通荷载等级路面不应低于Ⅱ级； 中、轻交通荷载等级路面可使用Ⅲ级天然砂。
符合相关规定；细度模数在2.0～3.7之间。
极重、特重、重交通荷载等级路面不低于Ⅱ级； 中、轻交通荷载等级路面可使用Ⅲ级机制砂。
符合相关规定；细度模数在2.3～3.1之间。
（2）
细度模数差值超过 0.3 的 砂应分别堆放，分别进行 配合比设计。
粗集料、再生粗集料及细集料的技术要求
1 2
模块六
水泥混凝土的技术要求
粗集料、再生粗集料 及细集料的技术要求
水泥混凝土路面施工方法
水泥混凝土路 3
面施工技术
4
水泥混凝土路面小型机具施工 水泥Biblioteka 凝土路面三辊轴机组施工5 6
水泥混凝土路面滑模摊铺机施工 碾压水泥混凝土路面施工
C目 录 ONTENTS 1 粗集料、再生粗集料技术要求 2 细集料技术要求
2 细集料技术要求
细集料
1.采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂。不得使用再生细集料； 2.配筋混凝土路面及钢纤维混凝土路面中不得使用海砂； 3.细度模数差值超过0.3的砂应分别堆放，分别进行配合比设计； 4.采用机制砂时，外加剂宜采用引气高效减水剂或高性能减水剂。
细集料
天然砂 机制砂
1 粗集料、再生粗集料技术要求
粗集料
粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、破碎卵石和卵石。
极重、特重、重交 通荷载等级
粗集料和细集料.
细集料——筛分试验，注意筛分试验过程中操 作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混 凝土用砂的筛分方法的区别.
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密度试验方法 ——真密度
真密度 该密度针对磨细材料， 采用李氏比重瓶法； 操作时注意彻底排除 瓶中空气。 计算公式
m1 -m 2 真 = v2 -v1
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三、粗集料表面特征
针片状颗粒——强调的内容：
（1）针片用状颗粒的定义； （2）针片状颗粒试验检测方法；
（3）明确用于不同目的时，针片状颗粒定义 和试验方法上的区别.
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四、细集料技术性质
级配：表示颗粒状材料粗细颗粒的分级搭配，通过筛分试验采用下列参数进行评 价。 分计筛余百分率
堆积密度 空隙率（％）＝1－ 100 表观密度（或毛体积密度）
级配——可由砂的级配加以说明； 坚固性——抵御外界环境冻融破坏的能力，采用在饱和硫 酸钠溶液中浸泡并在一定温度下烘干的操作方法进行评价。 注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外， 还取决于孔隙率和饱水程度.
集 料
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一、集料基本概念
分类 （1）根据集料形成过程：卵石、碎石；
（2）根据粒径大小：粗集料、细集料（注 意不同用途时的划分依据）； （3）根据化学成分：酸性集料、碱性集料 （知道典型酸性集料和碱性集料代表）.
一、集料基本概念
集料粒径 不同应用目的粒径划分采用不同划分界限。 用 于水泥混凝土的粗细粗集料划分尺寸为4.75mm， 而用于沥青混合料的粗细粗集料划分尺寸为 2.36mm ； 集料最大颗粒 集料最大粒径：使集料100％通过的最小标准 筛筛孔尺寸； 集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少 量存留的最小标准筛筛孔尺寸，即第一次开始产 生少量存留的筛孔尺寸.
检测培训《粗、细集料试验、矿料级配设计》07-11-6
5. 坚固性
除前述的将原岩加工成规则试块进行 抗冻性和坚固性试验外，对已轧制成的碎 石或天然卵石，亦可采用规定级配的各粒 级集料，按现行《公路工程集料试验规程 JTG E42—2005》规定，选取规定数量的 集料，分别装在金属网篮中浸入饱和硫酸 钠溶液中进行干湿循环试验。经一定的循 环次数后，观察其表面破坏情况，并用质 量损失百分率来计算其坚固性。
分计筛余、累计筛余和通过量的关系
筛孔尺寸 /mm
d0 = Dmax d1 d2 d3 d4 d5 ┇ dk ┇ dn
存留质量/g
m0 = 0 m1 m2 m3 m4 m5 ┇ mk ┇ mn
分计筛余/%
α 0=0 α 1 α 2 α 3 α 4 α 5 ┇ α k ┇ α n A0 = 0 A1 = α A2 = α A3 = α A4 = α A5 = α
3. 级配(Gradation)
级配:
粗集料中各组成颗粒的分级和搭配称为 级配，级配通过筛分试验确定。
集料级配有关的参数：分计筛余百分率、 累计筛余百分率和通过百分率。
1、分计筛余百分率 是指某号筛上的筛余质量占试样总质量百分率
2、累计筛余百分率 是指某号筛的分计筛余百分率和大于该号筛的各筛 分计筛余百分率之总和 3、通过百分率 是指通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分 率，即100与某号筛累计筛余百分率之差
a
0
m0 m1 m2
T
(2)细集料的毛体积密度、表干密度（饱和面干密度）、 吸水率 [细集料毛体积密度、表干密度测定方法]：按照《公路 工程集料试验规程JTG E42—2005》规定，将细集料在 水中浸24h，使开口孔隙饱水，再适当蒸发表面水后放 人饱和面干试模，提起饱和面于试模后要求饱和面干试 样的塌陷形状如图1－8，立即称取饱和面干试样质量m3， 迅速放人容量瓶中，将水加满，称其质量m2。倒出容量 瓶中的水和细集料并装满水，称得容量瓶装满水的质量 为m1，将倒出的细集料在规定条件(105℃±5℃烘干至 恒重)下烘干后称其质量为m0。按式(1—25)和式(1—26) 计算出毛体积密度ρb、表干密度ρs。
粗细集料培训讲义
p
' i
—各号筛上的分计筛余百分率(％)；
m5—由于筛分造成的损耗(g)； m0—用于干筛的干燥集料总质量(g)； mi—各号筛上的分计筛余(g)；
i—依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序。
c.干筛累计筛余百分率
各号筛的累计筛余百分率为该号筛以上各号筛的分计筛余百分率之和，精确 至0.1％。
a.按式(T0302—3)、(10302-4)计算粗集料中0.075㎜筛下部分质 量m0.075和含量P0.075，精确至0.1％。当两次试验结果P0.075的差值超过1 ％时，试验应重新进行。
m0.075= m3一m4
(T0302-3)
P = = 0.075
m0.075 m3
m3 m4 100 m3
（6）数据处理：
①干筛法筛分结果的计算
a.计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质
量m0之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率，若损耗率大于0.3％，应 重新进行试验。
m5=m0-(∑mi+m底)
(T0302-1)
式中：m5——由于筛分造成的损耗(g)；
m0——用于干筛的干燥集料总质量(g)；
⑦在确保细粉不散失的前提下，小心泌去搪瓷盘中的积水，将搪瓷盘连 同集料一起置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量 (m4)，准确至0.1％。以m3与m4之差作为0.075㎜的筛下部分。
⑧将回收的干燥集料按干筛方法筛分出0.075㎜筛以上各筛的筛余量，此 时0.075㎜筛下部分应为0，如果尚能筛出，则应将其并入水洗得到的0.075 ㎜的筛下部分，且表示水洗得不干净。
2 、粗集料 在沥青混合料中，粗集料是指最大公称粒径大于2.36㎜的碎石、破碎砾石、筛选砾石
细集料、粗集料试验课件
最大粒经 （mm）
9.5
最少式样质 量（kg）
1.9
16.0 3.2
19.0 26.5 31.5 37.5 63 75 3.8 5.0 6.3 7.5 12.6 16.0
摇筛机
天平
干燥箱：
能摇控筛温1机0：5±5℃，经 检经定过后才检可定使后用方。可
使用
烘箱
方孔筛
方孔筛：
天平经：过检定后方可使用
检定后使用，定期进 行自校和期间核查
辅助工具
温度计 毛刷
搪瓷盘
1 2
3
试验环境
试验室温度保持在 20±5℃
A
环境 要求
B
仪器和材料保持在 室温左右
试验步骤：
一、干筛法：
间
烘干称量
反复用手搓洗,过 0.6mm筛，继续淘 洗至水清澈为止
取筛上料烘干后称 量
淘洗过筛
数据处理与评定：
公式
其中： Qn——砂的含泥量or泥块含量；精确至0.1% M——试验前干料质量； m——试验后干料质量
一道题…
某批细集料拟用于桥梁工程C30混凝土，取样 后对含泥量进行测定，试验前称量500.0g，试验后 两次平行试验称量分别为486.1g、487.0g，试对 结果做出分析。
200ml刻度静
975ml3% 置24h
标准溶液
氢氧化钠
取出25ml
溶液
评定方法
试样上部的溶液颜色浅于标准 溶液颜色时，则表示试样有机
物含量合格
试样上部溶液颜色深于标准 溶液，则应配制成水泥砂浆比对
如颜色相近，将溶液与试样置 于60-70℃的水浴中2h-3h
算一算
某公路工程新进场一批天然砂，取样后采用比色法对有 机物含量情况进行测定，经清洗过的砂制作的砂浆试块 其7d、28d强度分别为5.2MPa、7.5MPa，未经处理 的砂制作的砂浆试块7d、和28d强度分别为5.0MPa和 7.2MPa，该天然砂有机物含量合格吗？
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水
堆积密度——分为自然堆积时的松装密度和经过 密实过程的紧装密度，该密度包括振实密度和捣 实密度；注意每种密度装填时的不同要求。
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压碎试验
注意用于沥青混合料和 用于水泥混凝土的试验 方法一致，都采用压碎 到2.36mm下粒径的多 少进行评定。前者试验 结果称为压碎值，后者 结果称为压碎指标值。
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三、粗集料表面特征
针片状颗粒——强调的内容： （1）针片用状颗粒的定义； （2）针片状颗粒试验检测方法； （3）明确用于不同目的时，针片状颗粒定义
和试验方法上的区别.
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四、细集料技术性质
级配：表示颗粒状材料粗细颗粒的分级搭配，通过筛分试验采用下列参数进行评 价。
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二、粗集料的技术性质 ——力学性质
压碎值：用于评定粗集料的承载能力；
洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪 切等综合性能；
高等级公路沥青路面表层用粗集料专用试验——
抗冲击值：评定粗集料抵御行车过程产生冲击现象的能力； 抗磨耗值：评定粗集料抵御行车车轮产生磨损过程的能力； 抗磨光值：评定粗集料在车辆行驶时不被磨光的能力；
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密度试验方法 ——表观密度
表观密度采用水中重法： 分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量和烘干后空气 中的质量，注意被测物质的饱水程度一定要充分彻底。根 据下列公式计算出粗集料的表观密度
表 观 密 度 m 空 气 m m 空 水 气 中 / 水 m 空 气 m 空 气 m 水 中 水
分计筛余百分率
累计筛余百分率
i
(%)
mi M
100
通过百分率
Ai(%) ai
pi(%)100Ai
砂中有害物质——泥含量、氯化物、有机质、硫化物、轻物质、云母.
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五、集料试验操作
共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料 三项。
强调内容有： 粗集料——密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎
试验、针片状颗粒含量检测试验；
细集料——筛分试验，注意筛分试验过程中操 作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混 凝土用砂的筛分方法的区别.
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密度试验方法 ——真密度
真密度
该密度针对磨细材料， 采用李氏比重瓶法；
操作时注意彻底排除 瓶中空气。
计算公式
真
=
m1-m2 v 2 -v1
二、粗集料的技术性质 ——物理性质
（4）
表干密度＝表干质量 毛体积
（表干质量＝材料实体质量＋开口孔隙中吸水的质量）
（5）
堆积密度＝材料自身质量 堆积体积
（堆积体积＝材料实体体积＋全部孔隙体积＋空隙体积）.
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二、粗集料的技术性质 ——物理性质
孔隙率和空隙率；
孔 隙 率 （ ％ ） ＝ 1－ 毛 体 真 积 密 密 度 度 100
二者试验结果的换算关 系为: 压碎指标值＝ 0.816压碎值 - 5
精品
粗集料和细集料
一、集料基本概念
分类 （1）根据集料形成过程：卵石、碎石；
（2）根据粒径大小：粗集料、细集料（注 意不同用途时的划分依据）；
（3）根据化学成分：酸性集料、碱性集料 （知道典型酸性集料和碱性集料代表）.
一、集料基本概念 集料粒径
不同应用目的粒径划分采用不同划分界限。 用 于水泥混凝土的粗细粗集料划分尺寸为4.75mm， 而用于沥青混合料的粗细粗集料划分尺寸为 2.36mm ；
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一、集料基本概性，前后取样的一致性。 该数量取决于试验项目内容、项目的数目 以及集料公称粒径的大小。
试验用量 针对某项试验所需的数量，取决于具体试 验项目和材料公称粒径大小。
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集料最大颗粒 集料最大粒径：使集料100％通过的最小标准
筛筛孔尺寸；
集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少 量存留的最小标准筛筛孔尺寸，即第一次开始产 生少量存留的筛孔尺寸.
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一、集料基本概念 ——标准筛
标准筛概念 根据规范要求，沿用多年的两套标准筛
系统合并为一种规格，孔的形状全部为方 形，其中孔径设置有： 75mm、63mm、53mm、37.5mm、 31.5mm、 26.5mm、19mm、16mm、 13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、 1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、 0.075mm .
密度种类
二、粗集料的技术性质 ——物理性质
（1） （2）
真 密 度 ＝材 料 自 身 质 量 材 料 自 身 实 际 体 积
表观密度＝ 质量 表观体积
（表观体积＝材料实体体积+闭口孔隙）
（3）
毛体积密度＝质量 毛体积
（毛体积＝材料实体体积＋闭口空隙体积+开口孔隙体积）
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二、粗集料的技术性质 ——物理性质
物理常数：密度
密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料
的质量，采用公式可表示为：
密度＝（体 质积 量）t
m V
密度的单位：克/立方厘米（g/cm3） 克/毫升（g/ml） 千克/升（Kg/L） （103）千克/立方米（Kg/m3）.
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这一检测原理根据的是浮力定律——物质在水中受到浮力 作用，作用力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积 正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在 空气中称出的质量和在水中称出的质量之差。
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密度试验方法 ——表干密度和堆积密度
表干密度
m
表干密度
表干
空 隙 率 （ ％ ） ＝ 1 － 表 观 密 度 堆 （ 积 或 密 毛 度 体 积 密 度 ） 1 0 0
级配——可由砂的级配加以说明；
坚固性——抵御外界环境冻融破坏的能力，采用在饱和硫 酸钠溶液中浸泡并在一定温度下烘干的操作方法进行评价。 注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外， 还取决于孔隙率和饱水程度.