实验三 砂石试验

实验三混凝土用砂石试验试验日期指导教师（一）试验目的
（二）试验记录
1.砂的表观密度测定（李氏瓶法）
试验编号试验质量
m(g)
装试样前瓶中
水的体积
V0 (ml)
装试样后瓶中水
和试样的体积
V1 (ml)
表观密度ρ’（g/cm3）（0.01）
单个平均值
1 50
2 50 2.砂的堆积密度测定
试验编号筒质量m1
(g)
(筒+砂)质
量m2 (g)
试验质量
m(g)
筒体积V
(L)
堆积密度ρ’0(kg/m3)
单个平均值
1
2
3.碎石的表观密度测定（广口瓶法）
试验编号试验质量
m0(g)
（试样+水+瓶）
质量m1(g)
（水+瓶）质量
m2(g)
表观密度ρ（g/cm3）
单个平均值
1 2
4.砂筛分试验
试验质量
m(g)
公称尺寸
（mm）
分计筛余量
m i（g）
分计筛余率
αi（%）
累计筛余率
βi（%）500
5.0
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
筛底
误差
（三）试验结果分析
1.计算砂子的空隙率
%
100
1
P
'
'
⨯
-
=）
（
ρ
ρ
ρ’0—堆积密度；ρ’—表观密度
砂空隙率为：（精确至1%）
2.计算砂的细度模数，评定粗细程度
1
1
6
5
4
3
2
100
5
)
(
β
β
β
β
β
β
β
μ
-
-
+
+
+
+
=
f
f
μ
—砂的细度模数；
6
5
4
3
2
1
β
β
β
β
β
β、
、
、
、
、—分别为公称直径5.00mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm 筛上的累积筛余。

砂细度模数为：砂的粗细程度评定为：砂的颗粒级配为区。

依据标准：JGJ52—2006 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》
课程名称：《建筑材料实验》第周，第讲次
摘要
授课题目混凝土用砂石试验
本讲目的要求及重点难点：
【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握混凝土用砂石视密度、堆积密度、筛分析试验方法。

【重点】测定砂的表观密度、堆积密度并计算空隙率。

【难点】计算砂的细度模数，确定砂子级配的好坏和粗细程度。

内容
砂石密度试验
砂的视密度试验（李氏瓶法） （一）实验原理
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。

不含开口孔隙的表观密度称为视密度，以排水法测定其体积。

（二）主要仪器：李氏瓶（250mL ），天平(精度1g)等。

（三）试验步骤
1．向李氏瓶中注入冷开水至一定刻度处，擦干瓶颈内部附着水，记录水的体积（V 0）。

2．取烘干试样50g （m 0），徐徐加入盛水的李氏瓶中。

3．试样全部倒入瓶后，用瓶内的水将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗如水中，摇转李氏瓶以排除气泡，静置约24h 后，记录瓶中水面升高后的体积（V 1）。

（四）视密度的计算
1000
V V m t 010
⨯⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛--=αρ
式中ρ—表观密度（kg/m 3）；精确至10kg/m 3 m 0—烘干后砂的质量（g ）；
V 1—倒入试样后水和试样的体积（ml ）。

V 0—水的原有体积（ml ）。

t α—水温对砂的表观密度影响的修正系数。

两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差大于20kg/m 3时，应重新取样试验。

砂的堆积密度试验
（一）试验目的和意义：
粉状或颗粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量称为堆积密度。

测定砂的堆积密度并计算空隙率，借以评定砂的质量。

砂的堆积密度也是混凝土配合比设计必需的重要数据之一。

在运输中，可以根据砂的堆积密度换算砂的运输质量和体积。

（二）主要仪器：容量筒、台秤
（三）试验步骤：
1. 用浅盘取砂样约3L，在温度为(105±5)℃的烘箱中烘干至恒量，取出冷却至室温后，筛除大于5mm的颗粒。

分成大致相等的两份备用。

2. 称容量筒质量m1，用漏斗或料勺将试样徐徐装入容量筒内，漏斗或料勺距离筒口约为5cm，装满并使筒口上部试样呈锥形，然后用钢尺将筒口上部多余的试样，沿筒口中心线向两个相反方向刮平后称质量(m2)。

精确至1g。

（四）堆积密度的计算
1.堆积密度按下式计算(精确至10kg/m3):
ρ/0=(m2-m1)/V
式中 m1——容量筒的质量(kg)；
m2——容量筒和砂的总质量（kg）；
V——容量筒容积(m3)。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值。

2.空隙率P’按下式计算(精确至1%)
P/=(1-ρ/0/ρ/).100%
式中ρ/0——砂的堆积密度；
ρ/——砂的视密度。

以两次试验结果的算术平均值作为测定值(精确至1%)。

石子的视密度试验（广口瓶法） （一）试验目的和意义
石子的视密度，是指不包括颗粒之间的空隙在内，但却包括颗粒内部孔隙在内的单位体积的质量。

石子的视密度与石子的矿物成分有关。

测定石子的视密度，可以鉴别石子的质量，同时也是计算空隙率和进行混凝土配合比设计的必要数据之一。

此方法可用于最大粒径不大于37.5mm 的碎石或卵石。

（二）试验仪器
天平。

称量5kg ，感量1g 。

广口瓶。

1000mL 。

磨口并带玻璃片。

（三）试验步骤：
1.将试样筛去5mm 以下的颗粒，用四分法缩分至不少于2kg ，风干并洗刷干净后，分两份备用。

2.取试样一份（约1kg ）浸水饱和后，装入广口瓶中。

装试样时，广口瓶应倾斜一个相当角度。

然后注满饮用水，用玻璃片覆盖瓶口。

以上下左右摇晃的方法排尽气泡。

3.气泡排尽后，再向瓶中添加饮用水至水面凸出瓶口边缘，然后用玻璃板沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。

擦干瓶外水分，称出试样、水、瓶和玻璃板的总质量(m 1)。

精确至1g 。

4.将瓶中试样倒入浅盘中，置于温度为(105± 5)℃的烘箱中烘干至恒量，然后取出置于带盖的容器中冷却至室温后称出试样的质量(m 0)。

精确至1g 。

5.将瓶洗净，重新注入饮用水。

用玻璃板紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后称出质量(m 2)。

精确至1g 。

（四）石子的视密度 试样的视密度
O H g m m m m 2
102
ρρ⨯⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-+=
式中 m 0——烘干后试样质量(g)；
m 1——试样、水、玻璃片和瓶的总质量（g ）； m 2——水、瓶和玻璃片总质量(g)； ρH2O ——水的密度（g/cm 3
）
视密度试验应用两份试样，以两次结果的算术平均值作为试验结果。

若
两次结果之差大于0.02g/cm 3
，应重新取样试验。

对颗粒材质不均匀的试样，
如两次结果之差超过0.02g/cm 3
，可取四次测定结果的算术平均值作为测值。

砂的筛分析试验
（一）试验目的和意义
通过砂子筛分试验，计算砂的细度模数，确定砂子级配的好坏和粗细程度。

砂的级配好坏和细度大小，对于混凝土的水泥用量具有显著的影响。

（二）试验仪器
1.孔径为5.00mm、
2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm的圆孔筛及底盘和盖各一个。

2.天平(秤量lkg，感量lg)。

3.烘箱、摇筛机、瓷盘、容器、毛刷等。

（三）试验步骤：
1.将试样缩分至约1100g，放在(105±5℃)的温度下烘干至恒质量，筛除大于10mm的颗粒（并算出其筛余百分率）。

分大致相等的两份备用。

2.秤取烘干试佯500g，精确到1g。

3.将孔径5、2.5、1.25、0.63、0.315、0.16mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。

加底盘后,将试样倒入最上层10mm筛内，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。

4.将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。

各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。

按此顺序进行，至各号筛筛完为止。

5.试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定：
m r＝ A.d1/2/200
式中 m r——筛余量(g)；
d ——筛孔尺寸(mm)；
A ——筛的面积(mm2)。

否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。

6.称量各号筛筛余试样的质量，精确至1g。

所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过l%。

（四）试验结果
1.分计筛余百分率。

将各号筛上的筛余量除以试样总量，以求得各筛分计筛余百分率，计算到0.1%。

2.累计筛余百分率。

将各号筛的分计筛余百分率与大于该号筛的各分计筛余百分率累加起来，以求得该号筛的累计筛余百分率，计算到0.1%。

3.按下式计算细度模数µf,(精确至0.01)。

1
1 6
5
4
3
2
100
5 )
(
β
ββ
β
β
β
β
μ
-
-+
+
+
+
=
f
式中β1～β6分别为5.0～0.16mm六个筛上的累计筛余百分率。

4.筛分试验应用两份试样进行试验，并以两次试验值的算术平均值作为试验结果。

累计筛余百分率精确至1％，细度模数精确至0.1。

如果两次试验所得细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。