5 集料试验检测技术

第二节 集料的技术性质 一、粗集料的技术性质
1、物理性质 (1)物理常数 粗集料的物理常数包括不同密度以及与密度有关的空隙率等。 1) 表观密度(又称视密度)：粗集料在规定条件下单位表现 体积里(指矿质实体体积和闭口孔隙体积之和)的质量。 2) 毛体积密度:在规定条件下，单位毛体积(包括集料自身 实体体积、闭口孔隙体积和开口孔隙体积之和)粗集料的 质量。
三、标准筛
对集料颗粒大小的划分和相应筛分试验都要依靠标准筛来进 行，标准筛由一组多个不同大小孔径的套筛组成。 根据现行规范的规定，砂石材料所用标准筛的筛孔形状全部 为方形孔，相应的筛孔尺寸由大到小依次为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 、0.015mm 和0.075mm 。 注意：早期我国一直将所用标准筛分成沥青混合料用标准筛 和水泥混凝土用标准筛两套系统，这种做法与国际上的做法 有较大的区别。近一两年交通部颁布的规范、规程就先后取 消了原有的混凝土用标准筛，取而代之为上述所列标准筛。 但由于规范修订时间上的差异，目前可能在一些现行规范中 看到仍在使用己淘汰的标准筛，实际操作时应加以注意。
(2) 级配 集料中组成颗粒的分级和搭配状况称为级配，通过采用标 准筛的筛析试验来确定粗集料的级配状况。 (3) 坚固性 粗集料的坚固性也是用来表征材料耐候性的一项指标，即 集料抵抗多次由硫酸钠结晶膨胀循环后造成的破坏作用的 性能。通过一定的试验方法，检验集料经历数次硫酸钠结 晶产生的晶胀作用后，其性能的变化程度(如质量损失、 强度降低等)来评定集料耐候性的好坏。
(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 筛号的各筛分计筛余百分率之和。
(3) 通过百分率:是指通过某号筛的试样质量占试样总质ຫໍສະໝຸດ Baidu的 百分率，在数值上等于100减去某号筛的累计筛余百分率。
3. 粗度
粗度是评价砂粗细程度的一种指标，通常用细度模 数表示，该细度模数由规定的数个筛上的累计筛余百分 率通过计算得到。细度模数越大，表示砂的颗粒越粗。 根据细度模数大小，将砂分成如下四级: 粗砂:细度模数在3.7-3.1 之间; 中砂:细度模数在3.0 - 2.3 之间; 细砂:细度模数在2.2 - 1. 6 之间; 特细砂:细度模数在1. 5-0.7 之间。
水泥混凝土用砂的细度模数计算公式为:
沥青混凝土用砂的细度模数计算公式为:
4. 有害物质 通常集料中多多少少带有一些杂质，对集料的使用造成一 定的消极影响。尤其是对水泥混凝土用砂，当其中的有害 杂质超出一定数量时，会对水泥的水化硬化带来一定危害， 实际应用时应对砂中杂质的含量要有所限制。 有害物质包括泥或泥块、有机质、云母、轻物质以及三氧 化硫等。
一、粗集料取样法
(1)取样方法 在同批来料堆上取样时，应首先铲除堆角处无代表性的部 分，再在料堆的顶部、中部和底部几个不同部位且材料分 布均匀的地方，分别取大致相同的若平份试样，组成一组 试样; 若从皮带运输机上取样，则应在皮带运输机尾的出料处用 接料器定时取有代表性的试样若干份，组成一组试样; 如从火车、汽车、货船上取样，应从各不同部位和深度处， 取大致相等的试样若干份，组成一组试样。 无论何种形式取样，相应的取样份数，都务必确保能够代 表本批来料的代表性。
二、集料粒径
根据粒径的大小将集料分成粗细两种类型，不同用途粗细 集料粒径的划分采用不同的划分尺寸。用于水泥混凝土的粗 细集料分界尺寸是4. 75mm ；用于沥青混合料时，该界限 2.36mm。 集料中颗粒的最大粒径: (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。 通常集料公称最大粒径比最大粒径要小一个粒级。工程中所 指的最大粒径往往是指公称最大粒径。
3) 表干密度:在规定条件下，单位毛体积里粗集料的表干 质量，这里表干质量是指粗集料表面干燥，而开口孔隙中 吸饱水时的质量。 4)堆积密度:粗集料按照一定方式装填于容器中，包括集料 自身实体体积、孔隙(闭口和开口之和)以及颗粒之间的空 隙体积在内的单位体积下的质量。 5) 空隙率:粗集料按照一定方式堆积时空隙体积占试样总 体积的百分率。
第五讲 集料试验检测技术
第一节 集料基本概念
一、集料分类 集料是粒径不同的碎石、砾石等粒状材料的总称，在混合料 中起骨架和填充作用。依据不同方式可将集料划分成不同 的类型: • (1)根据集料形成的过程可分为经自然风化、地质作用形成 的卵石、砂砾石和人工机械加工而成的碎石; • (2) 根据粒径大小可分为粗集料和细集料(又称砂) ; • (3)根据化学成分分为酸性集料和碱性集料。
(2)取样数量
第四节 细集料试验检测
细集料的筛分试验 密度试验 含泥量试验
三 集料的技术要求
1.粗集料的技术要求 根据最新《建筑用卵石、碎石~(GB/T 14685-2001)技术标 准，将卵石和碎石等粗集料按技术要求分为Ⅰ，ll ， III 级。
第三节 粗集料试验检测
密度试验（表干、表观、毛体积） 洛杉矶磨耗试验 压碎试验 针片状颗粒含量试验 集料抗冲击试验 磨光试验
2. 粗集料的力学性质
路用粗集料的力学性质主要指抗压碎能力和磨耗性两大指 标，当粗集料用于表层路面时，还涉及磨光值、磨耗值和 冲击值等指标。
二、细集料的技术性质
小于一定粒径的细集料还可称为砂，其中包括天然砂、 人工砂和石屑等。
1.物理常数
砂的表观密度、堆积密度和空隙率等物理常数的含义与粗 集料完全相同，但因粒径较小，试验检测时所需试样的数 量相对较少，且精度要求较高。
2. 级配
定义与粗集料相同。 通过筛分试验确定粗细集料颗粒粒级的分布状况。由筛分 试验结果求得集料级配相关参数，包括分计筛余百分率、 累计筛余百分率和通过百分率等。 砂的筛分试验是称取一定数量的砂样，在规定的标准套筛 上进行筛分，分别称出砂样在各个筛上的存留质量，然后 再根据下述定义和公式计算出与级配有关的参数。