砼用细集料性能、粗集料的技术性质

密度试验（网篮法）
水中质量mw=ma-Va×ρ w= mf-Vf×ρ w
n 相对密度：
ma × ρT ma - mw
n 密度与同温度水的密度比值。
ρa =
ρ b=
干质量ma
ma × ρT mf - mw
mf × ρT mf - mw mf − ma ×100 ma
ρ a /ρT = γ a =
ma ma - m w
n n
（1）含泥量与石粉含量 含泥量是指集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量， 石粉含量是指人工砂中小于0.075mm的颗粒含量。
（2）泥块含量 是指粗集料中原尺寸大于4.75mm（细集料 1.18mm）m2，经水洗手捏后小于2.36mm（ 0.6mm）的颗粒含量剩余燥干质量m3 。
8、碱集料反映
ρt =
ms Vs
石 粉质量 m1 加水抽气 水加石 粉质量 m3
我喝不 下了！
满 水质量 m2
n n
2）表观密度 集料的表观密度是在规定条件（105±5℃烘干 至恒重）下，单位表观体积（包括矿质实体和闭 口孔隙的体积）的质量。 （g/cm3）
n n
3）毛体积密度 集料的毛体积密度是材料在规定条件（ 105±5℃烘干至恒重 ）下，单位毛体积（包括 矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙）的质量。 （ g/cm3）
n n
4.75 ㎜、 9.5 ㎜、16 ㎜、19 ㎜、26.5 ㎜、31.5 ㎜、 37.5 ㎜。 针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属相应粒级平均粒 径 2.4倍的颗粒，片状颗粒是指颗粒厚度小于该颗粒所属 相应粒级平均粒径0.4倍的颗粒。
y=0.816xy=0.816x-5
7、含泥量和泥块含量
1 挑选针状颗 粒 2 挑选片状颗 粒 3 称量 先目测挑选，再用规准仪逐粒鉴定，挑 出颗粒长度大于针状规准仪上相应间 距而不能通过者，为针状颗粒。 将通过针状规准仪挑出厚度小于片状规 准仪上相应孔宽能通过者，为片状颗 粒。 称量所有针状颗粒和片状颗粒的质量， 其总质量为m1。
。
n A、 4.75mm
C、0.63mm
（ ） B、2.36mm D、0.075mm
作业
n 习题：1-1
ρ s=
表干质量mf
γ b=
ws=
ma mf - m w
n
5）堆积密度
n
6）孔隙率
n 集料的堆积密度是粗集料装填于容器中包
n 孔隙率是指岩石孔隙体积占岩石总体积的
括材料空隙（颗粒之间的）和孔隙（开口 和闭口孔隙）在内的单位体积的质量。根 据集料所处的状态不同可以分为自然堆积 状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度 。
火成岩>80；变质岩>60；水成岩>30 经碱集料反应试验后，试件无裂缝、酥裂、胶体外溢 等现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%。
筛分
n 1）真实密度 n 集料的真实密度是粗集料在规定条件（
ρt =
m1 × ρ wt m1 + m 2 - m 3
温度20±2℃
105±5℃烘干至恒重，试验温度20℃）下 ，单位真实体积（不含孔隙的矿质实体的 体积<0.315mm）的质量。 （g/cm3）
干(105±5℃烘干至恒重)后质量之比值。 n 集料的含水率可以用下式进行计算：
ω=
m1 − m0 × 100 m0
3、级配
n 级配是指粗集料中各种粒径颗粒在集料中
n 标准筛筛孔为正方形(方孔筛)，筛孔尺寸
所占的比例,该比例采用标准筛并通过筛分 试验确定的。
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㎜。 n 对于水泥混凝土用粗集料可采用干筛法筛 分试验。
n
细度模数Mx Ø 细度模数表征砂的粗细程度，可以理解为质均粒径， 粒径， 由筛分法测定。 Ø 细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为： ü细砂（2.22.2-1.6）； ü中砂（3.03.0-2.3）； ü粗砂（3.73.7-3.1）。
Mx =
(A2.36 + A1.18 + A0.6 + A0.3 + A0.15 ) − 5 A4.75
骨 试料 验颗 示粒 意压 图碎 值
5、压碎值
P
压碎指标仪
P
6、针片状含量
将气干状态下9.5~13.2mm的石子， 按一定方法装入特制的圆柱筒内， 在10min内加荷至400kN， 卸荷后称取试样质量（G）， 然后用孔径为2.35mm的筛进行筛分， 称取试样的筛余量（G1）。 压碎指标 = [(G[(G-G1 )/G] ×100%
成绩考核模式
n 考勤成绩占5% n 课堂笔记5% n 课间练习成绩10% n 课外作业10% n 实训成绩30% n 期中考试占10% n 期末考试占30%
分总成绩不超96分。附加分，4人及以上 组独立完成完整配合比并通过PPT汇报 n （ 5组分及以上水泥混凝土配合比基准分 10分，沥青混合料配合比基准分10分，水 泥稳定碎石配合比基准分8分，水泥砂浆配 合比基准分5分）. n 其中组长基准分系数 1.3，副组长系数 1.1 ，组员总分为两部基准分。个人得分为=基 准分×系数×汇报成绩/100。
n 设附加分，计算总得分不超20分，加附加
情境一：水泥混凝土配合比设计及控制 情境引入：
n n n n n n n
任务1：石子质量检验
混凝土组成： 石子 砂子 水泥 水 外加剂 掺和料
砂石材料
天然风化 人工轧制 工业冶金矿渣等
集料的种类
n
按照集料粒径
–粗集料：粒径大于4.75mm的岩石颗粒，如卵石、碎石 –细集料：粒径小于4.75mm的岩石颗粒，如河砂、山 砂、海砂 –碎石和卵石按技术要求分为Ⅰ 碎石和卵石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ 类、Ⅱ类和Ⅲ 类和Ⅲ类三种类 别。 –Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土； –Ⅱ类宜用于强度等级C30~C60及抗冻、抗渗或其他要求 的混凝土； –Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。
100 − A4.75
例：分析某细集料级配组成并计算其细度 模数
n
2、坚固性
取集料试样500g，进行筛分试验，各号筛余质量如 表中所列。计算分计、累计筛余及通过率百分率列 表中；计算筛余百分率为：
3、细集料压碎值
n
取单粒级330g，装入 。
Yi =
m2 m1 + m 2
4、细集有机质含量试验
n
练习
n
（2）累计筛余百分率 某号筛的分计筛余百分率和大于某号筛的各筛的 分计筛余百分率之总和，可按式计算： Ai = a1 + a2+ … + ai
4、坚固性
n 分别装在饱和硫酸钠溶液中进行干湿循环
1 2
试验。经5次循环后，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(也 称安定性)。
3
4
即将烘干并已称量过的石料试件浸入饱 和硫酸钠溶液20h,置于105℃烘箱中烘4h后取 出冷却至室温------第1个循环 再重新浸入硫酸钠溶液中，至硫酸钠结 晶融解后取出试件,观察破坏状况，再反复浸 烘4次（各4h），最后一次循环后将试件洗净 烘干至恒重，称量并计算质量损失率。
百分率。
ρd n= 1 − ρ ×100 t
ρ=
m V
n
7）空隙率（间隙率）
2、含水率
n 集料的含水率是指集料所含水分与集料烘
n 空隙率是指集料颗粒之间空隙体积占集料
总体积的百分率。 n 根据集料所处的状态不同可以分为自然堆 积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密 度。
ρ Vc = 1 − ρ ×100 a
n
砂石材料源自岩 石，其使用与岩石 的性能息息相关。
力学性质
物理性质
技术性质
化学性质
一、粗集料的技术性质
集料的种类
项 目 Ⅰ类 表观密度（ kg/m3） 吸水率（%） 松散堆积密度（kg/m3） 空隙率（%） 坚固性（5次硫酸钠循环试验后质 量损失%） 碎石压碎值（按质量计）（%） <5 <10 <12 <1.0 Ⅱ类 >2500 <2.0 >1350 <47 <8 <20 <16 <12 <30 <16 <2.5 Ⅲ类 指 标
1
2
n 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相比，相差不得超过 0.5%。 n m5=m0-（Σmi+m底）
3
4
n
（1）分计筛余百分率 某号筛上的筛余质量占试样总量的百分率，按 式计算：
ai = mi ×100 m0 - m5
n
（3）通过百分率 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，按式计算： Pi = 100-Ai
石子的空隙率为：
Vc = （ 1−
课堂作业
n 5.粗集料表观密度、堆积密度、毛体积密 n 9.砂的细度模数计算中无需涉及的筛孔是
。 （ 度的大小顺序应是 ） n A、表观密度>堆积密度>毛体积密度 B、表观密度>毛体积密度>堆积密度 n C、堆积密度>表观密度>毛体积密度 D、堆积密度>毛体积密度>表观密度
碎 石
卵 石
卵石压碎值（按质量计）（%）
1、密度
指 项 目 Ⅰ类 针片状颗粒含量（按质量计） （%） 含泥量（按质量计）（%） 泥块含量（按质量计）（%） 有机物含量（比色法） 硫化物及硫酸盐（按SO2质量计，%） 岩石抗压强度（水饱和状态，MPa） 碱集料反应 <5 <0.5 0 合格 <0.5 Ⅱ类 <15 <1.0 <0.5 合格 <1.0 Ⅲ类 <25 <1.5 <0.7 合格 <1.0 标
ρa =
ms Vs + Vn
ρ b=
ms Vs + Vn + Vi
n
（4）表干密度
n 集料的表干密度是指其计算单位体积与毛
体积密度相同，但计算质量以表干质量( 饱和面干状态，包括了吸入开口孔隙中的 水)为准。 （g/cm3）
含水状态：
ρ s=
ms + m′0 Vs + Vn + Vi
完全干燥 气 干 饱和面干 含水湿润
n 碱集料反应：矿料中活性SiO2、活性CaCO3
等与水泥中的碱性氧化物发生化学反应， 破坏水泥安定性；
泥块以三种形式存在：纯泥团、砂石屑混和体 、包裹体。
任务2：砂子质量检验
筛分
1、筛分
Ø 砂子标准筛：9.50 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15mm 共七个孔径的筛。 Ø 方法：将500g烘干的砂子试洋由粗到细一次过筛，然后 称出余留在各个筛上的砂子质量。 Ø 计算： 各个筛上 的余量 为分 计筛 余ai ，各个筛及以上筛 上的分计筛余的和为累计筛余Ai。 则：累计筛余Ai = Σ ai （i = 1……i） 然后用Ai作纵坐标，筛孔尺寸作横坐标，绘制级配曲线。
例 某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表 观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3， 计算此石子的孔隙率与空隙率？ 解：石子的孔隙率为：
n
n= （ 1−
2.61 ） × 100 = 1.51 （ % ） 2.65 1.68 ） ×100 = 35.63 （ % ） 2.61