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文檔簡介
第1章前言
原《公路工程集料實驗規程》(JTJ058-94)(下列稱原規程),由交通部公路科學研究所和交通部第二公路勘察設計院編制。當時編制的內容大部分引自原《水泥混凝土實驗規程》、《公路工程瀝青及瀝青混合料實驗規程》、《公路路面基層實驗規程》中相差的實驗辦法。原規程于1994年7月5日公布,12月1日起在全國實施以來,在我國得到了廣泛的應用。對加強公路工程集料的生產與管理、質量檢查起到了重要的作用。
但是,由于長久形成的習慣和各方面的因素,國內外對用于水泥混凝土與瀝青路面的集料,無論在規格、質量規定還是實驗辦法方面,都是各成系統、有所不同的:原規程實施幾年來,高速公路瀝青路面的建設有了較大的發展,其中的某些實驗辦法,對水泥混凝土集料是合用的,但對瀝青路面及基層、底基層集料就不合用,有些在工程中發生了混亂。另外,礦粉作為瀝青混合料的一種重要材料,即使并不屬于集料的定義范疇內,卻沒有比本規程更適宜的實驗規程能夠涉及進去。因此,交通部[1997]731號文下達任務,由交通部公路科學研究所對原規程進行修訂,重要是將水泥混凝土和瀝青路面不同的部分嚴格辨別開,分別制訂出原則的實驗辦法。同時把瀝青混合料所用的礦粉填料的實驗辦法也納入本規程,方便生產上應用。
根據交通部公路司的計劃規定,修訂組充足參考了“七五”及“八五”國家科技攻關及其它科研、推廣工程陸續獲得的許多有實用價值的成果,與有關的設計、施工規范協調配套。1997年開始征求有關部門使用意見,收集國內外實驗辦法資料,結合施工生產實踐及有關科研成果進行了修訂并在西寧、長沙召開兩次征求意見會。交通部公路司于1998年6月組織了對送審稿的審查,經修訂組進一步修改后,形成報批稿,公路司設計與技術處會同修訂組及人民交通出版社有關人員總校后定稿。
這次修訂的重點針對使用于瀝青混合料和基層、底基層的集料的實驗辦法,嚴格辨別了水泥混凝土與瀝青混合料對集料的不同測試辦法和規定。本著盡量與國際原則統一,與我國習慣一到的原則,共修訂實驗辦法20項、增補實驗辦法9項,并增加2個附錄。修訂的重要內容有:
1、對集料篩分用的原則篩嚴格按方孔篩和圓孔篩進行辨別,并在各個實驗辦法中統一。瀝青路面和基層、底基層集料使用方孔篩,水泥混凝土使用圓孔篩,在每一種實驗辦法中都辨別清晰。并將集料原則篩(方孔篩、圓孔篩)的原則補充作為附錄,便于統一原則篩規格,進行質量檢查。在水泥混凝土集料圓孔篩系列中,我國習慣于整數尺寸的篩孔,為便于工程單位使用起見,規定當缺少63mm、31.5mm、16mm圓孔篩時,允許以60mm、30mm、15mm圓孔篩替代。
2、有關粗集料的密度、吸水率的實驗辦法,重新進行了定義,明確了密度與相對密度的區別與關系。
3、增補了粗集料松方容重的搗實法測定辦法,以滿足SMA路面的配合比設計需要。
4、對粗集料針片狀顆粒含量測定辦法,明確水泥混凝土用集料用規準儀法,瀝青路面用集料用卡尺法。
5、修訂了粗集料石料壓碎值實驗辦法,T0315合用于水泥混凝土集料,T0316合用于瀝青路面集料,對T0316原規程采用12mm~16mm的集料,加壓后用3mm篩過篩,修改為13.2mm~16mm集料,壓碎后用2.36mm篩過篩。
6、修訂了瀝青路面用洛杉磯磨耗值實驗辦法,與國外原則相一致,按照不同的集料規格分別選用7種條件,實驗后用1.7mm篩過篩,計算磨耗損失。
7、增補了測定破碎礫石破碎面比例的實驗辦法。
8、修訂了細集料篩分后細度模數的計算辦法。
9、增補了細集料的棱角性和粗糙度的實驗辦法。
10、增補了礦粉填料的多個實驗辦法,涉及礦粉的篩分實驗(水洗法),礦粉的相對密度實驗,礦粉親水系數實驗,礦粉塑性指數實驗,礦粉的加熱安定性實驗等。這些實驗辦法盡管始終在使用中,但由于它的“歸屬”問題,沒有列入任何一本實驗規程中,這次將礦粉實驗辦法全部補充收入本規程(在美國ASTM原則中礦粉也歸入集料類)。其中礦粉的篩分實驗統一采用水洗法。
11、原規程有關集料的技術規定均摘自相差的設計、施工規范,由于各規范在執行過程中時有修訂,與本規程的修訂不可能同時進行,因此有關規范的修訂將引發不同規范之間的不統一。為避免與相差規范矛盾,在本實驗規程中將技術規定均予刪除。
本規程由交通部公路科學研究所負責解釋。但愿各單位在使用中注意總結經驗,在執行中有何意見和建議,請及時函告交通部公路科學研究所,地址:北京市海淀區西土城路8號,郵政編碼:100088,電話:(010)62079583。
原規程主編單位:交通部公路科學研究所
交通部第二公路勘察設計院
原規程重要起草人:姚思國周俊卿蔡正詠劉清泉李蘇評夏玲玲
本規程修訂單位:交通部公路科學研究所
本次修訂重要起草人:沈金安李福普第2章總則1為適應我國公路建設的需要,確保公路工程對集料質量的規定,為加強集料質量管理提供根據,特制訂本規程。
2本規程規定了新建和改建各級公路工程中水泥混凝土、瀝青混合料和路面基層所用集料的實驗辦法。
3多個集料的技術規定應符合現行有關技術規范的規定。
4用于本規程實驗的儀器應經國家有關檢測機構認定合格并符合本規程規定。采用不符合上述規定的儀器所做實驗無效。
5實驗人員應通過培訓并獲得上崗資格,實驗中應恪守安全操作、防火、防毒及環保的規定。
6送試集料樣品應標明產地、規格、數量、送試單位、實驗工程、送試日期等,并采用能避免污染和不易損壞的包裝。
7有關集料實驗檢測的內容符合本規程外,尚應符合國家現行有關原則的規定。關閉此窗口第3章術語、符號2.1術語
2.1.1集料(骨料)aggregate
在混合料中起骨架和填充作用的粒料,涉及碎石、礫石、石屑、砂等。
2.1.2粗集料coarseaggregate
在瀝青混合料中,粗集料是指粒徑不不大于2.36mm的碎石、破碎礫石、篩選礫石和礦渣等;在水泥混凝土中,粗集料是指粒徑不不大于5mm的碎石、礫石和破碎礫石。
2.1.3細集料fineaggregate
在瀝青混合料中,細集料是指粒徑不大于2.36mm的天然砂,人工砂及石屑;在水泥混凝土中,細集料是指粒徑不大于5mm的天然砂,人工砂。
2.1.4礦粉mineralfiller
加入瀝青混合料中起到填料作用的符合規格規定的礦物質粉末。填料可為磨細石粉、消石灰粉、水泥、粉煤灰等。
2.1.5堆積密度accumulateddensity
單位體積(含物質顆粒固體及其閉口、開口孔隙體積及顆粒間空隙體積)物質顆粒的質量。有干規程密度及濕堆積密度之分。
2.1.6表觀密度(視密度)apparentdensity
單位體積(含材料的實體礦物成分及閉口孔隙體積)物質顆粒的干質量。
2.1.7表觀相對密度(視比重)apparentspecificgravity
表觀密度與同溫度水的密度之比值。
2.1.8表干密度(飽和面干毛體積密度)saturatedsurface-drydensity
單位體積(含材料的實體礦物成分及其閉口孔隙、開口孔隙等顆粒表面輪廓線所包圍的全部毛體積)物質顆粒的飽和面干質量。
2.1.9表干相對密度(飽和面干毛體積相對密度)saturatedsurface-drybulkspecificgravity
表干密度與同溫度水的密度之比值。
2.1.10毛體積密度bulkdensity
單位體積(含材料的實體礦物成分及其閉口孔隙、開口孔隙等顆粒表面輪廓線所包圍的毛體積)物質顆粒的干質量。
2.1.11毛體積相對密度bulkspecificgravity
毛體積密度與同溫度水的密度之比值。
2.1.12細度模數finenessmodulus
表征砂子粒徑的粗細程度,以砂在規定各篩孔的累計篩余百分率之和除以100求得。
2.1.13石料磨光值polishedstonevalue
按規定實驗辦法測得的石料抵抗輪胎磨光作用的能力,即石料被磨光后用擺式儀測得的摩擦系數。
2.1.14石料沖擊值lashedstonevalue
按規定辦法測得的石料抵抗沖擊荷載的能力,沖擊實驗后,不大于規定粒徑的石料的質量百分率。
2.1.15石料磨耗值wearedstonevalue
按規定辦法測得的石料抵抗磨耗作用的能力,其測定辦法分別有道瑞法、洛杉磯法和狄法爾法。
2.1.16石料壓碎值crushedstonevalue
按規定辦法測得的石料抵抗壓碎的能力,以壓碎實驗后不大于規定粒徑的石料質量百分率表達。
2.1.17集料空隙率(間隙率)percentageofvoidsinaggregate
集料的顆粒之間空隙體積占集料總體積的比例。
2.1.18孔隙比voidratio
集料孔隙(含開口孔隙、粒間空隙)體積與顆粒所占體積(含顆粒固體、閉口孔隙)的比值,用小數表達。
2.1.19堿集料反映alkali-aggregatereaction
水泥混凝土中因水泥和外加劑中超量的堿與某些活性集料發生不良反映而損壞水泥混凝土的現象。
2.1.20砂率sandpercentage
水泥混凝土混合料中砂的質量與砂、石總質量之比,以百分率表達。
2.1.21針片狀顆粒flatandelongatedparticlesincoarseaggregate
指粗集料中細長的針狀顆粒與扁平的片狀顆粒。當顆粒形狀的諸方向中的最小厚度(或直徑)與最大長度(或寬度)的尺寸之比不大于規定比例時,屬于針片狀顆粒。
2.1.22原則篩standardtestsieves
對顆粒性材料進行篩分實驗用的符合原則形狀和尺寸規格規定的系列樣品篩。
瀝青路面及各類基層集料的粒徑均以方孔原則篩為準,原則篩篩孔尺寸依次為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。
水泥混凝土集料的粒徑不不大于和等于2.5mm的,以圓孔原則篩為準;不大于2.5mm的,以方孔篩為準。原則篩篩孔尺寸依次為100mm、80mm、63mm、50mm、40mm、31.5mm、25mm、20mm、16mm、10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm、0.075mm。但當缺少63mm、30mm、15mm圓孔篩替代;缺少0.63mm、0.315mm、016mm方孔篩時,允許以0.6mm、0.3mm、0.15mm方孔篩替代。
種類原則篩的尺寸及技術規定應符合本規程附錄A及附錄B的規定。
2.1.23集料最大粒徑maximumsizeofaggregate
指集料的100%都規定通過的最小的原則篩篩孔尺寸。
2.1.24集料的公稱最大粒徑nominalmaximumsizeofaggregate
指集料可能全部通過或允許有少量不通過(普通允許篩余不超出10%)的最小原則篩篩孔尺寸。普通比集料最大粒徑小一種粒級。
條文闡明
在國外的規范中,對集料最大粒徑有兩個定義:集料最大粒徑(Maximumsize)是指100%通過的最小的原則篩孔徑,而集料的公稱最大粒徑(Nominalmaximumsize)是指保存在最大尺寸的原則篩上的顆粒含量不超出10%的原則篩尺寸。例如,某種集料,100%通過25mm篩,在19mm篩上的篩余不大于10%,則此集料的最大粒徑為25mm,而公稱最大粒徑為19mm。在ASTMD448-86《公路和橋梁構造物的集料規格》、ASTMD692-94a《瀝青路面粗集料》、ASTM1073-94《瀝青路面細集料》以及ASTMD3515《熱拌熱鋪瀝青混合料》等原則規范中,事實上使用的級配名稱都是采用的公稱最大粒徑。例如慣用的6號粗集料是指3/4in~3/8in,規定通過1in的為100%,而通過3/8in的百分率為90%~100%。同樣對普通稱最大粒徑為3/4in的D-4號瀝青混合料,規定通過1in的為100%,通過3/8in的為90%~100%。這些做法和名稱叫法與我國的習慣是一致的。但是我國往往將公稱最大粒徑直接簡稱為最大粒徑,沒有嚴格的辨別,此后使用這些術語時應注意辨別。
2.2符號
符號及意義見表1。
符號及意義表1符號意義Mx砂的細度模數γb集料的毛體積相對密度ρb集料的毛體積密度ρa集料體現密度γa集料的體現相對密度(視比重)ρs集料的表干密度γs集料的表干相對密度ρ集料的松方密度ω集料的含水率ωx集料的吸水率ωs集料的表面含水率at水溫對水相對密度影響的修正系數n集料的空隙率Qe粗集料的針片狀顆粒含量Qn集料的含泥量QK集料的泥塊含量Qa水泥混凝土用粗集料壓碎指標值Q′a瀝青路面用粗集料壓碎值PSV粗集料的磨光值,polishedstonevalue之略語WSV粗集料的磨耗值,wearedstonevalue之略語AAV粗集料磨耗值(道瑞法),aggregateabrasionvalue之略語LSV粗集料沖擊值,lashedstonevalue之略語SE砂當量,sandequivalentvalue之略語關閉此窗口第4章粗集料實驗T0301-粗集料取樣法
1取樣辦法和試樣份數
1.1在同批來料堆上取樣時,應先鏟除堆腳等處無代表性的部分,再在料堆的頂部、中部和底部,各由均勻分布的幾個不同部位,獲得大致相等的若干份構成一組試樣,務使能構成一組試樣,務使能代表本批來料狀況和品質。
1.2從皮帶運輸機上取樣時,應在皮帶運輸機機尾的出料處用接料器定時抽取有代表性的試樣,并由若干份試樣構成一組試樣,作為本批來料的代表樣。
1.3從火車、汽車、貨船上取樣時,應從各不同部位和深度處,抽取大致相等的試樣若干份,構成一組試樣,抽取的具體份數,應視能夠構成本批來料代表樣的需要而定。
注:①如經觀察,認為各節車皮、汽車或貨船的碎石或礫石的品質差別不大時,允許只抽取一節車皮、一部汽車、一艘貨船的試樣(即一組試樣),作為該批集料的代表樣品;
②如經觀察,認為該批碎石或礫石的品質相差甚遠時,則應對品質有懷疑的該批集料,分別取樣和驗收。
2取樣數量
對每一單項實驗,每組試樣的取樣數量宜不少于表1所規定的最少取樣量。需作幾項實驗時,如確能確保試樣經一項實驗后不致影響另一項實驗的成果時,可用同一組試樣進行幾項不同的實驗。
3試樣的縮分
將所取試樣置于平板上,在自然狀態下拌混均勻,大致攤平,然后沿互相垂直的兩個方向,把試樣分成大致相等的四份,取其對角的兩份重新拌勻,重復上述過程,直至縮分后的材料量略多于進行實驗所必需的量。
有條件時,也可用分料器對試樣進行縮分。
一實驗工程所需碎石或礫石的最小取樣數量(kg)表1公稱最大粒徑(mm)/實驗工程圓孔篩1016202531.5406380方孔篩9.5及13.2161926.531.537.5及536375篩分1015202030406080表觀密度888812162424含水率22223346吸水率22444668堆積密度404040408080120120含泥量88242440408080泥塊含量88242440408080針片狀含量1.24882040----硫化物、硫酸鹽1.0注:①有機物含量、結實性及壓碎指標值實驗,應按規定粒級規定取樣,其實驗所需試樣數量,按本規程有關規定施行;
②采用廣口瓶法測定表觀密度時,集料最大粒徑不不不大于40mm者,其最少取樣數量為8kg。
4試樣的包裝
每組試樣應采用避免細料散失及避免污染的容器包裝,并附卡片標明試樣編號、取樣時間、產地、規格、試樣代表數量、試樣品質、規定檢查工程及取樣辦法等。
T0302-粗集料篩分實驗
1目的與合用范疇
測定粗集料(碎石、礫石、礦渣等)的顆粒級配。
2儀具與材料
2.1實驗篩:根據需要選用規定的原則篩。
2.2天平或臺秤:感量不不不大于試樣質量的0.1%。
2.3其它:盤子、鏟子、毛刷等。
3實驗準備
將來料用分料器或四分法篩分至表1規定的試樣所需量,風干后備用。每種試樣準備兩份,分別供水洗和干篩法篩分使用。對水泥混凝土用集料,如果沒有規定,也可不進行水洗,只進行篩篩分。根據需要可按規定的集料最大粒徑的篩孔尺寸過篩,除去超粒徑部分顆粒后,再進行篩分。
篩分用的試樣質量表1公稱最大粒徑(mm)方孔篩756337.531.526.519169.54.75圓孔篩80634031.5252016105試樣質量不少于(kg)108542.52110.54實驗環節
4.1用水洗法測定集料中不大于0.075mm的細粉部分質量。
4.1.1取一份試樣,將試樣置105±5攝氏度烘箱中烘干至恒重,稱取干燥集料試樣的總質量(m1),精確至0.1%。
注:恒重系指相鄰兩次稱量間隔時間不不大于3h的狀況下,前后兩次稱量之差不大于該項實驗所規定的稱量精密度(下同),普通不少于6h。
4.1.2將試樣置一干凈容器中,加入足夠數量的干凈水,將集料全部蓋沒。
4.1.3用攪棒充足攪動集料,使集料表面洗滌干凈,使細粉懸浮在水中,但不得破碎集料或集料從水中濺出。
4.1.4根據集料粒徑大小選擇構成一組套篩,其底部為0.075mm原則篩,上部為2.36mm或4.75mm篩。認真將容器中混有細粉的懸浮液倒出,通過套篩流入另一容器中,尺量不致將粗集料倒出,損壞原則篩篩面。
注:不可直接倒至0.075mm篩上,以免集料掉出損壞篩面。
4.1.5重復4.1.2~4.1.4環節,直至倒出的水干凈為止。
4.1.6將套篩的每個篩子上的集料及容器中的集料全部間收在一種搪瓷盤中,容器上不得有沾附的集料顆粒,將搪瓷筋連同集料一起置105±5攝氏度烘箱中烘干至恒重,稱取干燥集料試樣的總質量(m2),精確至0.1%。
4.2用干篩法測定粗集料各個粒級質量百分率。
4.2.1取另一份試樣置105±5攝氏度烘箱中烘干至恒重,稱取干燥集料試樣的總質量(m0),精確至0.1%。
4.2.2用搪瓷盤作篩分容器,按篩孔大小排列次序逐個將集料過篩,人工篩分時,需使集料在篩面上同時有水平方向及上下方向的不停止的運動,使不大于篩孔的集料通過篩孔,直至1min內通過篩孔的質量不大于篩上殘存量的1%為止。采用搖篩機篩分后,應當逐個由人工補篩。將篩出通過的顆粒并入下一號篩,和下一號篩中的試樣一起過篩,次序進行,直至各號篩全部篩完為止。以確認1min內通過篩孔的質量確實不大于篩殘存量的1%。
4.2.3如果某個篩上的集料過多,影響篩分作業時,能夠分兩次篩分,當篩余顆粒的粒徑不不大于20mm時,篩分過程中允許用手指輕輕拔動顆粒,但不得逐顆粒顆塞過篩孔。
4.2.4稱取每個篩上的篩余量,精確至總質量的0.1%。各篩分計篩余量及篩底存量的總和與篩分前試樣的總質量m0相比,其相差不得超出0.5%。
5計算
5.1集料中通過0.075mm的含量按式(1)計算,精確至0.1%。
P0.075=(m1-m2)/m1*100
式中:P0.075--集料中不大于0.075mm的含量(通過率),%;
m1--用于水洗的干燥集料總質量,g;
m2--集料水洗后的干燥質量,g。
5.2分計篩余百分率
各號篩上的分計篩余百分率按式(2)計算,但0.075mm篩不計算分計篩余,精確至0.1%。
Pi=mi/m0*(100-P0.075)/100
式中:Pi--各號篩上的分計篩余百分率,%;
m0--用于干篩的干燥集料總質量,g;
mi--各號篩上的分計篩余,g。
i--依次為0.15mm、0.3mm、0.6mm.....至集料最大粒徑。
5.3累計篩余百分率
各號篩的累計篩余百分率為該號篩及不不大于該號篩的各號篩的分計篩余百分率之和,但0.075mm篩不計算累計篩余,精確至0.1%。
5.4各號篩的質量通過百分率
各號篩的質量通過百分率等于100減去該號篩累計篩余百分率,但0.075mm篩的質量通過百分率即為P0.075,精確至0.1%。
5.5根據需要,繪制集料篩分曲線。
條文闡明
在國外的集料篩分實驗中,用于瀝青路面的粗集料、細集料,普通都有水洗法和干篩法兩個實驗辦法,用一份集料進行干篩,擬定各個粒級的含量或通過百分率,但由于沾附在集料上的不大于0.075mm的部分事實上是篩不下去的,無法由于篩精確測定,因此還必須另外用一份集料用水洗法擬定集料中不大于0.075mm部分的含量對其進行校正,如ASTMC117、AASHTOT11、日本JISA1103、KOTANA1103等。然而在我國一向不管水泥混凝土集料或瀝青路面集料,都直接采用干篩辦法,0.075mm篩通過量不經水洗擬定,因此是不精確的。它對水泥混凝土材料來說問題不大,但對瀝青混合料來說,集料表面沾附的礦粉篩不下來,配合比設計時不算進去,對配合比成果有一定的影響。它直接影響添加礦粉的數量,因此僅僅對礦粉用水洗法還不夠,對其它粗集料、細集料也必須由水洗法測定不大于0.075mm的含量,另外,在施工現場用溶劑抽提法測定油石比及礦料級配時,顆粒上的粉料都通過溶劑沖洗,計入礦粉中,如果材料篩分是不計沾附的粉料含量時,兩次篩分就不一致,必然造成誤差。因此本次修訂時,瀝青路面集料的篩分實驗無論對粗集料、細集料的原材料篩分進行目的配合比設計,或者在瀝青廠從拌和機二次篩分后熱料倉取樣篩分進行生產配合比設計時,都規定分別進行水洗法和干篩法,以精確擬定0.075mm通過率,各單位務必照此執行。
T0303-含土粗集料篩分實驗
1目的與合用范疇
本辦法用于測定含粘性土的粗集料的顆粒構成。
注:如天然的砂礫土、碎石土以及中低檔路面的材料,粘性土顆粒包覆在礫石(碎石)和砂顆粒上,對這類材料不合用于T0302的辦法。
2儀具與材料
2.1實驗篩:根據需要選用規定的原則篩。
2.2天平或臺秤:感量不不不大于試樣質量的0.1%。
2.3烘箱:能保持溫度105±5攝氏度。
2.4容器:能在此容器內激烈攪動試樣而不會使試樣或水損失。
2.5其它:盤子、鏟子、毛刷等。
3實驗準備
將來料用分料器或四分法縮分至表1規定的試樣所需量,烘干或風干后備用。
篩分用的試樣質量表1公稱最大粒徑(mm)方孔篩756337.531.526.519169.54.75圓孔篩80634031.5252016105試樣質量不少于(kg)108542.52110.54實驗環節
4.1將試樣放在淺盤內,并一起放到溫度保持在105±5攝氏度的烘箱內烘干24h±1h。
4.2從烘箱中取出試樣,冷卻后稱重,精確至樣品質量的0.1%,用m1表達(g)。
4.3將試樣放到容器內,向容器內注水,沉沒試樣。
4.4激烈攪動容器內的試樣和水,使粘在粗顆粒上的不大于0.075mm的顆粒完全分離下來,并懸浮在水中。
4.5在需要實驗細土的液限和塑性指數時,將容器內的懸浮液倒在0.5mm篩孔的篩上,篩下放一接受懸浮液的容器。
4.6將篩上剩余料回收到清洗容器內。
4.7重復上述環節至清洗容器內的水清潔。
4.8將洗凈的集料放在淺盤內,并一起放于溫度為105±5攝氏度的烘箱內烘干8h~12h。
4.9從烘箱中取出試樣,冷卻后稱其質量,精確至原樣品質量的0.1%,用m2表達(g)。按T0302的辦法對試樣進行篩分(干篩)。
4.10將容器內的懸浮液澄清,使細土沉淀。在沉淀過程中分多次將上層的清水細心倒出,注意勿倒出沉淀物。
4.11待容器底部的細土風干后,取出粉碎并拌勻,從中取出一部分做液限和塑性實驗。
4.12取部分風干細土放在105±5攝氏度的烘箱內烘干24h±1h,冷卻后,稱量100g,用m3表達(g)。
4.13將烘干細土放到一容器內,向容器內注水,并激烈攪動容器內的水和土,使不大于0.075mm的顆粒與0.075mm~0.5mm的顆粒分離。
4.14將懸浮液傾倒在0.075mm篩孔的篩上,繼續清洗篩上的剩余料,直到篩下的洗液清潔為止。
4.15將篩反扣過來用水認真沖洗入淺盤中,放在105±5攝氏度的烘箱內烘干8h~12h,冷卻并稱質量,用m4表達(g)。
4.16在不需要實驗細土的液限和塑性指數時,可直接將懸浮液傾倒在0.075mm篩孔的篩上,重復清洗容器內的集料,直至容器內的水干凈。
4.17按4.15的辦法將篩上的清潔料收回,與容器內的清潔料一起烘干,冷卻,并稱其質量,用m5表達(g)。
4.18按T0302的辦法將烘干的集料進行篩分。
5計算
5.1按式(1)計算不大于0.5mm的顆粒含量。
C=(m1-m2)/m1*100
式中:C--不大于0.5mm的顆粒含量,%;
m1--烘干試樣的質量,g。
m2--0.5mm篩孔篩上集料的烘干質量,g;
5.2按(2)計算細土中不大于0.075mm的顆粒的含量。
F′=(m3-m4)/m3*100
式中:F′--細土中不大于0.075mm的顆粒含量,%;
m3--細土的烘干質量,g;
m4--0.075~0.5mm顆粒的烘干質量,g。
5.3按式(3)計算整個集料中不大于0.075mm的顆粒含量。
F=C*F′
式中:F--整個集料中不大于0.075mm的顆粒含量,%。
5.4按式(4)計算集料中不大于0.075mm的顆粒含量。
G=(m1-m5)/m1*100
式中:G--集料中不大于0.075mm的顆粒含量,%;
m5--0.075mm篩上全部集料的烘干質量,g。
T0304-粗集料密度及吸水率實驗(網籃法)
1目的與合用范疇
本辦法合用于測定碎石、礫石等多個集料的表觀相對密度、表干相對密度、毛體積相對密度、表觀密度、表干密度、毛體積密度,以及粗集料的吸水率。
2儀具與材料
2.1天平或浸水天平:可懸掛吊籃測定集料的水中質量,稱量應滿足試樣數量稱量規定,感量不不不大于最大稱量的0.05%.
2.2吊籃:耐銹蝕材料制成,直徑和高度為150mm左右,四周及底部用1mm~2mm的篩網編制成含有密集的孔眼。
2.3溢流水槽:在稱量水中質量時能保持水面高度一定。
2.4烘箱:允控溫在105±5攝氏度。
2.5溫度計。
2.6原則篩。
2.7盛水容器(如搪瓷盤)。
2.8其它:刷子、毛巾等。
3實驗準備
3.1將取來的試樣用4.75mm(方孔篩)或5mm(圓孔篩)原則篩過篩,用四分法縮分至規定的質量,分兩份備用。對瀝青路面用粗集料,應對不同規格的集料分別測定,不得混雜,所取的每一份集料試樣應基本上保持原有的級配。
3.2經縮分后供測定密度和吸水率的粗集料質量應符合表1的規定。
3.3將每一份集料試樣浸泡在水中,認真洗去附在集料表面的塵土和石粉,經多次漂洗干凈至水清澈為止。清洗過程中不得散失集料顆粒。
測定密度所需要的試樣最小質量表1
公稱最大粒徑(mm)圓孔篩1016202531.5406380方孔篩9.5161926.531.537.56375每一份試樣的最小質量(kg)1111.51.52334實驗環節
4.1取試樣一份裝入干凈的搪瓷盤中,注入干凈的水,水面最少應高出試樣2cm,輕輕攪動石料,使附著石料上的氣泡逸出。在室溫下保持浸水24h。
4.2將吊籃掛在天平的吊鉤上,浸入溢流水槽中,向溢流水槽中注水,水面高度至水槽的溢流孔為止,將天平調零。
4.3調節水溫在15~25攝氏度范疇內。將試樣移入吊籃中,溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制,維持不變。稱取集料的水中質量(mw)。
4.4提起吊籃,稍稍滴水后,將試樣倒入淺搪瓷盤中,或直接將粗集料集料倒在擰干的濕毛巾上,注意不得有顆粒丟失,或有小顆粒附在吊籃上。稍稍傾斜搪瓷盤,用毛巾吸走漏出的自由水,用擰干的濕毛巾輕輕擦干顆粒的表面水,至表面看不到發亮的水跡,即為飽和面干狀態。當粗集料尺寸較大時,可逐顆擦干。注意擰濕毛巾時不要太用勁,避免擰得太干。擦顆粒的表面水時,既要將表面水擦掉,又不能將顆粒內部的水吸出,整個過程中不得有集料丟失。
4.5立刻在保持表干狀態下,稱取集料的表干質量(m1)。
4.6將集料置于淺盤中,放入105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重,取出淺盤,放在帶蓋的容器中冷卻至室溫,稱取集料的烘干質量(ma)。
注:恒重是指相鄰兩次稱量間隔時間不不大于3h的狀況下,其前后兩次稱量之差不大于該項實驗所規定的粗密度,即0.1%。普通在烘箱中燒烤的時間不得少于4h~6h。
4.7對同一規格的集料應平行實驗兩次,取平均值作為實驗成果。
5計算
5.1表觀相對密度γa、表干相對密度γs、毛體積相對密度γb按式(1)、(2)、(3)計算至小數點后3位。
γa=ma/(ma-mw)
γs=mf/(mf-mw)
γb=ma/(mf-mw)
式中:γa--集料的表觀相對密度,無量綱;
γs--集料的表干相對密度,無量綱;
γb--集料的毛體積密度,無量綱;
ma--集料的烘干質量,g。
mf--集料的表干質量,g;
mw--集料的水中質量,g。
5.2集料的吸水率以烘干試樣為基準,按式(4)計算,精確至0.01%。
ωx=(mf-ma)/ma*100
式中:ωx--粗集料的吸水率(%)。
5.3粗集料的表觀密度(視密度)ρ、表干密度ρa、毛體積密度ρb按式(5)、(6)、(7)計算,精確至小數點后3位。不同水溫條件下測量的粗集料表觀密度需進行水溫修正,不同實驗溫度下水的密度ρr及水的濕度修正系數αT如表2所列,此表合用于在15~25攝氏度測定的狀況。
ρa=γa*ρT或ρa=(γa-αT)*ρwρs=γs*ρT或ρs=(γs-αT)*ρwρb=γb*ρT或ρb=(γb-αT)*ρw
式中:ρa--粗集料的表觀密度,g/cm3;
ρs--粗集料的表干密度,g/cm3;
ρb--粗集料的毛體積密度,g/cm3;
ρT--實驗溫度T時水的密度,按表2取用,g/cm3;
αT--實驗溫度T時的水溫修正系數;
ρw--水在4攝氏度時的密度(1.000g/cm3)。
不同水溫時水的密度ρr及水溫修正系數αr表2水溫(攝氏度)151617181920水的密度ρT(g/cm3)0.999130.998970.998800.998620.998430.99822水溫修正系數αT0.0020.0030.0030.0040.0040.005水溫(攝氏度)2122232425水的密度ρT(g/cm3)0.998020.997790.997560.997330.99702水溫修正系數αT0.0050.0060.0060.0070.0076精密度或允許差
重復實驗的精密度,對表觀相對密度,表干相對密度,毛體積相對密度,兩次成果相差不得超出0.02,對吸水率不得超出0.2%。
條文闡明
現在對粗集料的密度、相對密度的定義及測定辦法比較混亂,經常出現錯誤的理解。由于它的測定值直接影響瀝青混合料的理論最大相對密度的計算值的精確性,影響空隙率指標,因此精確測定粗集料的相對密度至關重要。為此在名詞解釋中對多個密度作了定義,同時對相對密度的測定辦法進行了修訂。
密度是在一定條件下測量的單位體積的質量,單位為t/m3或g/cm3,普通以ρ表達。對材料內部沒有孔隙的勻質材料,測定的密度只有一種。但對于工程上用的粗細集料,由于材料狀態及測定條件的不同,便衍生出多個各樣的“密度”來。計算密度用的質量有干燥質量與潮濕質量的不同,計算用的體積也因所包含集料內部的孔隙狀況不同,因而計算成果就不同,由此得出不同的密度定義。
①真實密度:礦粉的密度靠近于真實密度,它是規定條件下,材料單位體積(全部為礦質材料的體積,不計任何內部孔隙)的質量,也叫真密度。
②毛體積密度:其計算單位體積為表面輪廓線范疇內的全部毛體積,包含了材料實體、開口及閉口孔隙。當質量以干質量(規干)為準時,稱絕干毛體積密度,即普通所稱的毛體積密度。
③表干密度:其計算單位體積與毛體積密度相似,但計算質量以表干質量(飽和面干狀態,涉及了吸入開口孔隙中的水)為準時,稱表干毛體積密度,即普通所稱的表干密度。
④表觀密度:材料單位體積中包含了材料實體及不吸水的閉口孔隙,但不涉及能吸水的開口孔隙在內,也稱視密度。
原規程在測定集料密度時考慮了測定時不同溫度的水的密度的影響,計算實驗溫度下的密度。可是事實上瀝青混合料配合比設計或施工質量檢查計算理論密度時,使用的室溫條件下粗集料與水的相對密度(水在不同溫度時的密度見表2),此溫度差對混合料的空隙率有影響,因此在這次修訂時,首先規定粗集料相對密度的計算,在需要時再計算密度,方便與使用條件一致。美國AASHTOT85(ASTMC127)特別強調了三種密度與相對密度的不同,相對密度以23攝氏度/23攝氏度為準,與4攝氏度密度相差0.9975倍,因此使用時絕對不能混淆,在瀝青8混合料的多個計算時都采用常溫下的相對密度。
本規程T0304及T0308規定了粗集料的多個密度和多個相對密度的測定辦法。測定時,集料的烘干質量(絕干狀態)為ms,即礦質實體的質量。當用網籃或廣口瓶測定集料的水中質量時,由浮力測定的集料排開水的體積即為礦質實體涉及內部閉口孔隙在內的體積,即烘干質量ma與水中質量mw之差。并由此計算得表觀相對密度(ApparentSpecifieGravity)。
當集料成表干狀態(即飽和面干狀態)時,集料級擦干了表面水,開口孔隙中仍充滿了水,集料的表干質量mf與水中質量mw之差相稱于除了浮力以外又加上了開口孔隙的體積,即為集料的毛體積。由此求得的絕干毛體積相對密度通稱毛體積相對密度(BulkSpecifieGravity,簡稱B.S.G)。
粗集料的表干狀態不易掌握好,用擰干的濕毛巾輕輕擦去表面水漬,但切不可過分,不得將內部的毛細水吸出。
表干相對密度(SaturatedSurface-DryBulk.SpecifieGravity,簡稱SSD.B.S.G)在計算時,使用已被水浸滿開口孔隙的毛體積質量作為集料質量。這種體現方式相稱于在瀝青混合料破舊地集料孔隙中吸入了瀝青的狀況(瀝青的密度與水靠近)。
在測得三種相對密度后便能夠根據實驗溫度下換算得到表觀密度(ApparentDensity)、毛體積密度(BulkDensity)及表干密度(SaturatedSurface-DryBulk.Density)。
根據相對密度的定義,集料的密度等于相對密度乘以同溫度下水的密度,或近似地減去水溫修正系數得到。以式(5)為例,αT=γa(1-ρr/ρw)。闡明αr不僅與水在不同溫度下的密度ρT有關,還與集料本身的密度有關。由于不同集料的γa或γs、γb是不同的,因此表2中的αT只是個近似值。
集料的吸水率ωx即吸入集料開口孔隙中的水的質量與集料固體部分質量之比。
本規程以γa代表表觀相對密度,γs代表表干相對密度,γb代表毛體積相對密度,ωx代表吸水率,這幾個測定值之間可互相換算:
γs=(1+ωx/100)*γbγa=1/(1/γb-ωx/100)
γa=1/[(1+ωx/100)/γs-ωx/100]
有關密度與相對密度的實驗精密度規定,美國ASTMC127的規定以下,可參考使用。原則差兩次成果的允許差重現性表觀相對密度0.0070.020表干相對密度0.0070.020毛體積相對密度0.0090.025吸水率0.0880.25復現性表觀相對密度0.0110.032表干相對密度0.0110.032毛體積相對密度0.0130.038吸水率0.1450.41T0305-1994粗集料含水率實驗
1目的與合用范疇
測定碎石或礫石的含水率。
2儀具與材料
2.1烘箱:能使溫度控制在105±5攝氏度。
2.2天平:稱量5kg,感量不不不大于5g。
2.3容器:如淺盤等。
3實驗環節
3.1根據最大粒徑,按T0301的辦法取代表性試樣,分成兩份備用。
3.2將試樣置于干凈的容器中,稱量試樣和容器的總質量(m1),并在105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重。
3.3取出試樣,冷卻后稱取試樣與容器的總質量(m2)。
4計算
含水率按式(1)計算,精確至0.1%。
ω=(m1-m2)/(m2-m3)*100
式中:ω--粗集料的含水率,%;
m1--烘干前試樣與容器總質量,g;
m2--烘干后試樣與容器總質量,g;
m3--容器質量,g。
以兩次平行實驗成果的算術平均值作為測定值。
T0306-1994粗集料含水率快速實驗(酒精燃燒法)
1目的與合用范疇
快速測定碎石或礫石的含水率。
2儀具與材料
2.1天平:稱量1000g,感量不不不大于1.0g。
2.2容器:鐵或鋁制淺盤。
2.3不不大于50mL的量筒或量杯。
2.4酒精:普通工業酒精。
3實驗環節
3.1取干凈容器,稱其質量(m0)。
3.2向干凈的窗口中加入約500g試樣,稱取試樣與容器合質量(m1)。
3.3向容器中的試樣加入酒精約50mL,拌和均勻點火燃燒,并不停翻拌試樣,待火焰熄滅后,過1min再加入酒精約50mL,仍按上述環節進行。
3.4待第二次火焰熄滅后,稱取干試樣與容器總質量(m2).
注:試樣經兩次燃燒,表面應呈干燥色,否則須再加酒精燃燒一次。
4計算
粗集料含水率按式(1)計算,精確至0.1%。
ω=(m1-m2)/(m2-m0)*100
式中:ω--粗集料含水率,%;
m0--容器質量,g。
m1--未燒干的試樣與容器總質量,g;
m2--烘干后的試樣與容器總質量,g;
以兩次平行實驗成果的算術平均值作為測定值。
T0307-1994
粗集料吸水率及表面含水率實驗
1目的與合用范疇
測定碎石或礫石的吸水率,即測定以烘干質量為基準的飽和面干狀態含水率。
2儀具與材料
2.1烘箱:能使溫度控制在105±5攝氏度。
2.2天平:稱量5kh,感量不不不大于5g。
2.3原則篩:孔徑為5mm(圓孔篩)或4.75m(方孔篩)。
2.4其它:容器、淺盤、金屬絲刷和毛巾等。
3實驗準備
取來樣篩去5mm(或4.75mm)下列的顆粒,然后按T0301的辦法制備試樣,分成兩份,用金屬絲刷子刷凈后備用。
4實驗環節
4.1取試樣1份置于盛水的容器中,使水面高出試樣表面5mm左右,24h后從水中取出試樣,并用擰干的濕毛巾將顆粒表面的水分輕輕拭干,即成飽和面干試樣。立刻將試樣放在淺盤中稱量(m2);在整個實驗過程中,水溫須保持在20±5攝氏度。
4.2將飽和面干試樣連同淺盤置于105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重,然后取出,放入帶蓋的容器中冷卻1h以上,稱取烘干試樣與淺盤的總質量(m1)。
5計算
5.1吸水率按式(1)計算,精確至0.01%。
ωx=(m2-m1)/(m1-m3)*100
式中:ωx--集料的吸水率,%;
m1--烘干試樣與淺盤總質量,g;
m2--烘干前飽和面干試樣與淺盤總質量,g;
m3--淺盤的質量,g。
以兩次平行實驗成果的算術平均值作為測定值。
5.2表面含水率ωs按式(2)計算,精確至0.1%。
ωs=ω-ωx
式中:ωs--試樣的表面含水率,%;
ω--試樣含水率,%;
ωx--試樣吸水率,%。
T0308-粗集料密度及吸水率實驗(容量瓶法)
1目的與合用范疇
1.1本辦法合用于測定碎石、礫石等多個粗集料的表觀相對密度、表干相對密度、毛體積相對密度、表觀密度、表干密度、毛體積密度,以及粗集料的吸水率。
1.2本辦法測定的成果不合用于仲裁及瀝青混合料配合比設計計算理論密度時使用。
2儀具與材料
2.1天平或浸水天平:可懸掛吊籃測定集料的水中質量,稱量應滿足試樣數量稱量規定,感量不不不大于最大稱量的0.05%.
2.2容量瓶:1000mL,也可用磨口的廣口玻璃瓶替代,并帶玻璃片。
2.3烘箱:能控溫在105±5攝氏度。
2.4原則篩。
2.5其它:刷子、毛巾等。
3實驗準備
3.1將取來的試樣用5mm(圓孔篩)或4.75mm(方孔篩)原則篩過篩,用四分法縮分至表1規定的質量,分兩份備用。
測定密度所需要的試樣最小質量表1公稱最大粒徑(mm)圓孔篩1016202531.5406380方孔篩9.5161926.531.537.56375每一份試樣的最小質量(kg)1111.51.52333.2將每一份集料試樣浸泡在水中,認真洗去附在集料表面的塵土和石粉,經多次漂洗干凈至水清澈為止,清洗過程中不得散失集料顆粒。
4實驗環節
4.1取試樣一份裝入容量瓶(廣口瓶)中,注入干凈的水(可滴入數滴洗滌靈),水面高出試樣,輕輕搖動容量瓶,使附著在石灰土的氣泡逸出。蓋上玻璃片,在室溫下浸水24h。
注:水溫應在15~25攝氏度范疇內,浸水最后2h內的水溫相差不和超出2攝氏度。
4.2向瓶中加水至水面凸出瓶口,然后蓋上容量瓶塞,或用玻璃片沿廣口瓶瓶口快速滑行,使其緊貼瓶口水面,玻璃片與水面之間不得有空隙。
4.3確認瓶中沒有氣泡,擦干瓶外的水分后,稱取集料試樣、水、瓶及玻璃片的總質量(m2)。
4.4將試樣倒入淺搪瓷盤中,稍稍傾斜搪瓷盤,倒掉流動的水,再用毛巾吸干漏出的自由水。需要時可稱取帶表面水的試樣質量(m4)。
4.5用擰干的濕毛巾輕輕擦干顆粒的表面水,至表面看不到發亮的水跡,即為飽和面干狀態。當粗集料尺寸較大時,可逐顆擦干。注意擰濕毛巾時不要太用勁,避免擰得太干。擦顆粒的表面水時,既要將表面水擦掉,又不能將顆粒內部的水吸出,整個過程中不得有集料丟失。
4.6立刻稱取飽和面干集料的表干質量(m3).
4.7將集料置于淺盤中,放入105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重,取出淺盤,放在帶蓋的容器中冷卻至室溫,稱取集料的烘干質量(m0).
注:恒重是指相鄰兩次稱量間隔時間不不大于3h的狀況下,其前后兩次稱量之差不大于該項實驗所規定的精密度,即0.1%%。普通在烘箱中燒烤的時間不得少于4~6h。
4.8將瓶洗凈,重新裝入干凈水,蓋上容量瓶塞,或用玻璃片緊貼廣口瓶瓶口水面,玻璃片與水面之間不得有空隙。確認瓶中沒有氣泡,擦干瓶外水分后稱取水、瓶及玻璃片的總質量(m1)。
5計算
5.1表觀相對密度(視比重)γa、表干相對密度γs、毛體積相對密度γb按式(1)、(2)、(3)計算至小數點后3位。
γs=m0/(m0+m1-m2)
γs=m3/(m3+m1-m2)
γb=m0/(m3+m1-m2)
式中:γa--集料的表觀相對密度,無量綱;
γs--集料的表干相對密度,無量綱;
γb--集料的毛體積相對密度,無量綱;
m0--集料的烘干質量,g。
m1--水、瓶及玻璃片的總質量,g。
m2--集料試樣、水、瓶及玻璃片的總質量,g。
m3--集料的表干質量,g.
5.2集料的吸水率ωx、含水率ω、表面含水率ωs以烘干試樣為基準,按式(4)、(5)及(6)計算,精確至0.1%。
ωx=(m3-m0)/m0*100
ω=(m4-m0)/m0*100
ωs=(m4-m3)/m0*100
式中:m4--集料飽和狀態下含表面水的濕質量,g。
ωx--集料的吸水率,%;
ω--集料的含水率,%;
ωs--集料的表面含水率,%。
5.3當水泥混凝土集料需要以飽和面干試樣作為基準求取集料的吸水率ωx及表面含水率ωs時,按式(7)、(8)計算,精確至0.1%,但需在報告中予以闡明。
ωx=(m3-m0)/m3*100
ωx=(m4-m3)/m3*100
式中:ωx--集料的吸水率,%;
ωs--集料的表面含水率,%。
5.4粗集料的表觀密度(視比重)ρa、表干密度ρs、毛體積密度ρb按式(9)、(10)、(11)計算至小數點后3位。溫度修正系數αT按表2采用。
ρa=γa*ρT或ρa=(γa-αT)*ρwρs=γs*ρT或ρs=(γs-αT)*ρwρb=γb*ρT或ρb=(γb-αT)*ρw
式中:ρa--集料的表觀密度,g/cm3;
ρs--集料的表干密度,g/cm3;
ρb--集料的毛體積密度,g/cm3。
ρT--實驗溫度T時水的密度,按表2取用,g/cm3;
αT--實驗溫度T時的水溫修正系數,按表2取用;
ρw--水在4攝氏度時的密度(1.000g/cm3)。
不同水溫時水的密度ρr及水溫修正系數αr表2水溫(攝氏度)151617181920水的密度ρT(g/cm3)0.999130.998970.998800.998620.998430.99822水溫修正系數αT0.0020.0030.0030.0040.0040.005水溫(攝氏度)2122232425水的密度ρT(g/cm3)0.998020.997790.997560.997330.99702水溫修正系數αT0.0050.0060.0060.0070.0076精密度或允許差
重復實驗的粗密度,兩次成果之差對相對密度不得超出0.02,對吸水率不得超出0.2%。
條文闡明
對粗集料,普通規定按T0304用網籃法測定,當集料顆粒較小時(如對3mm~5mm集料),也可借用集料的辦法T0330用容量瓶測定。在工地上快速測定時,可用廣口瓶替代替代容量瓶測定粗集料相對密度,由于瓶外的水的影響及蓋玻璃蓋不易蓋好等因素,實驗精密度有影響,因此原規程稱為簡易法,此辦法中的含水率與飽水率有的不同,飽水率需要真空排除氣泡,吸水量要大某些,含水率相稱于天然下雨水分達成飽和的狀況。
T0309-粗集料松方密度及空隙率實驗
1目的和合用范疇
測定粗集料的松方密度,涉及堆積狀態、振實狀態、搗實狀態下的松方密度,以及松方狀態下的空隙率(或間隙率)
2儀具與材料
2.1天平或臺秤:感量不不不大于稱量的0.1%。
2.2容量筒:合用于水泥混凝土集料測定的容量筒應符合表1的規定。合用于瀝青混合料集料測定的容量筒應符合表2的規定。
水泥混凝土集料容量筒的規格規定表1粗集料公稱最大粒徑(mm)容量筒容積(L)容量筒規格(mm)筒壁厚度(mm)內徑凈高10、16、20、2510208294231.5、4020294294363、80303602944瀝青混合料集料容量筒的規格規定表2粗集料公稱最大粒徑(mm)容量筒容積(L)容量筒規格(mm)筒壁厚度(mm)內徑凈高底厚<=13.23155±2160±25.02.516~26.510205±2305±25.02.531.5~37.515255±5295±55.03.0>=5320355±5305±55.03.02.3平頭鐵鍬
2.4烘箱:能控溫105±5攝氏度。
2.5振動臺:頻率為3000次/min±200次/min,負荷下的振幅為0.35mm,空載時的振幅為0.5mm。
2.6搗棒:直徑16mm,長600mm,一端為圓頭的鋼棒。
3實驗準備
按T0301的辦法取樣、縮分,質量應滿足實驗規定,在105攝氏度±5攝氏度的烘箱中烘干,也能夠攤在清潔的地面上風干,拌勻后分成兩份備用。
4實驗環節
4.1堆積密度
取試樣1份,置于平整干凈的水泥地(或鐵板)上,用平頭鐵鍬鏟起試樣,使石子自由落入容量筒內。此時,從鐵鍬的齊口至容量筒上口的距離應保持為50mm左右,裝滿容量筒并除去凸出筒口表面的顆粒,并以適宜的顆粒填入凹陷空隙,使表面稍凸起部分和凹陷部分的體積大致相等,稱取試樣和容量筒總質量(m2)。
4.2振實密度
按堆積密度實驗環節,將裝滿試樣的容量筒放在振動臺上,振動3min,或者將試樣分三層裝入容量筒:裝完一層后,在筒底墊放一根直徑為25mm的圓鋼筋,將筒按住,左右交替顛實,待三層試樣裝填完畢后,加料填到試樣超出容量筒口,用鋼筋沿筒口邊沿滾轉,刮下高出筒口的顆粒,用適宜的顆粒填平凹處,使表面稍凸起部分和凹陷部分的體積大致相等,稱取試樣和容量筒總質量(m2)。
4.3搗實密度
將試樣裝入符合規定規格的容器中達1/3的高度,由邊至中用搗棒均勻搗實25次。再向容器中裝入1/3高度的試樣,用搗棒均勻地搗實25次,搗實深度約至下層的表面。然后重復上一環節,加最后一層,搗實25次,使集料與容器口齊平。用適宜的集料填充表面的大空隙,用直尺大致刮平,目測預計表面凸起的部分與凹陷的部分的容積大致相等,稱以容量筒與試樣的總質量(m2)。
4.4容量筒容積的標定
用水裝滿容量筒,測量水溫,擦干筒外壁的水分,稱取容量筒與水的總質量(mw),并按水的密度對容量筒的容積作校正。
5計算
5.1容量筒的容積按式(1)計算。
V=(mw-m1)/ρw
式中:V--容量筒的容積,L;
m1--容量筒的質量,kg;
mw--容量筒與水的總質量,kg;
ρw--實驗溫度T時水的密度,按T0304表2選用,kg/m3。
5.2松方密度(涉及堆積狀態、振實狀態、搗實狀態下的松方密度)按式(2)計算至小數點后2位。
ρ=(m2-m1)/V*1000
式中:ρ--松方密度,kg/m3;
m1--容量筒的質量,kg;
m2--容量筒與試樣的總質量,kg;
V--容量筒的容積,L。
5.3水泥混凝土用粗集料的空隙率按式(3)計算。
n=(1-ρ/ρa)*100
式中:n--水泥混凝土用粗集料的空隙率,%;
ρa--粗集料的表觀密度,kg/m3;
ρ--按振實法測定的粗集料的松方密度,kg/m3。
5.4搗實狀態粗集料骨架(普通指4.75mm以上部分)的間隙率按式(4)計算。
VCADRC=(1-ρ/ρb)*100
式中:VCADRC--搗實狀態下粗集料骨架間隙率,%;
ρb--按T0304擬定的粗集料的毛體積密度,kg/m3;
ρ--按搗實法測定的粗集料的松方密度,kg/m3。
條文闡明
原規程對松方密度僅規定了堆積密度、振實密度,而沒有以前慣用的搗實密度。在美國對瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)進行配合比設計時,規定粗集料的松容重和單純粗集料的集料間隙率VCADRC按照AASHTOT19辦法或ASTMC29辦法(UnitWeightandVoidsinAggregate)測定。具體辦法是:將粗集料分3次裝入容器中,每次用一根直徑16mm、長600mm,一端為圓頭的鋼棒,均勻地搗實集料25次,計算粗集料的松方容重,我國應用SMA越來越多,為使此辦法與國外統一,增補了搗實法。關閉此窗口第5章粗集料含泥量及泥塊含量實驗T0310-粗集料含泥量及泥塊含量實驗
1目的與合用范疇
測定碎石或礫石中不大于0.075mm的塵屑、淤泥和粘土的總含量及5mm以上泥塊顆粒含量。
2儀具與材料
2.1臺秤:感量不不不大于稱量的0.1%。
2.2烘箱:能控溫105±5攝氏度。
2.3原則篩:孔徑為1.25mm、0.07mm(用于水泥混凝土集料)或1.18mm、0.075mm(用于瀝青路面集料)的方孔篩各1只,測泥塊含量時,則用2.5mm及5mm的圓孔篩各1只。
2.4容器:容積約10L的桶或搪瓷盤。
2.5淺盤、毛刷等。
3實驗準備
按T0301辦法取樣,將來樣用四分法篩分至表1所規定的量(注意避免細粉丟失并避免所含粘土塊被壓碎),置于溫度為105±5攝氏度的烘箱內烘干至恒重,冷卻至室溫后分成兩份備用。
含泥量及泥塊含量實驗所需試樣最小質量表1最大粒徑(mm)圓孔篩1016202531.5406380方孔篩
9.5161926.531.537.56375試樣最小質量(kg)2266101020204實驗環節
4.1含泥量實驗環節
4.1.1稱取試樣1份(m0)裝入容器內,加水,浸泡24h,用手在水中淘洗顆粒(或用毛刷洗刷),使塵屑、粘土與較粗顆粒分開,并使之懸浮于水中,緩緩地將渾濁液倒入1.25mm(或1.18mm)及0.075mm的套篩上,濾去不大于0.075mm的顆粒,實驗前篩子的兩面應先用水濕潤,在整個實驗過程中,應注意避免不不大于0.075mm的顆粒丟失。
4.1.2再次加水于容器中,重復上述環節,直至洗出的水清澈為止。
4.1.3用水沖洗余在篩上的細粒,并將0.075mm篩放在水中(使水面略高于篩內顆粒)來回搖動,以充足洗除不大于0.075mm的顆粒,而后將兩只篩上余留的顆粒和容器中已經洗凈的試樣一并裝入淺盤,置于溫度為105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重,取出冷卻至室溫后,稱取試樣的質量(m1)。
4.2泥塊含量實驗環節
4.2.1取試樣1份。
4.2.2用5mm圓孔篩將試樣過篩,稱出篩去5mm下列顆粒后的試樣質量(m2)。
4.2.3將試樣在容器中攤平,加水使水面高出試樣表面,24h后將水放掉,用手捻壓泥塊,然后將試樣放在2.5mm篩上用水沖洗,直至洗出的水清澈為止。
4.2.4小心地取出2.5mm篩上試樣,置于溫度為105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重,取出冷卻至室溫后稱量(m3)。
5計算
5.1碎石或礫石的含泥量按式(1)計算,精確至0.1%.
Qn=(m0-m1)/m0*100
式中:Qn--碎石或礫石的含泥量,%;
m0--實驗前烘干試樣質量,g;
m1--實驗后烘干試樣質量,g.
以兩次實驗的算術平均值作為測定值,兩次成果的差值超出0.2%時,應重新取樣進行實驗。
對瀝青路面用集料,此含泥量記為不大于0.075mm顆粒含量。
5.2碎石或礫石中粘土泥塊含量按式(2)計算,精確至0.1%。
Qk=(m2-m3)/m2*100
式中:Qk--碎石或礫石中粘土泥塊含量,%;
m2--5mm篩篩余量,g。
m3--實驗后烘干試樣質量,g。
以兩個試樣兩次實驗成果的算術平均值為測定值,兩次成果的差值超出0.1%時,應重新取樣進行實驗。
T0311-水泥混凝土用粗集料針片狀顆粒含量實驗(規準儀法)
1目的與合用范疇
1.1本辦法合用于測定水泥混凝土使用的5mm以上的粗集料的針狀及片狀顆粒含量,以百分率計。
1.2本辦法測定的針片狀顆粒,是指運用專用的規準儀測定的粗集料顆粒的最小厚度(或直徑)方向與最大長度(或寬度)方向的尺寸之比不大于一定比例的顆粒。
1.3本辦法測定的粗集料中針片狀顆粒的含量,可用于評價集料的形狀和抗壓碎的能力,以評定其在工程中的合用性。
2儀具與材料
2.1水泥混凝土集料片狀規準儀和針狀規準儀見圖1和圖2,尺寸應符合表1的規定。
欠圖兩幅
水泥混凝土集料針、片狀顆粒實驗的粒級劃分及其對應的規準儀孔寬或間距粒級(圓孔篩)(mm)5~1010~1616~2020~2525~31.531.5~40針狀規準儀上相對應的立柱之間的間距寬(mm)18(B1)31.2(B2)43.2(B3)54(B4)67.8(B5)85.8(B6)片狀規準儀上相對應的孔寬(mm)3(A1)5.2(A2)7.2(A3)9(A4)11.3(A5)14.3(A6)2.2天平或臺秤:感量不不不大于稱量值的0.1%。
2.3原則篩:孔徑分別為5mm、10mm、16mm、20mm、25mm、31.5mm、40mm的圓孔篩,根據需要選用。
3實驗準備
將來樣在室內風干至表面干燥,并用四分法縮分至滿足表2規定的質量,稱量(m0),然后篩分成表2所規定的粒級備用。
針、片狀實驗所需的試樣最小質量表2公稱最大粒徑(mm)1016202531.5406380試樣最小質量(kg)0.3123510----4實驗環節
4.1按表2所規定的粒級用規準儀逐粒對試樣進行鑒定,凡顆粒長度不不大于針狀規準儀上對應間距者,為針狀顆粒,厚度不大于片狀規準儀上對應孔寬者,為片狀顆粒。
4.2稱量由各粒級挑出的針狀和片狀顆粒的總量(m1).
5碎石或礫石中針、片狀顆粒含量按式(1)計算,精確至0.1%。
Qe=m1/m0*100
式中:Qe--試樣的針、片狀顆粒含量,%;
m1--試樣中所含針、片狀顆粒的總質量,g;
m0--試樣總質量,g;
條文闡明
原規程對粗集料的針片狀顆粒的測定辦法,無論是用于水泥混凝土還是瀝青路面都能夠用規準儀測定,混淆了瀝青路面集料針片狀含量測定辦法。本辦法僅合用于水泥混凝土集料,圖1片狀規準儀的尺寸比例為1:6,但是事實上通過該孔的集料的比例不一定是不大于1:6的。以5mm~10mm集料為例,用間距24mm(實際寬18mm)鑒定,但凡顆粒長度不不大于此間距者為針狀顆粒,不不大于此長度的顆粒意味著長度為5~10mm的4.8~2.4倍者為針狀顆粒;再用3mm寬的片狀規準儀鑒定,但凡厚度不大于孔寬的為片狀顆粒,不大于此孔寬的顆粒意味著寬度不大于5mm~10mm的1.6~3.3倍者皆為片狀顆粒,從定義上就是不嚴密的,由于水泥混凝土對集料的規定沒有瀝青混合料嚴格,因此本辦法不合用于瀝青混合料集料,這一點與游標卡尺法測量的不同。
對瀝青路面針片狀顆粒含量規定甚嚴,我國規定瀝青路面用扁平或細長比不大于1:3的作為針片狀顆粒,是很嚴格的,必須采用游標卡尺逐個測定。曾發現有某些工地采用水泥混凝土針片狀顆粒規準儀測量瀝青路面用集料的形狀,使針片狀顆粒數量測定不精確,影響瀝青路面的質量。
T0312-瀝青路面用粗集料針片狀顆粒含量實驗(游標卡尺法)
1目的與合用范疇
1.1本辦法合用于測定除水泥混凝土外的瀝青混合料、多個基層、底基層的4.75mm以上的粗集料的針狀及片狀顆粒含量,以百分率計。
1.2本辦法測定的針片狀顆粒,是指用游標卡尺測定的粗集料顆粒的最小厚度(或直徑)方向與最大長度(或寬度)方向的尺寸之比不大于1:3的顆粒,有特殊規定采用其它比例時,應在實驗報告中注明。
1.3本辦法測定的粗集料中針片狀顆粒的含量,可用于評價集料的形狀和抗壓碎的能力,以評定其在工程中的合用性。
2儀具與材料
2.1原則篩:方孔篩4.75mm。
2.2游標卡尺:精密度為0.1mm。
2.3天平:感量不不不大于1g。
3實驗環節
3.1按現行集料隨機取樣的辦法,采集集料試樣,按四分法原理選用1kg左右的試樣。對每一種規格的粗集料,應按照不同的公稱粒徑,分別取樣檢查。
3.2用4.75mm原則篩將試樣過篩,取篩上部分供實驗用,稱取試樣的總質量m0,精確至1g,試樣數量應不少于800g,并不少于100顆。
3.3將試樣平攤于桌面上,首先用目測挑出靠近立方體的符合規定的顆粒,剩余可能屬于針狀和片狀的顆粒。
3.4按圖1所示的辦法將欲測量的顆粒放在桌面上成一穩定的狀態,圖中顆粒平面方向的尺寸l>b,用卡尺逐顆測量石料的長度l,寬度b及厚度t,將l/t>=3的顆粒(即長度方向與厚度方向的尺寸之比不不大于3的顆粒)分別挑出作為針片狀顆粒,稱取針片狀顆粒的質量m1,精確至1g。
欠圖
4計算
按公式(1)計算針片狀顆粒含量。
Qe=m1/m0*100
式中:Qe--針片狀顆粒含量,%。
m0--實驗用的集料總質量,g;
m1--針片狀顆粒的質量,g。
5報告
5.1實驗要平行測定兩次,如兩次成果之差不大于平均值的20%,取平均值為實驗值;如不不大于或等于20%,應追加測定一次,取三次成果的平均值為測定值。
5.2實驗報告應報告集料的種類、產地、巖石名稱、用途。
條文闡明
本辦法參考日本原則實驗辦法編寫。明確辦法名稱為瀝青路面粗集料針片狀顆粒含量實驗,以免與水泥混凝土集料的規準儀法相混淆。
粗集料的針片狀顆粒含量測定合用于4.75mm以上的顆粒,對4.75mm下列的3mm~5mm石屑普通不作測定。
美國ASTMD4791-95規定了測定1:2、1:3和1:5不同原則針片狀顆粒含量的實驗辦法,其測定機具如圖2所示。但SHRP的SUPERPAVE僅規定1:5一種原則,并提出規定在設計交通量不不大于100萬輛的路段都不得超出10%。NCAT認為按1:5的規定檢測幾乎都靠近于0,沒有實際意義,建議用1:3。在NCAT和FHWA的SMA設計規范中規定了1:3和1:5不同原則針片狀顆粒含量規定,分別規定不大于20%和不大于5%。我國普通采用1:3是合理的。從ASTM的圖中能夠看出,它的針片狀顆粒的含意與本規程用卡尺測量完全相似。
欠圖2
T0313-1994粗集料有機物含量實驗
1目的與合用范疇
用比色法測定礫石中的有機物含量。
2儀具與材料
2.1天平:感量不不不大于稱量的0.1%。
2.2量筒:100mL、250mL、1000mL各一種。
2.3氫氧化鈉溶液:氫氧化鈉與蒸餾水之質量比為3:97。
2.4其它:鞣酸、酒精、燒杯、玻璃棒和20mm原則篩等。
3實驗準備
3.1試樣制備:篩去試樣中20mm以上的顆粒,剩余的用四分法縮分至約1kg,風干后備用。
3.2原則溶液的配制辦法:取2g鞣酸粉溶解于98mL的10%酒精溶液中,即得所需的鞣酸溶液。然后取該溶液2.5mL注入97.5mL濃度為3%的氫氧化鈉溶液中,加塞后激烈搖動,靜置24h即得原則溶液。
4實驗環節
4.1向1000mL量筒中倒入干試樣至600mL刻度處,再注入濃度為3%的氫氧化鈉溶液至800mL刻度處,激烈攪動后靜置24h。
4.2比較試樣上部溶液和新配制原則溶液的顏色,盛裝原則溶液與盛裝實驗的量筒規格應一致。
5成果評定
若試樣上部的溶液顏色淺于原則溶液的顏色,則試樣的有機質含量鑒定合格;如兩種溶液的顏色靠近,則應將該試樣(涉及上部溶液)倒入燒杯中放在濕度為60~70攝氏度的水槽中加熱2h~3h,然后再與原則溶液比色;如溶液的顏色溶于原則色,則應配制成混凝土作進一步實驗。
T0314-粗集料結實性實驗
1目的與合用范疇
本辦法是擬定碎石或礫石經飽和硫酸鈉溶液多次浸泡與烘干循環,承受硫酸鈉結晶壓而不發生明顯破壞或強度減少的性能,是測定石料結實性能(也稱安定性)的辦法。
2儀具與材料
2.1烘箱:能使溫度控制在105±5攝氏度。
2.2天平:稱量5kg,感量不不不大于1g。
2.3原則篩:根據試樣的粒級,按表1選用。
結實性實驗所需的各粒級試樣質量表1公稱粒級(mm)圓孔篩5~1010~2020~4040~6363~80方孔篩4.75~9.59.5~1919~37.537.5~6363~75試樣質量(g)5001000150030005000注:①粒級為10mm~20mm(或9.5mm~19mm)的試樣中,應含有10mm~16mm(或9.5mm~16mm)粒級顆粒40%,16mm~20mm(或16mm~19mm)粒級顆粒60%;
②粒級為20mm~40mm(19mm~37.5mm)的試樣中,應含有20mm~31.5mm(19mm~31.5mm)粒級顆粒40%,31.5mm~40mm(31.5mm~37.5mm)粒級顆粒60%。
2.4容器:搪瓷盆或瓷缸,容積不不大于50L。
2.5三腳網籃:網籃的外徑為100mm,高為150mm,采用孔徑不不不大于2.5mm的銅網或不銹鋼絲制成;檢查40mm~80mm的顆粒時,應采用外徑和高均為250mm的網籃。
2.6試劑:無水硫酸鈉和10水結晶硫酸鈉(工業用)。
3實驗準備
3.1硫酸鈉溶液的配制
取一定數量的蒸餾水(多少取決于試樣及容器大小),加溫至20~50攝氏度,每1000mL蒸餾水加入無水硫酸鈉(Na2SO4)300g~350g或10水硫酸鈉(Na2SO4.10H2O)700g~1000g,用玻璃棒攪拌,使其溶解并飽和,然后冷卻至20~25攝氏度;在此溫度下靜置48h,其相對密度應保持在1.151~1.174(波美度為18.9~21.4)范疇內。實驗時容器底部應無結晶存在。
3.2試樣的制備
將試樣按表1的規定分級,洗凈,放入105±5攝氏度的烘箱內烘干4h,取出并冷卻至室溫,然后按表1規定的質量稱取各粒級試樣質量αi。
4實驗環節
4.1將所稱取的不同粒級的試樣分別裝入三腳網籃并浸入盛有硫酸鈉溶液的容器中,溶液體積應不不大于試樣總體積的5倍,濕度應保持在20~25攝氏度的范疇內,三腳網籃浸入溶液時應先上下升降25次以排除試樣中的氣泡,然后靜置于該容器中,此時,網篩底面應距容器底面約30mm(由網籃腳高控制),網籃之間的間距應不不大于30mm,試樣表面最少應在液面下列30mm。
4.2浸泡20h后,從溶液中提出網籃,放在105±5攝氏度的烘箱中燒烤4h,至此,完畢了第一種實驗循環。待試樣冷卻至20~25攝氏度后,即開始第二次循環,從第二次循環起,浸泡及烘烤時間均可為4h。
4.3完畢五次循環后,將試樣置于25~30攝氏度的清水中洗凈硫酸鈉,再放入105±5攝氏度的烘箱中烘干至恒重,待冷卻至室溫后,用試樣粒級下限篩孔過篩,并稱量各粒級試樣實驗后的篩余量。
注:試樣中硫酸鈉與否洗凈,可按下法檢查;取洗試樣的水數毫升,滴入少量氯化鋇(BaCl2)溶液,如無白色沉淀,即闡明硫酸鈉已被洗凈。
4.4對粒徑不不大于20mm(或19mm)的試樣部分,應在實驗前后分別統計其顆粒數量,并作外觀檢查,描述顆粒的裂縫、剝落、掉邊和掉角等狀況及其所占的顆粒數量,以作為分析其結實性時的補充根據。
5計算
5.1試
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