項(xiàng)目一砂石材料的檢測(cè)與應(yīng)用項(xiàng)目一砂石材料檢測(cè)與應(yīng)用任務(wù)二集料的檢測(cè)與應(yīng)用集料(Aggregate)的概念：松散的材料，在混合料中起骨架和填充作用的粒料。集料的分類：1、根據(jù)集料的形成過(guò)程分:2、根據(jù)粒徑大小分為：3、根據(jù)化學(xué)成分可以分為：作為水泥或?yàn)r青混合料的骨料及拌制砂漿

卵石碎石粗集料細(xì)集料酸性集料堿性集料3

1、集料概念：在混合料中起骨架和填充作用的粒料。

集料種類石屑砂碎石礫石（卵石）礫石、卵石2、分類：粗集料：水泥混凝土（粒徑大于4.75cm）瀝青混合料（粒徑大于2.36cm）細(xì)集料：水泥混凝土（粒徑小于4.75cm）瀝青混合料（粒徑小于2.36cm）粗細(xì)集料的劃分標(biāo)準(zhǔn)礫石礫石卵石卵石碎石一、粗集料的技術(shù)性質(zhì)

（一）粗集料的物理性質(zhì)

1．粗集料的密度

(1)表觀密度（ApprentDensity）(簡(jiǎn)稱視密度)在規(guī)定條件(105℃±5℃烘干至恒重)下，單位表觀體積(包括礦質(zhì)實(shí)體和閉口孔隙的體積)的質(zhì)量。[粗集料表觀密度的測(cè)定方法]

——網(wǎng)籃法將粗集料在規(guī)定條件(105℃±5℃烘干至恒重)下烘干后稱其質(zhì)量為ma，再將干燥粗集料裝在金屬吊籃中浸水24h，使開口孔隙飽水，然后在浸水天平上稱出飽水的粗集料在水中的質(zhì)量mw，再用濕毛巾擦干飽水集料的表面水后稱得飽和面干質(zhì)量mf，根據(jù)粗集料的烘干質(zhì)量ma和飽水后在水中的質(zhì)量mw，按下式計(jì)算粗集料表觀密度ρa(bǔ)：(2)毛體積密度粗集料的毛體積密度是在規(guī)定的條件下，單位毛體積(包括礦質(zhì)實(shí)體、閉口孔隙和開口孔隙)的質(zhì)量。[粗集料毛體積密度測(cè)定方法]——網(wǎng)籃法(3)表干密度（飽和面干毛體積密度SaturatedSurface-DryDensity)

粗集料的飽和面干密度是在規(guī)定的條件下，單位毛體積(包括礦質(zhì)實(shí)體、閉口孔隙和開口孔隙)的飽和面干質(zhì)量。[粗集料毛體積密度測(cè)定方法]——網(wǎng)籃法浮力定律毛體積密度檢測(cè)

物體在水中受到浮力作用，浮力的大小取決于物體排開水的體積，而該體積恰恰就是物體自身體積，而該體積的大小在數(shù)值上等于物體分別在空氣中的稱重和水中稱重的差值。所以，物體哪部分參與了排水，則上述測(cè)得的質(zhì)量差值就代表哪一部分的體積。例如：在石料毛體積密度試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，操作的步驟是①稱取石料在水中的質(zhì)量；②稱取表干質(zhì)量（撈出石料用擰干的濕毛巾擦干表面，留下開口孔隙中吸入的水后稱取的質(zhì)量）；③稱取石料烘干后質(zhì)量。所以：石料毛體積=m表干質(zhì)量質(zhì)量—m水中質(zhì)量

[粗集料密度的測(cè)定方法]——網(wǎng)籃法

(4)堆積密度(LooseDensity)

粗集料的堆積密度是集料裝填于容器中(包括集料之間的空隙和顆粒內(nèi)部的孔隙)單位體積的質(zhì)量。自然堆積密度是干燥的粗集料用平頭鐵鍬離筒口50mm左右裝入規(guī)定容積的容量筒的單位體積的質(zhì)量；振實(shí)狀態(tài)密度是將裝滿試樣的容量筒在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)3min后單位體積的質(zhì)量；搗實(shí)狀態(tài)密度是將試樣分三次裝入容量筒，每層用搗棒均勻搗實(shí)25次的單位體積的質(zhì)量。粗集料的堆積密度自然堆積狀態(tài)振實(shí)狀態(tài)搗實(shí)狀態(tài)

[堆積密度的測(cè)定方法]：按照現(xiàn)行《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程JTGE42–2005》規(guī)定，將干燥的材料用平頭鐵鍬離筒口50mm左右裝入、振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)或搗棒均勻搗實(shí)體積為V的容量筒，并稱得其質(zhì)量m2，倒出材料再稱得容量筒的質(zhì)量為m1。按下式計(jì)算材料的堆積密度(包括堆積密度、振實(shí)密度和搗實(shí)密度)：

瀝青混合料用粗集料間隙率：

水泥混凝土用粗集料空隙率：

搗實(shí)狀態(tài)下粗集料骨架間隙率

搗實(shí)狀態(tài)下堆積密度振實(shí)狀態(tài)下堆積密度【粗集料堆積密度的測(cè)定方法】(5)含水率(PercentageofWater)粗集料含水率是粗集料在自然狀態(tài)條件下的含水量的大小。問(wèn)題1：含水率為5%的砂220g，干燥后重（）g。問(wèn)題2：材料的密度、表觀密度、堆積密度有何區(qū)別？如何測(cè)定？材料含水后對(duì)三者有什么影響？解 密度： 表觀密度： 堆積密度：對(duì)于含孔材料，三者的測(cè)試方法要點(diǎn)如下：測(cè)定密度時(shí)，需先將材料磨細(xì)，之后采用排出液體或水的方法來(lái)測(cè)定體積。測(cè)定表觀密度時(shí)，直接將材料放入水中，即直接采用排開水的方法來(lái)測(cè)體積；測(cè)定堆積密度時(shí)，將材料直接裝入已知體積的容量筒中，直接測(cè)試其自然堆積狀態(tài)下體積。含水與否對(duì)密度、表觀密度無(wú)影響，因密度、表觀密度均是對(duì)干燥狀態(tài)而言的。含水對(duì)堆積密度的影響則較復(fù)雜．一般來(lái)說(shuō)是使堆積密度增大。2．集料粒徑與篩孔

（1）集料最大粒徑(MaximumSizeofAggregate)

指集料100%都要求通過(guò)的最小的標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸。（2）集料最大公稱粒徑(NominalMaximumSizeofAggregate)

指集料可能全部通過(guò)或允許有少量不通過(guò)(一般容許篩余不超過(guò)10%)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸，通常是集料最大粒徑的下一個(gè)粒徑。（3）標(biāo)準(zhǔn)篩

對(duì)顆粒材料進(jìn)行篩分試驗(yàn)應(yīng)用符合標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸規(guī)格要求的系列樣品篩。標(biāo)準(zhǔn)篩（方孔）篩孔尺寸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。3.級(jí)配(Gradation)

粗集料中各組成顆粒的分級(jí)和搭配。級(jí)配通過(guò)篩分試驗(yàn)確定。篩分試驗(yàn)就是將集料通過(guò)一系列規(guī)定篩孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩，測(cè)定出存留在各個(gè)篩上的集料質(zhì)量，根據(jù)集料試樣的質(zhì)量與存留在各篩孔尺寸標(biāo)準(zhǔn)篩上的集料質(zhì)量，就可求得一系列與集料級(jí)配有關(guān)的參數(shù)：分計(jì)篩余百分率、累計(jì)篩余百分率和通過(guò)百分率。1、分計(jì)篩余百分率

是指某號(hào)篩上的篩余質(zhì)量占試樣總質(zhì)量百分率2、累計(jì)篩余百分率

是指某號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率和大于該號(hào)篩的各篩分計(jì)篩余百分率之總和

3、通過(guò)百分率

是指通過(guò)某號(hào)篩的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分率，即100與某號(hào)篩累計(jì)篩余百分率之差

分計(jì)篩余、累計(jì)篩余和通過(guò)量的關(guān)系

篩孔尺寸/mm存留質(zhì)量/g分計(jì)篩余/%累計(jì)篩余/%通過(guò)百分率/%d0=Dmaxd1d2d3d4d5┇dk┇dnm0=0m1m2m3m4m5┇mk┇mnα0=0α1α2α3α4α5┇αk┇αnA0=0A1=α1A2=α1+α2A3=α1+α2+α3A4=α1+α2+α3+α4A5=α1+α2+α3+α4+α5┇Ak=α1+α2+α3+α4+…+αk

┇An=α1+α2+α3+α4+…+αnP0=100P1=100-A1P2=100-A2P3=100-A3P4=100-A4P5=100-A5┇Pk=100-Ak┇Pn=100-An備注N∑mi=m1n∑αi=1001篩孔尺寸di(mm)4.752.361.180.60.30.15<0.15篩余質(zhì)量mi(g)2535901251257525ai(%)57182525155Ai51230558095100Pi958870452050要求通過(guò)范圍（%）100-90100-7590-5059-3030-810-0－

例題.某橋工地現(xiàn)有擬作水泥混凝土用的砂料一批，經(jīng)按取樣方法選取樣品篩析結(jié)果如下表，試計(jì)算其“分計(jì)篩余”、“累計(jì)篩余”、“通過(guò)百分率”和“細(xì)度模數(shù)”，判斷該砂的粗細(xì)程度并判斷其級(jí)配是否符合技術(shù)要求。篩孔尺寸di(mm)31.5199.54.752.360.60.075篩底篩上質(zhì)量mi(g)ai(%)16.823.011.39.916.516.11.5AiPi95.178.355.344.034.117.61.50共5000g4.916.823.011.39.916.516.11.54.粗集料針片狀顆粒含量針狀顆粒顆粒長(zhǎng)度大于平均粒徑的2.4倍的顆粒片狀顆粒顆粒厚度小于平均粒徑的0.4倍的顆粒

(平均粒徑指該粒級(jí)上、下粒徑的平均值)針片狀顆粒含量測(cè)定：規(guī)準(zhǔn)儀法游標(biāo)卡尺法5.堅(jiān)固性飽和硫酸鈉干濕循環(huán)試驗(yàn)測(cè)定方法：(二)粗集料的力學(xué)性質(zhì)道路與橋梁建筑用粗集料的力學(xué)性質(zhì)，主要是壓碎值和磨耗損失，其次是磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值。不同道路等級(jí)抗滑表層的集料技術(shù)要求指標(biāo)高速公路一級(jí)公路其他公路石材磨光值(PSV)不小于4235道瑞磨耗值(AAV)不大于1416集料沖擊值(AIV)不大于/%28301．集料壓碎值(AggregateCrushingValue)

集料壓碎值是集料在連續(xù)增加的荷載下，抵抗壓碎的能力。它作為衡量石材強(qiáng)度的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)，用以評(píng)價(jià)石料在公路工程中的適用性。壓碎值測(cè)定儀[集料壓碎值測(cè)定方法]：將粒徑為9.5～13.2mm的集料試樣，先用一個(gè)容積1767cm3的標(biāo)準(zhǔn)量筒，分三層裝料，并用標(biāo)準(zhǔn)的方法夯實(shí)，確定試驗(yàn)時(shí)所需集料的數(shù)量。然后按此確定的集料試樣，用標(biāo)準(zhǔn)夯實(shí)法分三層裝入集料壓碎值測(cè)定儀的鋼質(zhì)圓筒內(nèi)，每層用夯棒夯25次，最后在碎石上再加一壓頭。將試模移于壓力機(jī)上，于10min內(nèi)均勻加荷至400kN，使壓頭勻速人筒內(nèi)，部分集料即被壓碎為碎屑，測(cè)定通過(guò)2．36㎜篩孔的碎屑的質(zhì)量占原集料總質(zhì)量的百分率，此值稱為壓碎值，用表示，可按下式求2．集料磨光值(AggregatePolishingValue)[集料磨光值測(cè)定方法]：選取粒徑為9.5～13.2㎜集料試樣，密排于試模中，先用砂填密集料間空隙，然后再用環(huán)氧樹脂砂漿固結(jié)，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，即制成試件。將制備好的試件安裝于加速磨光機(jī)的道路輪上，當(dāng)電機(jī)開動(dòng)時(shí)，模擬汽車輪胎即以320r／min±5r／min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在兩輪之間加入水和金剛砂使試件受到金剛砂的磨耗。先用30號(hào)金剛砂磨3h，然后用280號(hào)金剛砂磨3h。經(jīng)磨耗6h后取下試件，沖洗去金剛砂，用擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定磨光值。等?？鼓ス庑阅ス庵担≒olishedStoneValue，簡(jiǎn)稱PSV

）集料磨光值愈高，表示其抗滑性愈好?？够鎸討?yīng)選用磨光值高的集料，如玄武巖、安山巖、砂巖和花崗巖加速磨光試驗(yàn)機(jī)擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀3．集料沖擊值(AggregateImpactValue)集料抵抗多次連續(xù)重復(fù)沖擊荷載作用的性能沖擊韌性：集料沖擊值(簡(jiǎn)稱AIV)沖擊值越小,表示集料的抗沖擊性越好選取粒徑為9.5～13.2mm的集料試樣，用金屬量筒分三次搗實(shí)的方法確定試驗(yàn)用集料數(shù)量。將集料裝于沖擊值試驗(yàn)儀的盛樣器中，用搗實(shí)桿每層搗實(shí)25次，使其初步壓實(shí)。然后用質(zhì)量為13.75±0.05kg的沖擊錘，沿導(dǎo)桿自380mm±5mm處自由落下錘擊集料，并連續(xù)錘擊15次，每次錘擊間隔時(shí)間不少于1s。沖擊值試驗(yàn)儀[集料沖擊值測(cè)定方法]：4．集料磨耗值(AggregateAbrasionValue)集料磨耗值用于評(píng)定抗滑表層的集料抵抗車輪磨耗的能力集料磨耗值愈高，表示集料的耐磨性愈差高速公路、一級(jí)公路抗滑層用集料的AAV應(yīng)不大于14。測(cè)定方法：道瑞磨耗試驗(yàn)洛杉磯式磨耗試驗(yàn)洛杉磯式磨耗試驗(yàn)（LosAngelesAbrasionTest）又稱擱板式磨耗試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)是由一個(gè)圓鼓和鼓中一個(gè)擱板所組成。試驗(yàn)用的試樣是按一定規(guī)格組成的級(jí)配石材，總質(zhì)量為5000g。當(dāng)試樣加入磨耗鼓中的同時(shí)，加入12個(gè)鋼球，鋼球總質(zhì)量為5000g。磨耗鼓以30～33r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于擱板的作用，可將集料和鋼球帶到高處落下。經(jīng)旋轉(zhuǎn)500次后，將集料試樣取出，用2mm圓孔篩或1.7mm方孔篩篩去石屑，并洗凈烘干稱其質(zhì)量。洛杉磯式磨耗試驗(yàn)機(jī)二、細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)1、細(xì)集料的密度[細(xì)集料表觀密度測(cè)定方法]：將細(xì)集料在規(guī)定條件(105℃±5℃烘干至恒重)下烘干后稱其質(zhì)量為m0，再將干燥細(xì)集料裝入盛有半瓶蒸餾水的容量瓶中，在水中浸24h，使開口孔隙飽水后將水加滿，然后稱其質(zhì)量為m2，倒出容量瓶中的水和細(xì)集料并裝滿水，稱得容量瓶裝滿水的質(zhì)量為m1。(1)細(xì)集料的表觀密度(2)細(xì)集料的毛體積密度、表干密度（飽和面干密度）、吸水率[細(xì)集料毛體積密度、表干密度測(cè)定方法]：將細(xì)集料在水中浸24h，使開口孔隙飽水，取出稱取飽和面干試樣質(zhì)量m3，迅速放入容量瓶中，將水加滿，稱其質(zhì)量m2。倒出容量瓶中的水和細(xì)集料并裝滿水，稱得容量瓶裝滿水的質(zhì)量為m1，將倒出的細(xì)集料在規(guī)定條件(105℃±5℃烘干至恒重)下烘干后稱其質(zhì)量為m0。按公式計(jì)算出毛體積密度ρb、表干密度ρs。(3)細(xì)集料的堆積密度及空隙率細(xì)集料在自然狀態(tài)下的堆積密度是反映細(xì)集料棱角性的主要指標(biāo)?？障堵视?，說(shuō)明細(xì)集料的棱角性愈好。

[細(xì)集料堆積密度的測(cè)定方法]：將細(xì)集裝入漏斗中，漏斗出料口