公路相關(guān)試驗第1頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月集料篩分

一、粗集料篩分對于粗集料一般工程分成1#、2#、3#，不過其篩分步驟都一樣。粗集料篩分試驗1目的與適用范圍測定粗集料(碎石、礫石、礦渣等)的顆粒級配。2儀具與材料2.1試驗篩：根據(jù)需要選用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)篩。2.2天平或臺秤：感量不大于試樣質(zhì)量的0.1%。2.3其它：盤子、鏟子、毛刷等。第2頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月篩分用的試樣質(zhì)量公稱最大粒徑(mm)方孔篩

75

63

37.5

31.5

26.5

19

16

9.5

4.75試樣質(zhì)量不少于(kg)108542.52

2

10.5第3頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月3、試驗準(zhǔn)備將來料用分料器或四分法篩分至表1要求的試樣所需量，風(fēng)干后備用。每種試樣準(zhǔn)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，如果沒有要求，也可不進(jìn)行水洗，只進(jìn)行篩篩分。根據(jù)需要可按要求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(jìn)行篩分。第4頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月4、篩分過程按篩孔大小排列順序逐個將集料過篩，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頓的運(yùn)動，使小于篩孔的集料通過篩孔，直至1min內(nèi)通過篩孔的質(zhì)量小于篩上殘余量的1%為止。采用搖篩機(jī)篩分后，應(yīng)該逐個由人工補(bǔ)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，順序進(jìn)行，直至各號篩全部篩完為止。以確認(rèn)1min內(nèi)通過篩孔的質(zhì)量確實小于篩殘余量的1%。4.2.3如果某個篩上的集料過多，影響篩分作業(yè)時，可以分兩次篩分，當(dāng)篩余顆粒的粒徑大于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，準(zhǔn)確至總質(zhì)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(zhì)量m0相比，其相差不得超過0.5%。第5頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月5、計算分計篩余百分率各號篩上的分計篩余百分率計算，累計篩余百分率各號篩的累計篩余百分率為該號篩及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，準(zhǔn)確至0.1%。各號篩的質(zhì)量通過百分率各號篩的質(zhì)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(zhì)量通過百分率即為P0.075，準(zhǔn)確至0.1%。根據(jù)需要，繪制集料篩分曲線。第6頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)集料篩分試驗一、目的與適用范圍測定細(xì)集料(天然砂、人工砂、石屑)的顆粒級配及粗細(xì)程度。對水泥混凝土用細(xì)集料可采用干篩法，如果需要也可采用水洗法篩分；對瀝青混合料及基層用細(xì)集料必須用水洗法篩分。注：當(dāng)細(xì)集料中含有粗集料時，可參照此方法用水洗法篩分，但需特別注意保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)篩篩面不遭損壞。第7頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二、儀具與材料1、標(biāo)準(zhǔn)篩。2、天平：稱量1000g，感量不大于0.5g。3、搖篩機(jī)4、烘箱：能控溫在105℃±5℃。5、其它：淺盤和硬、軟毛刷等。三、試驗準(zhǔn)備根據(jù)樣品中最大粒徑的大小，選用適宜的標(biāo)準(zhǔn)篩.通常為9.5㎜篩(水泥混凝土用天然砂)或4.75㎜篩(瀝青路面及基層用天然砂、石屑、機(jī)制砂等)篩除其中的超粒徑材料。然后將樣品在潮濕狀態(tài)下充分拌勻，用分料器法或四分法縮分至每份小少于550g的試樣兩份，在105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷卻至室溫后備用。第8頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月四、試驗步驟1、干篩法試驗步驟

(1)準(zhǔn)確稱取烘干試樣約500g(m1)，準(zhǔn)確至0.5g，置于套篩的最上面一只，即4.75㎜篩上，將套篩裝入搖篩機(jī)，搖篩約10min，然后取出套篩，再按篩孔大小順序，從最大的篩號開始，在清潔的淺盤上逐個進(jìn)行手篩，直到每分鐘的篩出量不超過篩上剩余量的0.1%時為止，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，以此順序進(jìn)行至各號篩全部篩完為止注：①試樣如為特細(xì)砂時，試樣質(zhì)量可減少到100g。②如試樣含泥量超過5％，不宜采用干篩法。③無搖篩機(jī)時，可直接用手篩。(2)稱量各篩篩余試樣的質(zhì)量，精確至0.5g。所有各篩的分計篩余量和底盤中剩余量的總量與篩分前的試樣總量，相差不得超過后者的1％。。至于水洗法，由于字?jǐn)?shù)過多不介紹。第9頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月五、計算5.1計算分計篩余百分率各號篩的分計篩余百分率為各號篩上的篩余量除以試樣總量(m1)的百分率,精確至0.1%。5.2計算累計篩余百分率

各號篩的累計篩余百分率為該號篩及大于該號篩的各號篩的分計篩余百分率之和,準(zhǔn)確至0.1%。5.3計算質(zhì)量通過百分率各號篩的質(zhì)量通過百分率等于100減去該號篩的累計篩余百分率,準(zhǔn)確至0.1%.5.4根據(jù)各篩的累計篩余百分率或通過百分率,繪制級配曲線。5.5天然砂的細(xì)度模數(shù)按式(T0327-1)計算,精確至0.01。Mx=((A0.15+A0.3+A0.6+A1.18+A2.36)-5A4.75)/(100-A4.75)式中:Mx一一砂的細(xì)度模數(shù);Ao.15、Ao.3…A4.75一一分別為0.15、0.3mm、…4各篩上的累計篩余百分率%根據(jù)細(xì)度模數(shù)大小，將砂分成如下等級：粗砂：（3.1-3.7）中砂：（3.0-2.3）細(xì)砂：（2.2-1.6）特細(xì)砂：（1.5-0.7）第10頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月粗集料密度及吸水率試驗(網(wǎng)籃法)

1目的與適用范圍

本方法適用于測定各種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。2儀具與材料(1)天平或浸水天平:可懸掛吊籃測定集料的水中質(zhì)量,稱量應(yīng)滿足試樣數(shù)量稱量要求,感量不大于最大稱量的0.05%。(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(wǎng)編制或具有密集的孔眼。(3)溢流水槽:在稱量水中質(zhì)量時能保持水面高度一定。(4)烘箱:能控溫在105±5。(5)毛巾:純棉制,潔凈,也可用純棉的汗衫布代替。(6)溫度計。(7)標(biāo)準(zhǔn)篩。(8)盛水容器(如搪瓷盤)。(9)其它:刷子等。第11頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗準(zhǔn)備

3.1將試樣用標(biāo)準(zhǔn)篩過篩除去其中的細(xì)集料,對較粗的粗集料可用475m篩過篩,對2.36mm~4.75mm集料,或者混在4.75mm以下石屑中的粗集料,則用2.36mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩,用四分法或分料器法縮分至要求的質(zhì)量,分兩份備用。對瀝青路面用粗集料,應(yīng)對不同規(guī)格的集料分別測定,不得混雜,所取的每一份集料試樣應(yīng)基本上保持原有的級配。在測定2.36mm~4.75mm的粗集料時,試驗過程中應(yīng)特別小心,不得丟失集料。第12頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗準(zhǔn)備3.2經(jīng)縮分后供測定密度和吸水率的粗集料質(zhì)量應(yīng)符合下表的規(guī)定。??

3.3將每一份集料試樣浸泡在水中,并適當(dāng)攪動,仔細(xì)洗去附在集料表面的塵土和石粉,經(jīng)多次漂洗干凈至水完全清澈為止。清洗過程中不得散失集料顆粒。第13頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月4試驗步驟4.1取試樣一份裝入干凈的搪瓷盤中,注入潔凈的水,水面至少應(yīng)高出試樣2Omm,輕輕攪動石料,使附著在石料上的氣泡完全逸出。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,將天平調(diào)零。吊籃的篩網(wǎng)應(yīng)保證集料不會通過篩孔流失,對2.36mm~4.75mm粗集料應(yīng)更換小孔篩網(wǎng),或在網(wǎng)籃中加放入一個淺盤。4.3調(diào)節(jié)水溫在15~25范圍內(nèi)。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(zhì)量(mw)。4.4提起吊籃,稍稍滴水后,較粗的粗集料可以直接倒在擰干的濕毛巾上。將較細(xì)的粗集料(2.36mm~4.75mm)連同淺盤一起取出,稍稍傾斜搪瓷盤,仔細(xì)倒出余水,將粗集料倒在擰干的濕毛巾上,用毛巾吸走從集料中漏出的自由水。此步驟需特別注意不得有顆粒丟失,或有小顆粒附在吊籃上。再用擰干的濕毛巾輕輕擦干集料顆粒的表面水,至表面看不到發(fā)亮的水跡,即為飽和面干狀態(tài)。當(dāng)粗集料尺寸較大時,宜逐顆擦干。注意對較粗的粗集料,擰濕毛巾時不要太用勁,防止擰得太干,對較細(xì)的含水較多的粗集料,毛巾可擰得稍干些。第14頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗步驟擦顆粒的表面水時,既要將表面水擦掉,又千萬不能將顆粒內(nèi)部的水吸出。整個過程中不得有集料丟失,且已擦干的集料不得繼續(xù)在空氣中放置,以防止集料干燥。4.5立即在保持表干狀態(tài)下,稱取集料的表干質(zhì)量(mf)。4.6將集料置于淺盤中,放入105℃±5℃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(zhì)量(ma)。注:恒重是指相鄰兩次稱量間隔時間大于弛的情況下,其前后兩次稱量之差小于該項試驗要求的精密度,即0.1%。一般在烘箱中烘烤的時間不得少于4~6h。4.7對同一規(guī)格的集料應(yīng)平行試驗兩次,取平均值作為試驗結(jié)果。第15頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月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按式下式計算至小數(shù)點后3位。γa=ma/（ma-mw）γs=mf/（mf-mw）γb=ma/（mf-mw）式中:γa一一一集料的表觀相對密度,無量綱;γs一一集料的表干相對密度,無量綱;γb一一集料的毛體積相對密度,元量綱;ma一一集料的烘干質(zhì)量(g)mf一一集料的表干質(zhì)量(g)mw一一一集料的水中質(zhì)量(g)。5.2集料的吸水率以烘干試樣為基準(zhǔn),精確至0.01%集料的吸水率=（集料的表干質(zhì)量-集料的烘干質(zhì)量）/集料的烘干質(zhì)量×100式中:Wx一一粗集料的吸水率(%)第16頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月計算5.3粗集料的表觀密度(視密度)ρa(bǔ)、表干密度ρs、毛體積密度內(nèi),按下式計算,準(zhǔn)確至小數(shù)點后3位。不同水溫條件下測量的粗集料表觀密度需進(jìn)行水溫修正,不同試驗溫度下水的密度ρT及水的溫度修正系數(shù)αT按附錄B選用。ρa(bǔ)=γa×ρT或ρa(bǔ)=(γa-αT)×ρwρs=γs×ρT或ρs=(γs-αT)×ρwρb=γb×ρT或ρb=(b-αT)×ρw式中:ρa(bǔ)一一粗集料的表觀密度(g/cm3);

ρs一一粗集料的表干密度(g/cm3);ρb一一粗集料的毛體積密度(g/cm3);ρT一一試驗溫度T時水的密度(g/cm3),按附錄B表B-1取用;αT一一試驗溫度T時的水溫修正系數(shù);ρw一一水在4℃時的密度(1.000g/cm3)。6精密度或允許差重復(fù)試驗的精密度,對表觀相對密度飛表干相對密度、毛體積相對密度,兩次結(jié)果相差不得超過0.02,對吸水率不得超過0.2%。第17頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月壓碎試驗壓碎值試驗的目的：集料壓碎值用于衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力，是衡量石料力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)，以評定其在公路工程中的適用性水泥砼用粗集料壓碎值試驗中，采用10mm-20mm的顆粒作為標(biāo)準(zhǔn)試樣壓碎值試驗中，將試樣分三層倒入量筒，每層用金屬棒的半球面端從石料表面上約50mm的高度處自由下落均勻夯擊25次。然后加荷載到10min時達(dá)到總荷載400KN，立即卸載。并計算步驟如下第18頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月5計算

5.1碎石或礫石的壓碎指標(biāo)值按式(1)計算，準(zhǔn)確至0.1%。

Qa=(m0-m1)/m0*100式中：Qa--壓碎值，%；

m0--試樣的質(zhì)量，g；m1--試驗后篩余的試樣質(zhì)量，g。

5.2對多種巖石組成的礫石，如對20mm以下和20mm以上的標(biāo)準(zhǔn)粒級(10mm~20mm)分別進(jìn)行檢驗，則其總的壓碎指標(biāo)值Qa按式(2)計算。

Qa=(α1Qa1+α2Qα2)/(α1+α2)*100

式中：Qa--壓碎值，%；

α1、α2--試樣中20mm以下和20mm以上兩種巖石粒級的顆粒含量百分率，%；

Qa1、Qa2--兩種粒級以標(biāo)準(zhǔn)粒級試驗的分計壓碎指標(biāo)值，%。

以三次平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為壓碎指標(biāo)的測定值。

第19頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月配合比基礎(chǔ)部分水灰比混凝土中用水量和水泥用量之重量比。是配合比中最重要的參數(shù)，它必須考慮混凝土的強(qiáng)度和耐久性。從理論上說水灰比越小，混凝土的強(qiáng)度越高，耐久性越好。砂率混凝土中砂子用量占砂子和石子總量的百分?jǐn)?shù)，合理的砂率是指水泥用量及用水量一定的情況下，使混凝土拌合物具有最大流動性，切保持混凝土和易性良好。第20頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月配合比基礎(chǔ)部分容重組成混凝土的各材料用量之和，單位為Kg/m3，一般強(qiáng)度等級越高，容重越大，通常普通混凝土的容重范圍約為：1950-2500Kg/m第21頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月c30混凝土配合比之設(shè)計步驟1.c30普通混凝土配合比計算(1)計算試配強(qiáng)度(fcu,o)根據(jù)設(shè)計強(qiáng)度等級的要求，按照《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(jgj55—2000)計算該混凝土的試配強(qiáng)度fcu,o：fcu,o=fcu,k1.645×σ=301.645×5.0=38.2mpa(2)計算水灰比(w/c)按照《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(jgj55—2000)中公式計算混凝土水灰比為：w/c=(0.48×42.5×1.13)/(38.20.48×0.33×42.5×1.13)=0.50第22頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)確定單位用水量(mwo)根據(jù)施工要求的70~90mm坍落度，采用碎石最大粒徑為37.5mm依照《普通混土配合比設(shè)計規(guī)程》(jgj55—2000)，又經(jīng)多次試拌，選取混凝土的單位用水量為：mwo=175kg。

(4)計算單位水泥用量(mco)根據(jù)單位用水量及計算水灰比w/c,代入公式計算單位水泥用量：mco=mwo/(w/c)=175/0.47=350kg/m3(5)確定砂率(βs)由碎石的最大粒徑及水灰比查《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》，選取混凝土砂率βs=33%。第23頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

(6)計算砂、石集料用量(mso及mgo)按質(zhì)量法，假定混凝土的表觀密度為ρcp=2400kg/m3，將mco、mwo、βs代入方程組：msomgo=2400-350-175mso/(mgomso)=0.33砂用量mso=619kg/m3，碎石用量mgo=1256kg/m3。c30混凝土配合比之將混凝土拌和物攪拌均勻后，進(jìn)行坍落度試驗，測得坍落度為78mm，滿足設(shè)計坍落度70~90mm的要求，工作性良好。測得混凝土的密度為2450kg/m3，根據(jù)規(guī)范當(dāng)混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時，計算的配合比既為確定的設(shè)計配合比，當(dāng)混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值超過計算值的2%時，應(yīng)將配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)δ，即為確定的設(shè)計配合比第24頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月混凝土坍落度偏大時要調(diào)高骨料含水率，而不能調(diào)低含水率的原因設(shè)定現(xiàn)場砂含水率為X%，石子含水率為Y%，配合比中的用水量為mw0，干砂用量為ms0，干石用量為mg0，則生產(chǎn)時所需用水量為：mw=mw0-mso·X%-mg0·y%，從此式可知道：隨X、Y值增大，而mw減少，即調(diào)高含水率，可降低用水量，從而達(dá)到調(diào)低坍落度的目的。第25頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月混凝土一般會發(fā)生的問題離析：因為石子出現(xiàn)單粒級配，空隙率增大，砂難以包裹石子。這時可通過調(diào)高砂率來改善和易性。泌水：砂石含泥量或泥塊含量偏大，因泥中含有大量水分，在混凝土成型湖，這些水份除一部分參與混凝土水化外，其余沿著毛細(xì)管析出于表面，從而造成泌水。這不但影響混凝土強(qiáng)度，耐久性，也不利抗?jié)B要求。第26頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月水灰比的重要性混凝土的配合比設(shè)計實質(zhì)為確定水泥、石子、砂、水四者的三個比例關(guān)系，即水與水泥的比例；砂與石的比例；水泥漿與骨料的比例；三個比例關(guān)系確定則配比就確定了。其中水灰比即是水與水泥的比例關(guān)系用W/C來表示。在原材料確定的前提下，水灰比W/C的大小是決定混凝土強(qiáng)度的決定因素，也是影響混凝土的耐久性的重要因素，因此，確定水灰比必須滿足混凝土的強(qiáng)度與耐久性的要求。第27頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)水泥混凝土強(qiáng)度應(yīng)注意的幾個影響因素1、水灰比,：水泥混凝土強(qiáng)度主要取決于毛細(xì)管孔隙率或膠空比，但這些指標(biāo)都難于測定或估計。而充分密實的混凝土在任何水灰比程度下的毛細(xì)管孔隙率由水灰比所確定。

2、水泥的化學(xué)成分及細(xì)度水泥質(zhì)量的波動對混凝土強(qiáng)度的影響，水泥質(zhì)量的波動，毫無疑問地在混凝土強(qiáng)度上反映出來。采用具有相同平均強(qiáng)度而離散系數(shù)小的水泥，可以降低混凝土的水泥用量。水泥質(zhì)量波動大多是由于水泥細(xì)度和C3S含量的差異引起的。而這些因素在早期的影響最大。隨著時間的延長其影響就不再是最重要的了。即水泥質(zhì)量波動引起的混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)離差，不隨齡期而增大，但混凝土強(qiáng)度的離散系數(shù)卻因強(qiáng)度隨齡期的增大而減小。因此，水泥質(zhì)量波動對混凝土早期強(qiáng)度影響大。

第28頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)水泥混凝土強(qiáng)度應(yīng)注意的幾個影響因素3、集料集料極重要的參數(shù)是集料的形狀、結(jié)構(gòu)、最大尺寸及級配。

骨料顆粒的粒形、粒徑、表面結(jié)構(gòu)和礦物成分，往往影響混凝土過渡區(qū)的特性，從而影響混凝土的強(qiáng)度。級配良好的粗骨料改變其最大粒徑對混凝土強(qiáng)度有著兩種不同的影響。水泥用量和稠度一樣時，含較大骨料粒徑混凝土拌和物比含較小粒徑的強(qiáng)度小，其集料的表面積小，所需拌和水較少，較大骨料趨于形成微裂縫的弱過渡區(qū)，其最終影響隨混凝土水灰比和所加應(yīng)力而不同。在低水灰比時，降低過渡區(qū)孔隙率同樣對混凝土強(qiáng)度一開始就起重要作用。在一定拌和物中，水灰比一定時抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比將隨粗骨料粒徑的降低而增加。試驗表明，增加骨料粒徑對高強(qiáng)混凝土起反作用，低強(qiáng)度混凝土在一定水灰比時，骨料粒徑似乎無大的影響。另外，在同一條件下，以鈣質(zhì)代硅質(zhì)骨料會使混凝土強(qiáng)度明顯改善。