集料试验作业指导书

1 集料试验作业指导书集料试验作业指导书 目录目录 一 细集料试验作业指导书 2 1 细集料取样 3 2 细集料筛分和细度模数 5 3 细集料含泥量 7 4 细集料泥块含量 8 5 细集料表观密度 9 6 细集料堆积密度及紧装密度 11 二 粗集料试验作业指导书 13 1 粗集料取样 14 2 粗集料筛分 16 3 粗集料含泥量 18 4 粗集料泥块含量 19 5 粗集料针片状颗粒含量 20 6 粗集料压碎指标 21 7 粗集料表观密度 23 8 粗集料堆积密度及空隙率 25 三 试验室工作流程图 27 四 泉州湾跨海大桥材料检测指标 标准和温湿度要求 28 2 一 细集料试验作业指导书一 细集料试验作业指导书 新进材料依据 公路工程集料试验规程 JTG E42 2005 进行 筛分析 含泥量 泥块含量 表观密度 堆积密度试验检测 以同 一产地 同一规格每 400m3或 600t 为一验收批 不足 400 m3或 600t 也按一批计 每一验收批取样一次 20kg 本工程细集料应选用颗粒坚硬 强度高 耐风化的天然砂 应 选用中砂 满足 建筑用砂 GB T14684 2001 级配表第二级配区 要求 细度模数满足 2 6 2 9 含泥量 C50 以下 2 0 C50 及以 上 1 0 泥块含量 0 5 表观密度 2500kg m3 松散堆积密度 1350kg m3 空隙率 47 注 试验间的温度应保持在 15 30 细集料颗粒级配表 累计筛余 级配区 方孔筛 123 9 50mm000 4 75mm 10 010 010 0 2 36mm 35 525 015 0 1 18mm 65 3550 1025 0 0 60mm 85 7170 4140 16 0 30mm 95 8092 7085 55 0 15mm 100 90100 90100 90 3 1 1 细集料取样 细集料取样 1 取样方法 在料堆上取样时 取样部位应均匀分布 取样前先将取样部位表 层铲除 然后从不同部位抽取大致相等的砂 8 份 组成一组样品 从皮带运输机上取样时 应用接料器在皮带运输机的机尾出料处 定时抽取大致等量的砂 4 份 组成一组样品 从火车 汽车 货船上取样时 从不同部位和深度抽取大致等量 的砂 8 份 组成一组样品 2 试样数量 单项试验的最少取样数量应符合下表的规定 做几项试验时 如 确能保证试样经一项试验后不致影响另一项试验的结果 可用同一试 样进行几项不同的试验 单项试验取样数量单项试验取样数量 表表 1 1 序号试验项目最少取样数量 kg kg 1颗粒级配4 4 2含泥量4 4 3石粉含量6 0 4泥块含量20 0 5云母含量0 6 6轻物质含量3 2 7有机物含量2 0 8硫化物与硫酸盐含量0 6 9氯化物含量4 4 10坚固性8 0 11表观密度2 6 12堆积密度和空隙率5 0 13碱集料反应20 0 4 3 试样处理 人工四分法 将所取样品置于平板上 在潮湿状态下拌合均匀 并堆成厚度约为 20mm 的圆饼 然后沿互相垂直的两个方向把圆饼分 成大致相等的四份 取其中对角线的两份重新拌匀 再堆成圆饼 重复上述过程 直至把样品缩分至试验所需量为止 堆积密度所用试样可不经缩分 再拌匀后直接进行试验 注 每批砂各项检测完成后要及时留样存放 5 2 2 细集料筛分和细度模数测定方法 细集料筛分和细度模数测定方法 1 仪器设备 鼓风烘箱 能使温度控制在 105 5 天平 称量 1000g 感量 0 5g 搪瓷盘 毛刷等 方孔筛 孔径为 0 15mm 0 30mm 0 60mm 1 18mm 2 36mm 4 75mm 及 9 50mm 的 筛各一只 并附有筛底和筛盖 摇筛机 2 试验步骤 按表 1 规定取样 并将试样缩分放入烘箱中于 105 5 下烘干至恒重 待冷却后筛除大于 9 50mm 的颗粒 称干砂约 500g 精确至 0 5g 倒入套筛最上一只 将其置于 摇筛机上 摇筛 10min 取下套筛 逐个手筛 筛至无明显试样通过 通过试样倒入下一号筛一起过筛 以此类推 筛完为止 称出各筛筛余量 精确至 0 5g 损失量不得超过筛前质量的 1 即 5g 3 结果计算与评定 分计筛余百分率 各筛上的筛余量与试样总量之比 计算精 确至 0 1 ai mi M 100 式中 ai 某号筛的分计筛余百分率 6 mi 某号筛上的筛余质量 M 试样的总质量 累计筛余百分率 该筛的分计筛余与筛孔大于该筛的各筛的 分计筛余之和 精确至 0 1 Ai a1 a2 ai 式中 Ai 各号筛的累计筛余百分率 a1 a2 ai 4 75mm 2 36mm 计算的某号筛的分计 筛余百分率 根据各筛两次试验累计筛余的平均值 评定该试样的颗粒级配 分部情况 精确至 1 砂的细度模数按式 1 计算 精确至 O 01 MX 1 0 150 30 61 182 364 75 4 75 5 100 AAAAAA A 式中 MX 砂的细度模数 A0 15 A0 03 A4 75 分别为 0 15 0 3 4 75 各筛上的累计筛余百分率 细度模数取两次试验结果的算术平均值 精确至 0 0 如两 次试验所得的细度模数之差大于 0 20 应重新进行试验 7 3 3 细集料含泥量测定方法 细集料含泥量测定方法 1 仪器设备 烘箱 控温 105 5 天平 称量 1000g 感量 1g 方孔筛 孔径为 0 075m 及 1 18mm 的方孔筛 毛刷 浅盘 筒等 2 试验步骤 称干砂约 400g 置于筒中 注入清水 使水面高出砂面约 200mm 充分拌匀后 浸泡 24h 然后用手在水中淘洗 过 1 18mm 和 0 075mm 的套筛 滤去小于 0 075mm 的颗粒 试验前筛子的两面 应用水湿润 整个试验过程中应避免砂粒流失 继续淘洗 再过筛 直到水清澈为止 用水淋洗剩留在筛上的细粒 并将 0 075mm 筛放在水中来回 摇动 以充分洗除小于 0 075mm 的颗粒 然后将两只筛上剩留的颗 粒和容器中已经洗净的试样一并装入浅盘 置于温度为 105 5 的烘箱中烘干至恒重 取出来冷却至室温后 称试样的质量 m1 3 结果计算与评定 精确至 0 1 wa m0 m1 m0 100 式中 wa 含泥量 精确至 0 1 m0 试验前烘干样质量 g m1 试验后烘干样质量 g 8 取两次平行试验结果的算术平均值作为测定值 两次结果之差大于 0 5 时 应重新取样进行试验 4 4 细集料泥块含量测定方法 细集料泥块含量测定方法 1 仪器设备 烘箱 控温 105 5 天平 称量 2000g 感量不大于 2g 方孔筛 孔径为 0 6mm 及 1 18mm 的方孔筛 毛刷 浅盘 筒等 2 试验步骤 称干砂 200g m1 至于容器中 并注入饮用水 使水面高出 砂面约 200mm 充分搅匀后 静置 24h 然后用手捻碎泥块 过 0 6mm 方孔筛用水冲洗 反复冲洗过筛 直到目测清澈 筛余下来的试样应小心从筛上取回放入浅盘 置于温度为 105 5 的烘箱中烘至恒重 冷却后称重 m2 3 结果计算与评定 精确至 0 1 QK m1 m2 m1 100 式中 QK 泥块含量 m2 试验后干燥试样质量 g m1 试验前干燥试样质量 g 以两次试验结果的算术平均值作为测定值 两次结果之差大于 0 4 时 应重新取样进行试验 9 5 5 细集料表观密度测定方法 标准法 细集料表观密度测定方法 标准法 1 仪器设备 烘箱 控温 105 5 天平 称量 1000g 感量 1g 容量瓶 容量 500ml 干燥器 浅盘 铝制料勺 温度计等 2 试验步骤 称干砂约 300g m0 装入盛有半瓶冷开水容量瓶中 摇转容量瓶 使砂在 23 1 7 的水中充分搅动排除气泡 塞紧瓶塞 静置 24h 然后用滴管加水至瓶颈刻度线平齐 水下液 面 再塞紧瓶塞 擦干瓶外水分 称其质量 m1 倒出容量瓶中的水和试样 将瓶的内外壁洗净 再向瓶内加 入水温相差不超过 2 的冷开水至瓶颈刻度线 塞紧瓶塞 擦干容 量瓶外壁水分 称质量 m2 注 在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度 从试样加 水静置的最后 2h 起直至试验结束 其温度相差不得超过 1 3 结果计算与评定 精确至 1kg m3 1000 120 0 t mmm m 式中 表观密度 kg m3 10 m0 试样质量 g m1 试样 水 容量瓶质量 g m2 水 容量瓶的质量 g 水温对砂的表观密度影响的修正系数 见下表 t 不同水温对砂的表观密度影响的修正系数 水温 151617181920 t 0 0020 0030 0030 0040 0040 005 水温 2122232425 t 0 0050 0060 0060 0070 007 以两次试验结果的算术平均值作为测定值 当两次结果之差大 于 10 kg m3时 应重新取样进行试验 11 6 6 细集料堆积密度及紧装密度测定方法 细集料堆积密度及紧装密度测定方法 1 仪器设备 烘箱 控温 105 5 台秤 称量 5000g 感量 5g 容量筒 容量 1L 标准漏斗 小勺 直尺 浅盘等 2 试验步骤 自然堆积密度 将准备好的干砂装入漏斗中 打开底部活动 门 漏斗出料口距容量筒口 50mm 左右 将砂流入 1L 容量筒中将其 装满并超出筒口 用直尺沿筒口中心线向两个相反方向刮平 称其 质量 m1 紧装密度 取干砂一份 分两层装入 1L 容量筒中 装完一层 在筒底垫放 10mm 钢筋一根 按住筒左右颠击地面 25 下 第二装满 后同样方法颠实 所垫钢筋的方向与第一层放置方向垂直 装完颠 实后 添加砂超出筒口 用直尺沿筒口中心线向两个相反方向刮平 称其质量 m2 3 结果计算与评定 精确至 1kg m3 12 m1 m0 V m2 m0 V 式中 砂的堆积密度 kg m3 砂的紧装密度 kg m3 m0 容量筒的质量 g m1 容量筒和堆积砂的总质量 g m2 容量筒和紧装砂的总质量 g V 容量筒容积 m3 n 1 a 100 精确至 0 1 式中 n 砂的空隙率 砂的堆积密度 kg m3 a 砂的表观密度 kg m3 以两次试验结果的算术平均值作为测定值 13 二 粗集料试验作业指导书二 粗集料试验作业指导书 新进碎石材料依据 公路工程集料试验规程 JTG E42 2005 对进场的同料源 同级配的粗集料每 750t 或 500m3为 1 批 每批 至少取样 1 次 做级配试验 密度试验 含泥量试验 泥块含量试 验 针片状含量试验 压碎指标值试验 本工程粗骨料应选用级配合理 粒行良好 质地均匀坚固的洁 净碎石 应符合 5 25mm 连续级配要求 含泥量 C50 以下 0 5 C50 及以上 0 5 泥块含量 C50 以下 0 5 C50 及以 上 0 压碎指标 C50 以下 10 0 C50 及以上 7 0 针片状 颗粒含量 C50 以下 10 0 新桥规要求 7 0 C50 及以上 5 0 表观密度 2600kg m3 松散堆积密度 1450kg m3 新桥 规要求松散堆积密度 1500kg m3 空隙率 45 0 新桥规要求 紧密状态下空隙率 40 0 试验间的温度应保持在 15 30 粗集料颗粒级配表 累计筛余 方孔筛 mm 公称粒径 mm 2 364 759 5016 019 026 531 5 5 10 95 10085 1000 150 5 16 95 10085 10030 600 100 14 5 20 95 10090 10040 80 0 100 5 25 95 10090 100 30 70 0 50 5 31 5 95 10090 10070 90 15 45 0 5 连续粒级 5 40 95 10070 90 30 65 1 1 粗集料取样 粗集料取样 1 取样方法 试样 在料堆上取样时 取样部位应均匀分布 取样前先将取 样部位表层铲除 然后从不同部位抽取大致等同的石子 15 份 在料 堆的顶部 中部和底部均匀分布的 15 个不同部位取得 组成一组 试样 从皮带运输机上取样时 应用接料器在皮带运输机机尾的出 料处定时抽取大致等量的石子 8 份 组成一组样品 从汽车上取样 时 从不同部位和深度抽取大致等量的 16 份石子 组成一组样品 2 取样数量 单项试验的最少取样数量应符合下表要求 每一单项试验项目所需碎石或卵石最小取样质量 kg 15 3 试样处理 碎石或卵石缩分时 应将样品置于平板上 在自然状态下拌匀 大致摊平 然后沿互相垂直的两个方向 分成大致相等的四份 取其 对角的两份重新拌匀 重复上述过程 直至缩分后的材料量略多于 进行试验所必需的量为止 碎石的含水率 堆积密度 紧密密度检验所用的试样 可不经 缩分 拌匀后直接进行试验 注 每批石料各项检测完成后要及时留样存放 最大公称粒径 试验项目 4 759 513 216 019 026 531 537 553 0 筛分81012 5152020304050 表观密度 688888121620 含水率 222222334 吸水率 222244466 堆积密度 紧密密度 4040404040408080100 含泥量 88882424404060 泥块含量 88882424404060 针片状含量 0 61 22 54882040 硫化物 硫酸 盐 1 0 16 2 2 粗集料筛分测定方法 粗集料筛分测定方法 1 仪器设备 烘箱 105 5 台秤 天平的称量 30Kg 感量 1g 方孔筛 孔径依次为 2 36mm 4 75mm 9 5mm 16 0 mm 19 0 mm 26 5 mm 的方孔筛以及筛的底盘和盖各一只 浅盘 毛刷 2 试验步骤 17 称取干燥试样 3kg 一份 精确到总质量的 0 1 倒入套筛最 上一只 将其置于摇筛机上 摇筛 10min 取下套筛 逐个手筛 筛 至无明显试样通过 通过试样倒入下一号筛一起过筛 以此类推 筛完为止 称取各筛筛余量 精确至总质量的 0 1 损耗量不得超过筛 前试样总质量的 0 5 即 15g 3 结果计算与评定 分计筛余百分率 各筛上的筛余量与试样总量之比 计算精 确至 0 1 ai mi M 100 式中 ai 各号筛的分计筛余百分率 mi 各号筛上的筛余质量 M 试样的总质量 累计筛余百分率 该筛的分计筛余与筛孔大于该筛的各筛的 分计筛余之和 精确至 0 1 Ai a1 a2 ai 式中 Ai 各号筛的累计筛余百分率 a1 a2 ai 依次为 2 36mm 4 75mm 9 5mm 16 0 mm 19 0 mm 26 5 mm 筛的分计筛 余百分率 根据各筛两次试验累计筛余的平均值 评定该试样的颗粒级配 分部情况 精确至 1 18 3 3 粗集料含泥量测定方法 粗集料含泥量测定方法 1 仪器设备 烘箱 105 5 台秤 天平的称量 30Kg 感量 1g 方孔筛 孔径为 1 18mm 和 0 075mm 的方孔筛各一只 浅盘 毛刷 筒 2 试验步骤 称取干燥的碎石 6kg 按公称最大粒径为 26 5mm 称量 m0一 19 份装入筒内 加水浸泡 24h 用手淘洗将浑浊液倒入 1 18mm 和 0 075mm 的筛上 滤去小于 0 075mm 的颗粒 继续淘洗 再过筛直到目测清澈为止 用水淋洗剩留在筛上的细粒 并将 0 075mm 筛放在水中来回 摇动 以充分洗除小于 0 075mm 的颗粒 然后将两只筛上剩留的颗 粒和容器中已经洗净的试样一柄装入浅盘 置于温度为 105 5 的烘箱中烘干至恒重 取出来冷却至室温后 称试样的质量 m1 3 结果计算与评定 精确至 0 1 Qn m0 m1 m0 100 Qn 含泥量 精确至 0 1 m0 试验前烘干样质量 g m1 试验后烘干样质量 g 取两次平行试验结果的算术平均值作为测定值 两次结果之差 大于 0 2 时 应重新取样进行试验 4 4 粗集料泥块含量测定方法 粗集料泥块含量测定方法 1 仪器设备 烘箱 控温 105 5 台秤 称量 30kg 感量 1g 方孔筛 孔径为 2 36mm 和 4 75mm 的方孔筛各一只 毛刷 浅盘 筒等 2 试验步骤 称干燥碎石 6kg 按公称最大粒径为 26 5mm 称量 一份 用 20 4 75mm 筛将试样过筛 称出筛去 4 75mm 以下颗粒后的试样质量 m1 将试样在筒中摊平注入水 使水面高出试样表面 浸泡 24h 后将水放掉 然后用手捻压泥块 将试样放在 2 36mm 方孔筛上用 水冲洗 反复冲洗过筛 直到目测清澈 小心取出 2 36mm 筛上试样放入浅盘 置于温度为 105 5 的烘箱中烘至恒重 冷却后称重 m2 3 结果计算与评定 精确至 0 1 Qk m1 m2 m1 100 式中 Qk 泥块含量 m1 4 75mm 筛余质量 g m2 试验后烘干试样质量 g 以两次试验结果的算术平均值作为测定值 两次结果之差大于 0 1 时 应重新取样进行试验 5 5 粗集料针片状颗粒含量 粗集料针片状颗粒含量 规准仪法规准仪法 1 仪器设备 针状规准仪和片状规准仪 台秤 称量 30kg 感量 1g 方孔筛 孔径依次为 4 75mm 9 5mm 16 0 mm 19 0 mm 26 5 mm 的方孔筛以及筛的底盘和盖各一只 毛刷 浅盘等 21 2 试验步骤 称取干燥的碎石 3kg 按公称最大粒径为 26 5mm 称量 一份按 粗集料筛分试验方法筛分 称取各筛筛余量并记录 将各筛筛余集料逐级通过针片状鉴定 首先目测挑出接近立 方体形状的规则颗粒 将目测有可能是针片状的颗粒集料按规定的 通过规准仪所对应孔径的鉴定 挑出颗粒长度大于针状规准仪上相应间距而不能通过的为针 状颗粒 挑出颗粒厚度小于相应孔宽能通过的为片状颗粒 称取各筛上的针 片状质量并记录 其总质量为m1 3 结果计算与评定 精确至 0 1 Qe m1 m0 100 式中 Qe 针片状颗粒含量 m1 试样中针片状颗粒的总质量 g m0 试样总质量 g 6 6 粗集料压碎指标测定方法 粗集料压碎指标测定方法 1 仪器设备 石料压碎值试验仪 依据 公路工程集料试验规程 JTG E42 2005 中 T0316 2005 规定要求 部 位 符 号 名 称 尺寸 试筒 A B C 内径 高度 壁厚 150 0 3 125 128 12 22 压柱 D E F G 压头直径 压杆直径 压柱总长 压头厚度 149 0 2 100 149 100 110 25 底板 H I J 直径 厚度 中间部分 边缘厚度 200 220 6 4 0 2 10 0 2 金属棒 直径 10mm 长 450mm 600mm 一端加工成半球形 台秤 称量 30kg 感量 1g 压力机 500kN 应能在 10min 内达到 400kN 标准筛 13 2mm 9 5mm 2 36mm 方孔筛各一个 2 试验步骤 将干燥的粗集料用 13 2mm 和 9 5mm 标准筛过筛 取 9 5mm 13 2mm 的试样 3 组各 3000g 供试验用 注意 每次试验的 石料数量应满足按上述方法夯击后石料在试筒内的深度为 100mm 将试样分 3 次均匀装入试筒内 每次均整平捣实 25 次 称筒中试样 质量m0 以相同质量的试样进行压碎值的平行试验 将试样分 3 层均匀装入试模中 每层将试样表面整平 用金 属棒均匀捣实 25 次 最后将表面仔细整平 将装有试样的试模放到压力机上 同时加压头放入试筒内石 料面上 注意使压头摆平 开动压力机 在 10min 左右时间内均匀 地加载至 400KN 稳压 5s 然后卸载 倒出试样 过 2 36mm 的方孔筛 称取通过 2 36mm 筛孔的细 集料质量m1 准确至 1g 23 3 结果计算与评定 精确至 0 1 Q a m1 m0 100 式中 Q a 石料的压碎值 m0 试验前试样质量 g m1 试验后通过 2 36mm 筛孔的细集料质量 g 以 3 个试样平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定值 7 7 粗集料表观密度测定方法 粗集料表观密度测定方法 1 仪器设备 静水天平 可悬挂吊篮 附溢流水槽 吊篮 称量 5kg 感量 24 0 1g 烘箱 控温 105 5 方孔筛 4 75mm 的方孔筛一只 毛刷 浅盘 筒 温度计等 2 试验步骤 测定密度所需的试样最小量 公称最大粒径 mm 4 759 5161926 531 5 每份试样最小质量 kg 0 81111 51 5 先将粗集料干燥后筛除小于 4 75mm 的颗粒 取不小于上表 规定质量的试样一份放入水中仔细清洗干净 清洗过程中不得有颗 粒散失 把洗净的碎石放入筒中 注入清水 水面至少应高出试样 20mm 轻轻搅动使附着在石料上的气泡完全逸出 在室温下浸水 24h 吊篮挂在天平吊钩上 浸入注满水的溢流水槽中 由溢流孔 控制水面高度至溢流孔 称取吊篮水中质量 m2 将试样移入吊篮中 水面高度控制至溢流孔 称取吊篮及试样水中质量 m1 注 试验时各项称量水温应控制在 15 25 范围内 温度变 化不应超过 2 取出吊篮中试样置于浅盘中 放入 105 5 的烘箱中烘干 冷却 称取烘干质量 m0 25 3 结果计算与评定 精确至 1kg m3 1000 120 0 t mmm m 式中 表观密度 kg m3 m0 试样烘干后的质量 g m1 吊篮及试样在水中质量 g m2 吊篮在水中质量 g 水温对砂的表观密度影响的修正系数 见下表 t 不同温度水的修正系数 水温 151617181920 t 0 0020 0030 0030 0040 0040 005 水温 2122232425 t 0 0050 0060 0060 0070 007 表观密度取两次试验结果的算术平均值 两次试验结果之差超 过 20kg m3 须重新试验 26 8 8 粗集料堆积密度及空隙率测定方法 粗集料堆积密度及空隙率测定方法 1 仪器设备 台秤 称量 30kg 感量 1g 容量筒 10L 公称最大粒径 9 5mm 26 5mm 称取质量m1 平头铁锹 振动台或 25mm 圆钢筋 2 试验步骤 自然堆积密度 取试样一份 置于平整干净的地上 用铁锹铲起试样 自由落 入容量筒中 铁锹齐口应距筒口 50mm 左右 装满容量筒并除去凸出 筒口表面颗粒 以合适颗粒填入凹陷空隙 称取试样和容量筒总质 量 m2 振实密度 按堆积密度试验步骤 将装满试样的容量筒放在振动台上 震 动 3min 或者分三层装入筒中 装完一层 在筒底垫放 25mm 圆钢 一根 将筒按住左右颠击地面 25 下 然后装入第二层第三层 筒底 钢筋垫放的方向应与上一层放置方向垂直 装填完毕后 加料填到 试样超出筒口 用钢筋沿筒口边缘刮除高出的颗粒 用合