集料试验作业指导书

集料试验作业指导书

第一节粗集料的筛分试验

一、目的与适用范围

测定粗集料(碎石、砾石、矿渣)的颗粒级配。

二、主要试验步骤

1、用水洗法测定集料中小于0.075nlm的细粉部分质

量。

将集料倒入盛有水电容器中；根据集料粒径的大小

选择组成一组套筛，将容器中的混合物倒入套筛；烘干筛后

的集料，称其质量m2,准确至0.1%。

2、用干筛法测定粗集料各个粒级质量百分率。

称取质量为m0的试样烘干，用搪瓷盘做筛分，直至

确定1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的1%。

称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1%。各筛

分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的中质量m0相

比，其相差不超过0.5%。

三、计算

P(0.075)=(m1-m2)*100/m1

式中：

P(0.075)一集料中小于0.075的含量(通过率)，%

用一用于水洗的干燥集料中质量,g

m2一集料水洗后的干燥质量，g

Pi=mi*[100-P(0.75)]/(m0*1

00)

式中：

Pi-各号筛上的分计筛余百分率，%

m0—用于干筛的干燥集料总质量，g

mi-各号筛上的分计筛余，g

i一依次为0.15mm、0.3mm>0.6mm........至集料最大粒径

第二节粗集料表干密度及吸水率试验(网篮法)

一、目的与适用范围

本方法适用于测定碎石、砾石等各种粗集料的表观

相对密度、标竿相对密度、毛体积密度、表观密度、毛体积

密度，以及粗集料的吸水率。

二、主要试验步骤

1、挂好吊篮，将天平调零。将试验移入天平，称

其水中质量(Mw)o

2、取出集料，擦干表面水，马上称其表干质量(Mf)o

3、把集料烘干，称其烘干质量(Ma)

三、计算

Ya=Ma/(Ma-Mw)

Ys=Mf/(Mf-Mw)

Yb=Ma/(Mf-Mw)

Wx=(Mf-Ma)*1OO/Ma

式中：

Ya一集料的表观相对密度，无量纲

Ys一集料的表干相对密度，无量纲

Yb一集料的毛体积相对密度，无量纲

Ma一集料的烘干质量，g

Mf一集料的表干质量，g

Mw一集料的水中质量，g

Wx-粗集料的吸水率，％,准确至0.01%

pa=Ya*Pt

ps=丫s*pt

pb=Yb*pt

式中：

pa-粗集料的表观密度，g/cm3

ps--粗集料的表干密度，g/cm3

pb一粗集料的毛体积密度，g/cm3

四、精密度或允许差

重复试脸的精密度，对表现密度，表干密度，毛体

积相对密度，两次结果相差不超过0.02,对吸水率不得超过

0.2%。

第三节粗集料表观密度及毛体积密度实验(网篮法)

一、目的与适用范围

本方法适用于测定碎石、砾石等各种粗集料的表观

相对密度、表干相对密度、毛体积密度、表观密度、毛体积

密度，以及粗集料的吸水率。

二、主要试验步骤

1、挂好吊篮，将天平调零。将试验移入天平，称

其水中质量(Mw)o

2、取出集料，擦干表面水，马上称其表干质量(Mf)o

3、把集料烘干，称其烘干质量(Ma)

三、计算

Ya=Ma/(Ma-Mw)

Ys=Mf/(Mf-Mw)

Yb=Ma/(Mf-Mw)

Wx=(Mf-Ma)*1OO/Ma

式中：

Ya一集料的表观相对密度，无量纲

Ys一集料的表干相对密度，无量纲

Yb一集料的毛体积相对密度，无量纲

Ma--集料的烘干质量，g

Mf一集料的表干质量，g

Mw―集料的水中质量，g

Wx-粗集料的吸水率，%,准确至0.01%

pa=Ya*pt

ps=Ys*pt

pb=Yb*pt

式中：

pa-粗集料的表观密度，g/cm3

ps-粗集料的表干密度，g/cm3

pb一粗集料的毛体积密度，g/cm3

四、精密度或允许差

重复试脸的精密度，对表现密度，表干密度，毛体

积相对密度，两次结果相差不超过0.02,对吸水率不得超过

0.2%。

第四节粗集料松方密度及空隙率试验

一、目的与范围

测定粗集料的松方密度，包括堆积状态、振实状态下的

松方密度，以及松方状态下的孔隙率。

二、主要试脸步骤

1、测堆积密度：自然堆积试样于容量筒，称取试

样和容量筒的总质量M2。

2、测振实密度：在堆积密度试验的基础上，把农量筒

放在震动台上震动，边振边装满，称取试样和容量筒总质量

M2O

3、测捣实密度：按每次装入1/3的高度的试样，边装边

捣实，满后称取试样和容量筒总质量。

4、容量筒容积的标定：用水装满容量筒，称取容量筒

与水的总质量(Mw),并按水的密度对容量筒的容积作校正。

三、计算

1、V=(Mw-M1)/pw

V一容量筒的容积，L

M1一容量筒的质量，kg

Mw一容量筒与水的总质量，kg

pw一试验温度T时水的密度，按规定选用，kg/m3

2、p=(M2-M1)X1000/V

V一容量筒的容积，L

M1一容量筒的质量，kg

M2一容量筒与试样的总质量，kg

V一容量筒的容积，L

3、n=(1—p/pa)X100

n一水泥混凝土用粗集料的孔隙率，％

pa-粗集料的表观密度，kg/m3

P一按振实测定的粗集料的松方密度，kg/m3

4、VCADRC=(1-p/pb)X100

VCADRC一捣实状态下粗集料的骨架间隙率，%

pb一按规定确定的粗集料的毛体积密度，kg/m3

P一按振实测定定的粗集料的松方密度，kg/m3

第五节粗集料含泥量及泥

块含量试验

一、目的与适用范围

测定碎石或砾石中小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘

土含量及5mm以上泥块颗粒含量

二、试验器材

台秤：感量不大于称量的1%

标准筛：孔径为1.25mm、0.075mm（用于水泥混凝土集料）

或1.18mm、0.075mm（用于沥青路面集料）的方孔筛各一只；

测泥块含量时，侧用2.5mm及5nlm的圆孔筛各一只。

容器：容积约10L的筒或搪瓷盘

烘箱、浅盘、毛刷等

三、计算

Qn=（m0—ml）

*100/m0

Qn一碎石或砾石的含泥量，%

ml一试验前烘干试验试样质量，g

m0一试验后烘干试验试样质量，g

以上两个试样试脸结果的算术平均值作为测定值，

准确至0.1%。两次结果的差值超过0.2%时，应重新试验。

对于沥青路面用集料，此含泥量记为小于0.075mm颗粒

含量。

Qk=(m2—m3)*100/m2

Qk一碎石或砾石中粘土泥块含量，％

m2-5mm筛筛余量，g

m3一试验后烘干试样质量，g

以上两个试样试验结果的算术平均值作为测定值，

准确至0.1%。两次结果的差值超过Q1%时，应重新试验。

第六节水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验

一、目的与适用范围

1、本方法适用于测定水泥混凝土使用的5nlm以上的

粗集料的针状及片状颗粒含量，以百分率计。

2、本方法测定的针片状颗粒，是指利用专用的规

准仪测定的粗集料颗粒的最小厚度方向与最大长度方向的

尺寸之比小于一定比例的颗粒。

3、本方法测定的粗集料中针片状颗粒的含量，可

用于评价集料的形状和抗压碎的能力，以评定其在工程中的

适用性。

二、主要试脸步骤

按下表规定的粒级用规准仪对试样进行鉴定，判断

针状或片状。

公称最大颗粒(mm)1016202531.5406380

试样最小质量(mm)0.3123510---

称量由各粒级挑出的片状和针状的总质量。

计算碎石或砾石中片状、针状的含量：

Qe=m1X1OO/mO

Qe一试样片状、针状的含量,％

ml一试样中片状和针状的总质量,g

mO―试样总质量，g

第七节沥青路面用粗集料针片状颗粒含量试验

一、目的与适用范围

1、本方法适用于测定除水泥混凝土外的沥青混合

料、各种基层、底基层的4.75mm以上的粗集料的针状及片状

颗粒含量，以百分率计。

2、本方法测定的针片状颗粒，是指用游标卡尺测

定的粗集料颗粒的最小厚度方向与最大长度方向的尺寸之

比小于一1:3的颗粒。

3、本方法测定的粗集料中针片状颗粒的含量，可

用于评价集料的形状和抗压碎的能力，以评定其在工程中的

适用性。

二、主要试脸步骤

1、用4.75mm标准筛将试样过筛，取筛上部分mO

(>800g)o

2、先用目测挑出针片状颗粒，再用游标卡尺挑出针片

状颗粒。称取针片状颗粒的质量而。

三、计算

Qe=m1X100/m0

Qe一试样片状、针状的含量,％

ml一试样中片状和针状的总质量,g

mO--试样总质量，g

四、报告

试验要进行两次，如两次结果之差小于平均值的

20%,取平均值为试验值；如等于或大于20%,应追加测定

一次，取三次结果的平均值为测定值。

第八节粗集料软弱颗粒及有机质含量试验

软弱颗粒含量试验

一、目的与适用范围

测定碎石、砾石及破碎砾石中软弱颗粒含量。

二、仪器与材料

天平、标准筛、压力机等

三、主要试验步骤

1、称风干试样2kg(M1),如颗粒粒径大于40mm的

称取4kg。过筛分成5〜10mm、

10〜20mm、20mm以上(或方孑L筛4.75〜9.5mm、9.5~

16mm.16mm以上)各一份

2、将每份中每一个颗粒放在压力机平台中心，按

颗粒大小分别加以.15kN、

0.25kN、0.34kN之荷载，破裂之颗粒即属于软弱颗粒，

将其弃去，称出未破裂

颗粒的质量(M2)o

四、计算

软弱颗粒含量：

P=(M1-M2)X100/M1

有机质含量试验

一、目的与适用范围

用比色法测定砾石中的有机物含量。

二、仪器与材料

氢氧化钠溶液、20mm标准筛等

三、主要试验步骤

1、制备标准溶液。

2、向1000ml量筒中倒入干试样至600ml刻度处，再

注入浓度为3%的氢氧化钠溶液至800ml处，剧烈搅动后静置

24小时。

3、比较试样上部溶液和新配标准溶液的颜色，盛

装标准溶液与盛装试验的量筒规格应一致。

四、结果评定

若试样上部的溶液颜色浅于标准溶液的颜色，则试

样的有机物含量鉴定合格；入两种溶液的颜色接近，则应将

该试样倒入烧杯中放在温度为60~70℃的水槽中加热2h〜

3h,然后再与标准溶液比色；如溶液的颜色深于标准，则应

配制成混凝土作进一步试验。

第九节水泥混凝土用粗集料压碎值试验

一、目的与适用范围

1、本方法适用于测定碎石或砾石抵抗压碎的能力，

间接的推测其相应的强度，以鉴定水泥混凝土粗集料品质。

2、本方法测定的针片状颗粒，是指用游标卡尺测

定的粗集料颗粒的最小厚度方向与最大长度方向的尺寸之

比小于一1:3的颗粒。

3、本方法测定的粗集料中针片状颗粒的含量，可

用于评价集料的形状和抗压碎的能力，以评定其在工程中的

适用性。

二、主要试验步骤

1、采用10mm〜20mm的颗粒作为标准试样，在气干

状态下进行试验。

2、把试样放在筒内整平，装好加压块，放在试验机上

加荷。卸荷后称取筒内质量m0,然后用2.5mm筛取试样，称

取留在上面的质量耐。

三、计算

Qa=(m0-m1)X100/mO

Qa—压碎值，％

ml一试验后筛余的试样质量，g

mO一试验前试样的质量，g

以三次平行试验结果的算术平均值作为压碎指标

的测定值。

第十节沥青路面用粗集料压碎值试验

一、目的与适用范围

1、集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下

抵抗压碎的能力，是衡量石料力学性质的指标。

2、本指标鉴定公路路面基层及沥青面层的粗集料

品质，以评定其在工程中的适用性。

二、主要试脸步骤

1、取13.2mm〜16mm的试样3g。

2、将试样分三份倒入试筒，整平；将试筒和压柱一起

放在压力机上，加荷。当达到总荷载400kN后，立即卸荷。

3、用2.36mm筛取试样，称取通过的质量川颗粒。称取

针片状颗粒的质量而。

三、计算

Q'a=m1X1OO/mO

Q'a一石料压碎值，％

mi一试验后通过筛孔的试样质量,g

m0一试脸前试样的质量，g

以三次平行试验结果的算术平均值作为压碎指标

的测定值。

四、报告

试验要进行两次，如两次结果之差小于平均值的

20%,取平均值为试验值；如等于或大于20%,应追加测定

一次，取三次结果的平均值为测定值。

第十一节粗集料磨耗试验（洛杉矶法）

一、目的与适用范围

测定标准条件下粗集料抵抗磨擦、撞击的能力，以

磨耗损失（％）表示。

二、主要试脸步骤

1、对水泥混凝土集料按规定粒级组成备料、筛分。

2、分级称量（准确至5g）,称取总质量（ml）,

装入磨耗机之圆筒中。筛虑磨耗后的试样，把留在筛上的碎

石烘干称其质量（m2）o

3、计算

Q二（ml—

m2）X100/m1

式中：

Q—洛杉矶磨耗损失，%

nd一装入圆筒中试样质量，g

m2--试验后在1.7mm（方孔筛），或2mm（圆孔筛）筛上

的洗净烘干的试样质量，g

三、报告

1、试验报告应记录所使用的粒级类别和试验条件。

2、粗集料的磨耗损失取平行试验结果的算术平均

值为测定值，两次试验的差值应不大于2%,否则须重做。

第十二节细集料

筛分试验

一、目的与适用范围

测定细集料（天然砂、人工砂、石屑）的颗粒级配

及粗集料程度。

二、主要试脸步骤

1、若为水泥混凝土用砂，按筛孔大小顺序进行手

筛，称量出各筛筛余试样的质量ml,精确至0.5g。

2、若为沥青路面用细集料，则先用水洗，把细粉

用套筛筛出；将套筛反扣用水将冲入搪瓷杯，将搪瓷杯同集

料烘干称取质量m2；将全部要求筛孔组成套筛，把烘干的集

料装入套筛，开动摇筛机；称量各筛筛余试样的质量，精确

至。5go

三、计算

1、各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量

除以试样总量ml的百分率。

2、各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号

筛的各号筛的分计筛余百分率之和。

3、各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛的

累计筛余百分率0

4、绘制级配曲线。

5、对于水泥混凝土用砂:

细度模数Mx=

(AO.16+AO.315+AO.63+A1.25+A2.5-5A5)/(100-A5)

AO.16、AO.315、....A5―分别为0.16mm、

0.315mm....5mm各筛上的累计筛余百分率，％

6、对于沥青路面及各种路面的基层、底基层用砂:

细度模数Mx=

(A0.15+AO.3+AO.6+A1.2+A2.36-5A4.75)/100

AO.15、A0.3、……A4.75—分别为0.15mm、

0.3mm、....4.75mm各筛上的累计筛余百分率,%

7、应进行两次平行试验，以实验结果的算术平均

值作为测定值。如两次所得的细度模数之差大于0.2,应重

新进行试验。

第十三节细集料堆积密度及表观密度试验

堆积密度试脸

一、目的与适用范围

测定砂刍然状态下堆积密度。

二、仪器与材料

容量筒、烘箱等

三、主要试验步骤

将试样装入漏斗中，打开底部的活动门、将砂流入

容量筒中并刮平，称取其质量(M1)

四、计算

堆积密度：

p=(m1-mO)/V

式中：

mO一容量筒质量，g

V-容量筒体积，mL

表观密度试脸(基本法)

一、目的与适用范围

测定砂的表观相对密度和表观密度。

二、主要试验步骤

1、称取烘干的试样约300g(mO)，装入盛有蒸储水的容

量瓶中。

2、摇动容量瓶，使试样排除气泡，静置24h;用滴

管添平容量瓶，将取其总质量(ml)o

3、倒出水和试样，换之蒸馅水，称取其总质量(m2)。

三、计算

砂的表观相对密度(精确到小数后3位)：

Ya=m0/(m0+m1-m2)

砂的表观密度(精确到小数后3位)：

pa二丫aXpt或pa=(Ya—at)Xpw

式中：

pw一水在4℃时的密度，1000g/nT3;

at一试验时的水温对水的密度影响的修正系数；

pt-试验温度T的密度，g/cm^3

以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如两次

结果之差大于0.01g/crrT3

时，应重新取样进行试验。

表观密度试脸（李氏比重瓶法）

一、目的与适用范围

测定细集料（天然砂、人工砂、石屑等）的表观密

度。

二、主要试验步骤

1、向李氏比重瓶中注入蒸镭水至一定刻度处，记

录水的体积（初读数V1）O

2、称取烘干试样55g±5g（mO）,准确至0.1g,徐

徐装入盛水的比重瓶中。

3、试样全部装入瓶中，旋转比重瓶排除气泡，静

置24h,记录瓶水面升高后的读数（终读数V2）o

三、计算

细集料的表现密度：

pa=mO/（V2-V1）

细集料的表观相对密度：

Ya=pa/pt

以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如

两次结果之差大于.01g/cnT3

时，应重新取样进行试验。

第十四节细集料含泥量及泥块含量试验

含泥量试验

一、目的与适用范围

测定细集料中颗粒小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘

土含量。

本方法不适用于人工砂、石屑等成分较多的细集料。

二、试验器材

天平、标准筛：（孔径为0.075mm、1.25mm的方孔

筛）

烘箱、浅盘等

三、主要试验步骤

1、取烘干试样置于筒中，用水浸泡，用套筛虑去

小于0.075mm的颗粒，再加水再浸泡过虑，直至筒内的水清

澈为止。

2、将两筛上筛余的颗粒和筒中已经洗净的试样一并装

入浅盘，置于温度为105±5℃的烘箱至恒重，冷却称取其质

量（ml）.

四、计算

砂的含泥量：

Qn=（m0—ml）*100/m0

Qn一砂的的含泥量，%

ml一试验前烘干试脸试样质量，g

mO—试验后烘干试验试样质量，g

以上两个试样试验结果的算术平均值作为测定值，

准确至0.1%。两次结果的差值超过0.5%时，应重新试验。

泥块含量试验

一、目的与适用范围

水泥混凝土用砂中颗粒大于1.25mm的泥块含量。

二、试验器材

天平、标准筛：(孔径为0.63mm、1.25mm的方孔筛)

烘箱、浅盘等

三、主要试验步骤

1、取试样200g(ml)置于容器中，用水拌和均匀，

浸泡24h后用手捻碎泥块，再把试样放在0.63mm的筛上，用

水淘洗清澈为止。

2、筛余下来的试样应小心从筛上取出，并烘干冷

却，称取其质量(m2)o

四、计算

砂中泥块含量：

Qk=(ml—m2)*100/m1

Qn一砂中大于1.25rlim的泥块含量，%

ml--试验前存留于1.25mm筛上的烘干试样质量，g

m2一试验后烘干试验试样质量，g

以上两个试样试验结果的算术平均值作为测定值，

准确至0.1%。两次结果的差值超过0.4%时，应重新试验。

第十五节细集料云母、有机物及三氧化硫含量试验

云母含量试验

一、目的与适用范围

测定砂中云母的近似含量。

二、试验步骤

取经缩分的试样烘干冷却，筛取大于5mm和小于

0.315mm的颗粒，称取一定试样，放在放大镜下观察，挑出

所有云密，称量其质量。

三、计算

Qe=m1*100/m0

Qe一砂中云母含量，％

ml一干试样质量，g

m0--挑出的云母质量，g

有机物含量试验

一、目的与适用范围

测定砂中轻物质的近似含量。

二、试验步骤

取经缩分的试样烘干冷却，筛取两份，同时配制相

对密度为1.95〜2.0的重液。

将一份试样倒入重液。分离砂和轻物质，将存留在网篮

中的轻物质烘干，称取其质量而。

三、计算

Qg=(ml—m2)*1OO/mO

Qe一砂中轻物质含量，％

ml一烘干的轻物质和烧杯总质量，g

m2--烧杯的质量，g

mO--试验前烘干的试样质量，g

取两份试样试验结果的算术平均值作为测定值。

三氧化硫含量试验

一、目的与适用范围

测定砂中含有有害的硫酸盐、硫化物，按S03计，

并测定其含量。

二、试验步骤

把试样溶液用抽气法过滤。把溶液过滤。，炭化滤

纸及上面的物质，灰化后称取其质量ml。

三、计算

P=(ml—mO)

*0.343*100/40

Qe—S03含量，％

ml一培瑞和灰化物总质量，