第三章  混凝土骨料

*节  砂子颗粒级配的检测

一、检测依据：

本方法依据《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5151—2001测定砂料颗粒级配。依据《建筑用砂》GB/T14684—2001评定级配的优劣。

二、主要仪器设备：（隆辉公司专业提供混凝土试验室成套仪器设备）

1．架盘天平：称量1kg、感量1g。

2．筛：砂料标准筛一套，包括孔径为10mm、5mm、2.5mm的圆孔筛和孔径为1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm的方孔筛，以及底盘和盖。

3．摇筛机。

4．烘箱：能控制温度在(105±5)℃。

5．搪瓷盘、毛刷等。

三、检测步骤：

1．用于颗粒级配试验的砂样，颗粒粒径不应大于10mm。取样前，应先将砂样通过10mm筛，并算出其筛余百分率。然后取经在潮湿状态充分拌匀，用四分法缩分至每份不少于550g的砂样两份，在105±5℃下烘至恒量，冷却至室温后，分别按下述步骤进行试验。

注：恒量系指相邻两次称量间隔时间大于3h的情况下，前后两次称量之差小于该项试验所要求的称量精度(以下同).

2．称取砂样500g，置于按筛孔大小顺序排列的套筛的zui上一只筛(即5mm筛)上，加盖，将整套筛安装在摇筛机上，摇10min，取下套筛，按筛孔大小顺序在清洁的搪瓷盘上逐个用手筛，筛至每分钟通过量不超过砂样总量的0.1％(0.5g)时为止。通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的砂样一起过筛。这样顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。

3．砂样在各号筛上的筛余量不得超过200g，超过时应将该筛余砂样分成两份，再进行筛分，并以两次筛余量之和作为该号筛的筛余量。

4．筛完后，将各筛上的砂粒用毛刷轻轻刷净，称出每号筛上的筛余量。

四、结果处理

1．计算分计筛余百分率——各号筛上的筛余量除以砂样总量的百分率(准至0.1％)。

2．计算累计筛余百分率——该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率之总和(准至0.1％)。

3．细度模数按下式（1）计算：（1）式中：M_x——砂料细度模数；

A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆——分别为5.0mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm各筛上的累计筛余百分率。

4．以两次测值的平均值作为试验结果。如各筛筛余量和底盘中粉砂量的总和与原试样量相差超过试样量的1％时：或两次测试的细度模数相差超过0.2时，应重做试验。

5．根据各号筛的累计筛余百分率测定值绘制筛分曲线。

第二节  砂子表观密度、堆积密度及吸水率检测

一、检测依据

本方法依据DL/T5151—2001《水工混凝土砂石骨料试验规程》测定砂料堆积密度、表现密度，饱和面干表观密度及吸水率，供混凝土配合比计算和评定砂料质量用。

二、砂料堆积密度

（一）仪器设备

1．架盘天平：称量5kg，感量1g。

2．容量筒：容积为1L的金属圆筒。

3．烘箱：能控制温度在(105±5)℃。

4．漏斗：如漏斗示意图3-1所示。

5．直尺、浅搪瓷盘等。

（二）检测步骤

1．称取约5kg砂样两份，按下述扛步骤分别进行测试。

2．称出空容量筒质量        图3-1 漏斗示意图

3．将砂样装入漏斗中，打开漏斗挎活动闸门，使砂样从漏斗口(高于容量筒顶面5cm)落入容量筒内，直至砂样装满容量筒并超出筒口时为止。用直尺沿筒口中心线向两侧方向轻轻刮平，然后称其质量。

（三）检测结果处理

堆积密度按下式（2）计算（准至1kg/m³）;

（2）式中：——堆积密度（kg/m³）;

G₁——容量筒重（kg）;

G₂——容量筒及砂样共重（kg）；

V——容量筒的容积（L）。

以两次测值的平均值作为试验结果。

注：容量筒容积的校正方法为：称取空容量筒和玻璃板的总质量，将自来水装满容量筒，用玻璃板沿筒口推移使其紧贴水面，盖住筒口(玻璃板和水面间不得带有气泡)擦干筒外壁的水，然后称其质量。

容量筒的容积按下式计算：

V=g₂-g₁

式中：V——容量筒的容积（L）；

g₁——容量筒及玻璃板总质量（kg）;

g₂——容量筒、玻璃板及水总质量（kg）。

三、砂子表观密度、吸水率的检测

（一）仪器设备

1．架盘天平：称量1kg，感量0.5g。

2．容量瓶：1000mL。

3．烘箱：能控制温度在(105±5)℃。

4．手提吹风机：交流220V，450W。

5．饱和面干试模：金属制，上口直径38mm，下口直径89mm，高73mm，另附铁制捣棒，直径25mm，质量340g，如饱和面干试模与捣棒示意图3-2所示。

6．温度计、搪瓷盘、毛刷、吸水纸等。

（二） 试验步骤

将砂料通过5mm筛，用四分法取样，并置于(105±5)℃烘箱中烘至恒重，冷却至室温备用。

图3-2 饱和面干试模与捣棒示意图（单位：mm）

注：本部分中所指的“砂样”，均系按上述方法处理后的砂料。另有规定者除外。

1．干砂表观密度的检验：

1）称取砂样600g(G₁)两份。分别按下述步骤进行测试。

2）将砂样装入盛半满水的容量瓶中，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分搅动，排除气泡。塞紧瓶盖，静置24h，量出瓶内水温，然后用移液管加水至容量瓶颈刻度线处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水份，称其质量(G₂)。

3）将瓶内的水和砂样全部倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水至瓶颈刻度线处，擦干瓶外水份，称其质量(G₃)。

2．饱和面干砂表观密度的检验。

1）称取砂样约1500g，装入搪瓷盘中，注入清水，使水面高出砂样2cm左右，用玻璃棒轻轻搅拌，排出气泡。静置24h后将水倒出，摊开砂样，用手提吹风机缓缓吹入暖风，并不断翻拌砂样，使砂样表面的水分均匀蒸发。

2）将砂样分两层装入饱和面干试模中，*层装入试模高度的一半，一手按住试模不得错动，一手用捣棒自砂样表面高约lcm处自由落下，均匀插捣13次(注2)，第二层装满试模，再插捣13次。刮平模口后，垂直将试模轻轻提起。如砂样呈下图3-3(a)的形状，说明砂样表面水多，应继续吹干，再按上述方法进行试验，直至达到要求为止。

图3-3 砂样的坍落情况

注：

①如*次提起试模，已出现上图3-3(b)状态，则砂样有可能已稍偏干，此时应晒水，加盖，静置片刻，再按上述方法进行试验。

②特细砂及人工砂石粉含量大于15％时，分二层插捣5次，多棱角的山砂、风化砂及石粉含量少于15％的人工砂，分二层插捣10次.

③迅速称取饱和面干砂样600g(G₀)两份，分别装入两个盛半满水的容量瓶内，用手旋转摇动容量瓶，排除气泡后，静置30min，测瓶内水温，然后加水至容量瓶颈刻度线处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水份，称出质量(G₄)。

④倒出瓶内的水和砂样，将瓶洗净，再注水至瓶颈刻度线处，擦干瓶外水份，塞紧瓶盖，称出质量(G₃)。

3．砂料饱和面干吸水率的测定

称取饱和面干砂样500g(G₀)两份，烘至恒量，冷却至室温后称出质量(G)。

（三）检测结果处理

1．干砂表观密度按下式（3）计算(准至10kg/m³)：

（3）式中：——干砂表观密度(kg/m³)；

——烘干砂样质量(g)；

G₂——烘干砂样、水及容量瓶总质量(g)；

G₃——水及容量瓶总质量(g)。

2．饱和面干砂表观密度按下式（4）计算(准至10kg/m³)。

（4）式中：——饱和面干砂表观密度(kg/m³)；

G₀——饱和面干砂样质量(g)；

G₃——水及容量瓶总质量(g)；

G₄——饱和面干砂样、水及容量瓶总质量(g)。

3．饱和面干吸水率按下式（5）或（6）计算（准至0.1%）

（5）

（6）式中：m₁——以干砂为基准的饱和面干吸水率（%）；

m₂——以饱和面干砂为基准的饱和面干吸水率（%）；

G₀——饱和面干砂样质量（g）；

G——烘干砂样质量（g）。

4．以两次测值的平均值作为试验结果。如两次表观密度测值相差大于20kg/m³，或两次吸水率测值相差大于0.2%时，应重做试验。

四、砂子表观密度检测（李氏比重瓶法）

（一）主要仪器设备

1．天平：称量l00g，感量0.1g。

2．李氏比重瓶：容量250mL。

3．玻璃漏斗、温度计、毛巾等。

（二）检测步骤

1．干砂表观密度检测。

1）称取砂样50g两份，按下述步骤分别进行测试。

2）向李氏比重瓶中注水至一定的刻度处，擦干瓶颈内附着水，并记录其体积(V₁)。

3）将砂样徐徐装入盛水的比重瓶中，用毛刷轻轻将粘附在瓶颈上的颗粒刷入瓶中，旋转摇动比重瓶以排除气泡。塞紧瓶盖，静置24h后，记录瓶中水面升高的体积(V₂)。

2．饱和面干砂表观密度检测。

1）按“砂料表观密度及吸水率的检测”方法制备饱和面干砂样约500g。

2）分别向两个比重瓶中注水至一定刻度处，擦干瓶颈内壁，记录其体积(V₃)。

3）称取50g饱和面干砂样两份，分别装入盛水的瓶中，用毛刷将粘附在瓶颈内壁上的颗粒刷入瓶中，排净气泡，塞紧瓶盖，静置30min，记录瓶中水面升高的刻度(V₄)。

注：砂的表观密度检测，允许在室温为(20±5)℃下进行，检验过程中加入比重瓶的水，其温差不得超过2℃。

（三）检测结果处理

1．干砂表观密度按下式（7）计算(准至lOkg/m³)：

（7）式中：——干砂表观密度(kg/m³)；

——干砂质量(g)；

V₁——比重瓶初始水面刻度读数(ml)；

V₂——注入干砂样后面升高的读数(ml)。

2．饱和面干砂表观密度按下式（8）计算准至（10kg/m³）

（8）

式中：——饱和面干砂表观密度(kg/m³)；

G₀——饱和面干砂样质量(g)；

V₃——比重瓶初始水面刻度读数(ml)；

V₄——加入饱和面干砂样后面升高的读数(ml)。

以两次测值的平均值作为试验结果。如两次测值相差大于20kg/m³时，应重做试验。

第三节  卵石、碎石颗粒级配检测

一、检测依据

本方法依据DL/T5151—2001《水工混凝土砂石骨料试验规程》测定天然料场卵石的颗粒级配，或碎石的颗粒级配，供混凝土配合比设计时选择骨科级配用。

二、仪器设备

1．筛：孔径分别为150或（120）mm、80mm、40mm、20mm、10mm、5mm的方孔筛或圆孔筛。

2．磅秤：称量50kg，感量50g。

3．台秤：称量10kg, 感量5g。

4．铁锹、铁盘或其他容器等。

三、检测步骤

1．用四分法选取风干试样，试样质量应不少于表3-1规定。

表3-1                           试样取样数量表

2．按筛孔由大到小的顺序过筛，直至每分钟的通过量不超过试样总量的0.1％为止。但在每号筛上的筛余平均层厚应不大于试样的zui大粒径值，如超过此值，应将该号筛上的筛余分成两份，再次进行筛分。

3．称取各筛筛余量(粒径大于150mm的颗粒，也应称量，并计算出百分含量)。

四、检测结果处理

1．计算分计筛余百分率——各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率(准至0.1％)，

2．计算累计筛余百分率——该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率的总和(准至0.1％)。

第四节 卵石或碎石表观密度及吸水率试验

一、检测依据

本方法依据DL/T5151—2001《水工混凝土砂石骨料试验规程》测定卵石或碎石表观密度、饱和面干表观密度及吸水率，供混凝土配合比计算及评定石料质量用。

二、仪器设备

1．天平：称量5kg，感量1g，用普通天平改装，能在水中称量。见图3-4。

2．网篮：网孔径小于5mm，直径和高均约200mm。

3．烘箱：能控制温度在(105±5)℃。

4．盛水筒：直径约400mm，高约600mm。

5．台秤：称量10kg，感量5g。

6．搪瓷盘、毛巾等。

三、检测步骤

1．用四分法取样，并用自来水将骨料冲洗干净，按表3-2中规定的数量，称取试样两份，按下速步骤分别进行测试。

图3-4  水中称量装置示意图

表3-2                      表现密度检测取样数量表

2．将试样浸入盛水的容器中，水面至少高出试样50mm，浸泡24小时。

3．将网篮全部浸入盛水简中，称出网篮在水中的质量.将浸泡后的试样装入网篮内，放入盛水桶中，用上下升降网篮的方法排除气泡(试样不得露出水面)。称出试样和网篮在水中的总质量。两者之差即为试样在水中的质量(G₂)。

注：两次称量时，水的温度相差不得大于2℃。

4．将试样从网篮中取出，用拧干后的湿毛巾将试样擦至饱和面干状态(即石子表面无水膜)，并立即称量(G₃)。

5．将试样在温度为(105±5)℃烘箱中烘干，冷却后称量(G₁)。

四、检测结果处理

表观密度、饱和面干表观密度分别按(9)、(10)式计算(准确至10kg/m³)；吸水率按(11)式或(12)式计算(准至0.01％)。

(10)

(11)

(12)

(13)

式中：——表观密度(kg/m³)；

——饱和面干表观密度(kg/m³)；

m₁——以干料为基准的吸水率(％)；

m₂——以饱和面干状态为基准的吸水率(％)；

G_l——烘干试样质量(g)；

G₂——试样在水中质量(g)；

G₃——饱和面干试样在空气中质量(g)。

以两次测值的平均值作为试验结果。如两次表观密度试验测值相差大于20kg/m³或两次吸水率试验测值相差大于0.2％时，应重做试验。

第五节 卵石或碎石压碎指标值检测

一、适用范围

本检测方法适用于建筑用碎石、卵石的泥块压碎指标值的测定。

二、仪器设备

1．压力试验机：量程300 kN，示值相对误差2％。

2．台秤：称量10kg，感量10g。

3．天平：称量1kg，感量lg。

4．受压试模。  

5．方孔筛：孔径分别为2.36，9.50，19.0mm的筛各1只。

6．垫棒：直径10mm，长500mm圆钢。

三、试验步骤

1．按前述规定取样，风干后筛除大于19.0mm及小于9.50mm的颗粒，并去除针、片状颗粒，分为大致相等的l份备用。

2．称取试样3000g，至lg。将试样分2层装入圆模(置于底盘上)内，每装完l层试样后，在底盘下面垫放一直径为10mm的圆钢。将筒按住，左右交替颠击地面各25次，2层颠实后，平整模内试样表面，盖上压头。

注：①当试样中粒径在9.50～19.0mm之间的颗粒不足时，允许将粒径大于19.0mm的颗粒破碎成此范围内的颗粒，用做压碎指标值试验。

②当圆模装不下3 000g试样时，以装至距圆模上口10mm为准。

3．把装有试样的模子置于压力机上，开动压力试验机，按1kN/s的速度均匀加荷至200 kN并稳荷5 s，然后卸荷。取下压头，倒出试样，过孔径为2.36 mm的筛，称取筛余物。

四、结果计算与评定

压碎指标值按下式（14）计算，至0.1％。

（14）式中：—压碎指标值(％)；

—试样的质量(g)；

—压碎试验后筛余的试样质量(g)。

压碎指标值取3次试验结果的算术平均值，至l％。

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