粗集料密度试验(网篮法)
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、毛体积相对密度、表观密度、表干密度、毛体积密度以及粗集料吸水率,为水泥混凝土配合比或沥青混合料配合比设计提供数据。
(1)天平或浸水天平:测定集料的水中质量,称量应满足试样数量称量要求,感量不大于最大称量的 0.05%。
(2)吊篮。
(3)溢流水槽。
(4)烘箱:温度控制在(105±5)℃。
(5)温度计。
(6)标准筛。
(7)盛水容器。
(8)其他:刷子、毛巾等。
(1)准备工作
①将试样用标准筛过筛除去其中的细集料,对较粗的粗集料可用 4.75 mm方孔筛过筛,对 2.36 ~ 4.75 mm的集料或者混在 4.75 mm以下石屑中的粗集料,则用 2.36 mm标准筛过筛。用四分法缩分至要求的质量,分两份备用。对沥青路面用粗集料,应对不同规定的集料分别测定,不得混杂,所取的每一份集料试样应基本保持原有的级配,在测定 2.36 ~ 4.75 mm的粗集料时,试验过程中应特别小心,不得丢失集料。
经缩分后供测定密度的粗集料质量应符合表 1.2 的规定。
表 1.2 测定密度所需要的试样最小质量
②将每份试样浸泡在水中,并适当搅动,仔细洗去黏附在集料表面的尘土和石粉,经多次漂洗干净至水完全清澈为止。清洗过程中不得丢失集料颗粒。
(2)取一份试样装入干净的搪瓷盘中,注入洁净的水,水面至少应高出试样 2 cm,轻轻搅动石料,使附在石料上的气泡逸出,在室温下保持浸水 24 h。
(3)将吊篮挂在天平的吊钩上,放入溢流水槽,向溢流水槽内注水,待水面与水槽的溢流孔持平时为止,将天平调零。吊篮的筛网应保证集料不会通过筛孔流失,对 2.36 ~ 4.75 mm的粗集料应更换小孔筛网。
(4)调节水温(水温控制在 15 ~ 25 ℃),将试样移入吊篮中,溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制,维持不变。称取集料在水中的质量 m w 。
(5)提起吊篮,稍稍滴水后,将试样倒入浅搪瓷盘中,用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水至表面看不到发亮的水迹,即为饱和表干状态。当粗集料尺寸较大时,可逐颗擦干。整个过程中不得有集料丢失。
(6)在保持表干状态下,称取集料的表干质量 m f 。
(7)将集料置于浅盘中,放入(105±5)℃的烘箱中烘干至恒重。取出集料,放在带盖的容器中冷却至室温,称取集料的烘干质量 m a 。
(1)表观相对密度 γ a ,表干相对密度 γ s 、毛体积相对密度 γ b ,表观密度 ρ a 、表干密度 ρ s 、毛体积密度 ρ p 按下列公式计算,保留小数点后 3 位:
式中: γ a ——集料的表观相对密度;
ρ a ——粗集料的表观密度,g/ cm 3 ;
γ s ——集料的表干相对密度;
ρ s ——粗集料的表干密度,g/ cm 3 ;
γ b ——集料的毛体积相对密度;
ρ b ——粗集料的毛体积密度,g/ cm 3 ;
m a ——集料的烘干质量,g;
m f ——集料的表干质量,g;
m w ——集料的水中质量,g;
ρ w ——水在 4 ℃时的密度为 1.000 g/ cm 3 ;
ρ T ——试验温度为 T 时水的密度,按表 1.3 所示数据选用,g/ cm 3 ;
a T ——试验温度为 T 时的水温修正系数,按表 1.3 所示数据选用。
表 1.3 不同水温时水的密度 ρ T 及水温的修正系数 a T
(2)集料的吸水率以烘干试样为基准,按式(1.15)计算,精确至 0.01%:
式中: ω x ——粗集料的吸水率,%。
(1)对沥青路面用粗集料,应对不同规格的集料分别测定,不得混杂,所取的每一份集料试样应基本保持原有的级配。
(2)清洗过程与用毛巾擦拭过程中不得散失集料颗粒。
(3)对同一规格的集料率应平行试验两次,取平均值作为试验结果。两次结果之差相对密度不得超过 0.02,吸水率不得超过 0.2%。
(1)简述集料的表观密度、堆积密度及空隙率(水泥混凝土)的定义。
(2)表观密度﹑表干密度﹑毛体积密度按从大到小的顺序如何排列?
(3)某集料实测表观相对密度为 2.731,水温为 18 ℃(修正系数为 0.998 62),请计算表观密度是多少?
(4)测定粗集料的表观密度时,集料为什么要事先浸水 24 h?