细集料表观密度堆积密度及空隙率
细集料试验[宝典]
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细集料试验T 0327—2005 细集料筛分试验1目的与适用范围测定细集料(天然砂、人工砂、石屑）的颗粒级配及粗细程度。
对水泥混凝土用细集料可采用干筛法，如果需要也可采用水洗法筛分；对沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分。
注：当细集料中含有粗集料时，可参照此方法用水洗法筛分，但需特别注意保护标准筛筛面不遭损坏。
2仪具与材料⑴标准筛。
⑵天平：称量1000g，感量不大于0.5g。
⑶摇筛机⑷烘箱：能控温在105℃±5℃。
⑸其它：浅盘和硬、软毛刷等。
3试验准备根据样品中最大粒径的大小，选用适宜的标准筛，通常为9.5mm 筛(水泥混凝土用天然砂) 或4.75mm筛(沥青路面及基层用天然砂、石屑、机制砂等)筛除其中的超粒径材料。
然后将样品在潮湿状态下充分拌匀，用分料器法或四分法缩分至每份小少于550g的试样两份，在105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后备用。
注：恒重系指相邻两次称量间隔时间大于3h（通常不少于6h）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密度，下同。
4试验步骤4.1干筛法试验步骤4.1.1 准确称取烘干试样约500g(m1),准确至0.5g，置于套筛的最上面一只，即4.75mm筛上，将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直到每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时为止，将筛出通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，以此顺序进行至各号筛全部筛完为止。
注：①试样如为特细砂时，试样质量可减少到100g。
②如试样含泥量超过5%，不宜采用干筛法。
③无摇筛机时，可直接用手筛。
4.1.2称量各筛筛余试样的质量，精确至0.5g。
所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总量与筛分前的试样总量，相差不得超过后者的1%。
4.2水洗法试验步骤4.2.1准确称取烘干试样约500g(m1) ，准确至0.5g。
普通混凝土用细骨料(砂)的性质、质量标准、及其检测方法
普通混凝土用细骨料（砂）的性质、质量标准、及其检测方法普通混凝土是由水泥、砂、石、水、外加剂和外掺料组成的。
混凝土的技术性质在很大程度上是由原材料的性质及其相对含量决定的，同时也与施工工艺（拌合、浇筑、养护等）有关。
因此，了解各原材料的性质、作用及其质量要求，对合理选择材料及其保证混凝土的质量至关重要。
砂、石在混凝土中起骨架作用，故称为骨料（集料）。
砂子填充石子的空隙，砂、石构成的坚硬骨架可拟制由于水泥浆硬化和水泥石干燥而产生的收缩。
混凝土中砂的作用是调节比例，使配合比最优，从而在少用水泥的情况下更好的发挥各种材料的作用。
一、混凝土用细集料（砂）基本类型及其性质粒径为0.15～4.75的集料为细集料（砂）。
砂按产源有天然砂或人工砂。
天然砂是岩石风化后所形成的大小不等，由不同矿物散粒组成的混合物，一般有海砂、山砂及河砂。
山砂的颗粒多具棱角，表面粗糙，与水泥黏结较好。
河砂的颗粒多呈圆形，表面光滑，与水泥的黏结较差。
因而在水泥用量相同的情况下，山砂拌制的混凝土流动性较差，但强度较高，而河砂则与之相反。
人工砂是由人工采集的块石加工而成的，棱角多，较洁净，但造价高。
工程中常选用河砂配制混凝土。
混合砂是由人工砂和天然砂按一定比例混合制成的砂，它执行人工砂的技术要求和检测方法。
把人工砂和天然砂相混合，可充分利用地方资源，降低机制砂的生产成本。
一般在当地缺乏天然砂源时，可采用人工砂或混合砂。
根据砂用途将其分为三类：Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30—C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土（或建筑砂浆）。
二、混凝土用砂的质量标准砂的质量要求主要有以下几个方面：（一）细度模数和颗粒级配细度模数是表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。
砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体砂的粗细程度。
建筑用砂通常分为粗、中、细三个级别。
在相同质量条件下，细砂的总表面积较大，粗砂的总表面积较小。
集料试验检测学习
6、粗集料磨耗试验
测定磨耗机在试件表面转动磨耗一定圈数后100圈+400圈(连续不断溜 砂状态，转速28~30r/min）试件前后质量差值的变化，以评定抗滑表层所 用粗集料抵抗车轮撞击和磨耗的能力： AAV=3(m0-m1)/ρS AAV—集料磨耗值； m0-磨耗前试件质量， m1—磨耗后试件质量 ρS---集料饱和面干质量
坚固性（%）＜
岩石抗压强度（MPa)
饱水状态：火成岩不小于80，水成岩不小于40
表观密度＞2500kg/m3；松散堆积密度＞1350kg/m3；
密度与空隙率
空隙率＜47%。
经碱集料反应试验后，有卵石、碎石配制的试件无裂 缝、酥裂、胶体外溢等现象。规定龄期的膨胀率应小 于0.10%
碱集料反应
第三节
粗集料的试验检测
二、粗集料的技术要求 《 建筑用卵石、碎石》GB/T14685-2001
细集料技术指标
3.I区砂宜提高砂率配低流动性混凝土；II区砂宜优先选用配不同强度等级的混凝 土；III区砂宜适当降低砂率保证混凝土的强度。
4.对高性能、高强度、泵送混凝土宜选用细度模数为2.9~2.6的中砂。2.36mm筛孔 的累计筛余不得大于15%，0.3mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。
砂分级
0.3mm
95~80
92~70
85~55
0.015mm
100~90
100~90
100~90
注：1.表中除4.75mm和0.6mm筛孔外，其余各筛孔的累计筛余允许超出分界线，但
其超出量不得大于5%。
2.人工砂中0.015mm筛孔的累计筛余：I区可放宽到100%~85%,II区可放宽到
100%~80%，III区可放宽到100%~75%。
砂组 细度模数
表6.3.3 粗砂 3.7~3.1
砂的分类 中砂
3.0~2.3
细砂 2.2~1.6
方孔筛筛孔边长尺
寸 I区
累计筛余（%）
级配区 II区
III区
4.75mm
10~0
10~0
10~0
2.36mm
35~5
25~0
15~0
1.18mm
65~35
50~10
25~0
0.6mm
85~71
70~41
40~16
表6.3.1 细集料技术指标
项目
云母（按质量计，%）
轻物质（按质量计，%）
有害物质含量
有机物（比色法） 硫化物及硫酸盐（按SO3质量
计，%） 氯化物（以氯离子质量计，%）
天然砂含泥量（按质量计，%）
泥块含量（按质量计，%）
细骨料检测作业指导书
细骨料检测作业指导书一、适用范围本细那么适用于一样工业及民用建筑和构筑物中一般混凝土用砂及公路工程用集料的质量检测。
检测项目包括细集料的细度模数、表观密度、堆积密度、紧密密度、含泥量、泥块含量、含水率、吸水率、有机物含量、轻物质含量、氯离子含量、牢固性、云母含量、石粉含量、硫化物和硫酸盐含量、碱集料反映的测定。
二、编制依据1．《建设用砂》GB/T14684-20202.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-20203.《铁路混凝土用骨料碱活性实验方式快速砂浆棒法》TB/三、采纳的仪器设备一、各检测项目序号如下表所示:２、各检测项目采纳要紧仪器设备如下表所示:四、分类与规格4. 1 分类砂按产源分为天然砂、人工砂两类：4. 2 规格砂按细度模数分为粗、中、细三种规格，其细度模数分别为：粗：中：细：3 类别砂按技术要求分为I类、Ⅱ类、Ⅲ类五、技术要求细骨料应选用级配合理、质地均匀牢固、吸水率低、间隙率小的干净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不得利用海砂。
细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应符合规定。
有超出分界限，但超出总量不该大于5%。
细骨料的砂浆棒膨胀率宜小于%。
当细骨料的砂浆棒膨胀率大于等于%且小于%时，除混凝土的碱含量应知足表6.3.2的规定外，还应采取掺加矿物搀和料等抑制碱—骨料反映的技术方法，并经实验证明抑制有效。
当细骨料的砂浆棒膨胀率为%及以上时，不得利用。
关于梁体、轨道板和轨枕等重要结构，细骨料的砂浆棒膨胀率应小于%。
细骨料不得具有碱—碳酸盐反映活性。
细骨料的碱活性应按TB/T2922进行查验,第一对骨料的矿物组成和类型进行查验，当无碱—碳酸盐反映活性时，应采纳砂浆棒法查验碱—硅酸反映活性。
细骨料的其它技术要求应符合规定。
细骨料技术要求注：1 冻融破坏环境下，细骨料的含泥量应不大于%。
2当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门查验，确认能知足混凝土耐久性要求时，方能采纳。
材料密度,表观密度,孔隙率
材料密度,表观密度,孔隙率材料的密度、表观密度和堆积密度二、建筑材料的基本物理性质(一)材料的密度、表观密度和堆积密度1.密度(ρ)密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的重量。
按下式计算:ρ＝m/V式中ρ——密度, g/cm3;M——材料的重量, g;V——材料在绝对密实状态下的体积, cm3。
这里指的"重量"与物理学中的"质量"是同一含义,在建筑材料学中,习惯上称之为“重量”。
对于固体材料而言, rn是指干燥至恒重状态下的重量。
所谓绝对密实状态下的体积是指不含有任何孔隙的体积。
建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外,绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。
对于这些有孔隙的材料,测定其密度时，应先把材料磨成细粉,经干燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)测定其体积,然后按上式计算得到密度值。
材料磨得越细,测得的数值就越准确。
2.表观密度(ρo)表现密度是指材料在自然状态下,单位体积的重量。
按下式计算: Ρo＝m/V0ρo——表观密度, g/cm3或kg/m3;m——材料的重量, g或kg;V o——材料的自然状态下的体积, cm3或m3材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。
当材料含有水分时,它的重量积都会发生变化。
一般测定表观密度时,以干燥状态为准,如果在含水状态下测定表度,须注明含水情况。
在试验室中测定的通常为烘干至恒重状态下的表观密度。
质地坚硬的散粒状材料,如砂、石,要磨成细粉测定密度需耗费很大的能量,一般测定其密度,在应用过程中(如混凝土配合比计算过程)近似代替其密度。
3.堆积密度(ρ'0)堆积密度是指粉状或散粒状材料在堆积状态下,单位体积的重量。
按下式计算:ρ'0=m/V'0(10-1-3 )其中ρ'0——堆积密度, kg/m3;M——材料的重量, kg;V'0——材料的堆积体积, m3。
这里,材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量;其堆积体积是指所用容器的容积。
3.2细集料
1区
0 10~0 35~5 65~35 85~71 95~80 100~90
2区
累计筛余百分率（％） 0 10~0 25~0 50~10 70~4~0 40~16 85~55 100~90
方 法 二 用 级 配 曲 线 评 定
0
累 计 筛 余 百 分 率
100~90 100~90 100~90 150μm 例题：某砂的累计筛余百分率见下表，试评定砂的颗粒级配。
筛孔尺寸 累计筛余 （％） 4.75mm 5.5 2.36mm 13.9 1.18mm 23.3 600μm 61.6 300μm 82.1 150μm 98.5
筛孔尺寸 9.50mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 600μm 300μm 150μm
结论
砂中有害物含量过多时，应进行清洗或过筛， 符合要求后方可使用。
3.2.3细集料的表观密度、堆积密度、 空隙率
表观密度－－自然状态下，单位体积（包括实体 积和孔隙体积在内）材料的质量。 堆积密度－－疏松、散粒状材料在堆积状态下， 单位体积（包括实体积和孔隙体积在内）的质量。 空隙率－－疏松、散粒状材料在堆积体积内，颗 粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率。 密实度－－在材料体积内、固体物质的充实程度。 即固体物质体积占总体积的百分率。
方法一：用级配区评定
建筑用砂的颗粒级配(GB/T 14684—2001) 1区 2区 3区
评定标准： 当砂的累计筛余 均处于表中的任 何一个级配区中， 则颗粒级配合格， 否则级配 不合格。
筛孔尺寸
9.50mm
4.75mm 2.36mm
累计筛余百分率（％） 0 0 0 10~0 35~5 10~0 25~0 10~0 15~0
细集料技术指标
细集料宜按同产地、用规格、连续进场数量不超过400m3或600t为一验收批，小批 量进场的宜以不超过200m3或300t为一验收批进行检验；当质量稳定且进量较大 时，可以1000t为一验收批。检验内容包括外观、筛分、细度模数、有机物含量、 含泥量、泥块含量及人工砂的石粉含量等；必要时应对坚固性、有害物质含量、 氯离子含量及碱活性等指标进行检验。检验试验方法应符合现行行业标准《公路 工程集料试验规程》JTG E42-2005
天然砂（硫酸钠溶液法经5次循环 后的质量损失，%）
≤8
≤8
≤10
人工砂单级最大压碎指标（%）
<20
<25
<30
表观密度（Kg/m3）
>2500
松散堆积密度（Kg/m3）
>1350
空隙率（%）
<47
碱集料反应
经碱集料反应试验后，由砂配 制的试件无裂缝、酥裂、胶体 外溢现象，在规定试验龄期的 膨胀率应小于0.10%
3.I区砂宜提高砂率配低流动性混凝土；II区砂宜优先选用配不同强度等级的混凝 土；III区砂宜适当降低砂率保证混凝土的强度。
4.对高性能、高强度、泵送混凝土宜选用细度模数为2.9~2.6的中砂。2.36mm筛孔 的累计筛余不得大于15%，0.3mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。
I类 ≤1.0 ≤1.0 合格 ≤1.0 <0.01 ≤2.0 ≤0.5 ≤5.0 ≤2.0
技术要求 II类 III类 ≤2.0 ≤2.0 ≤1.0 ≤1.0 合格 合格 ≤1.0 ≤1.0 <0.02 <0.06 ≤3.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤2.0 ≤7.0 ≤10.0 ≤3.0 ≤5.0
坚固性
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细集料表观密度、堆积密度及空隙率
一、表观密度
1.仪器设备：
本试验用仪器设备如下：
a）鼓风干燥箱：能使温度控制在（105±5）℃；
b）天平：称量1000g，感量0.1g；
c）容量瓶：500ml；
d）干燥器、搪瓷盘、滴管、毛刷、温度计等。
2.实验步骤：
1）按规定取样方法取样，并将试样缩分至约660g，放在干燥箱中于（105±5）℃
下烘干至恒重，待冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。
2）称取试样300g，精确至0.1g。
将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500ml
的刻度线处，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静
置24h。
然后用滴管小心加水至容量瓶500ml刻度处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g。
3）倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注水（应与步骤“2）”水温
相差不超过2℃，并在15℃～25℃范围内）至500ml刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶
外水分，称出其质量，精确至1g。
注：在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度，试验的各项称量可在15℃～25℃的温度范围内进行。
从试样加水静置的最后2h起直至
试验结束，其温度相差不应超过2℃。
3.结果计算与评定：
1）砂的表观密度按下式计算，精确至10kg/m3:
2）表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3；如两次试验结果之
差大于20kg/m3，应重新试验。
3）采用修约值比较法进行评定。
二、堆积密度与空隙率
1.仪器设备：
本试验用仪器设备如下：
a）鼓风干燥箱：能使温度控制在（105±5）℃；
b）天平：称量1000g，感量0.1g；
c）容量筒：圆柱形金属筒，内经108mm，净高109mm，壁厚2mm，筒底厚约5mm，容积为1L；
d）方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只；
e）垫棒：直径10mm，长500mm的圆钢；
f）直尺、漏斗或料勺、搪瓷盘、毛刷等。
2.试验步骤：
1）按照规定取样方法取样，用搪瓷盘装取试样约3L，放在干燥箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分为大致相等的两份备用。
2）松散堆积密度：取试样一份，用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方50mm 处徐徐倒入，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样呈椎体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。
然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平（试验过程应防止触动容量筒），称出试样和容量筒总质量，精确至1g。
3）紧密堆积密度：取式样一份分为二次装入容量筒。
装完第一层后（约计稍高于1/2），在筒底垫放一根直径为10mm的圆钢，将筒按住，左右交替击地面各25下。
然后装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向与第一层时的方向垂直）后，再加试样直至超过筒口，然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称出试样和容量筒总质量，精确至1g。
3.结果计算与评定：
1）松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至10kg/m3:
2）空隙率按下式计算，精确至1%：
3）堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。
空隙率取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。
4）采用修约值比较法进行评定。
4.容量筒的校准方法：
将温度为（20±2）℃的饮用水装满容量筒，用一玻璃板沿筒口推移，使其紧贴水面。
擦干筒外壁水分，然后称出其质量，精确至1g。
容量筒按下式计算，精确至1ml：
5.采用修约值比较法进行评定。