2013年交通部公路工程试验检测人员考试-公路工程试验检测工程师业务考试材料培训word文档

公路工程业务培训

《材料》

第一部分

集料（砂石材料）

砂石材料试验内容

集料试验项目重点强调五项试验，其中

针对粗集料的有——密度试验、压碎试验、洛杉矶磨耗试验、针片状颗粒含量检测等；

针对细集料主要是指筛分试验；

通过这些试验的讨论，了解不同试验的基本原理、主要内容，从中掌握描述试验的基本方法.

集料一些基本概念

集料又可称为砂石材料，根据颗粒粒径大小，分为粗集料和细集料。

粗细集料分类方法

不同用途采用不同划分界限：用于水泥混凝土的粗细集料划分尺寸为4.75mm，而用于沥青混合料的粗集料划分尺寸为2.36mm；

集料最大颗粒概念

集料最大粒径：能够使集料全部通过的（100％通过率）最小标准筛筛孔尺寸；

集料公称最大粒径：能够全部通过或允许有少量存留的（100~90%通过率）最小标准筛筛孔尺寸.

集料一些基本概念

——标准筛

标准筛概念

根据最新规范要求，沿用多年的两套标准筛系统统一为一种规格，孔的形状全部为方孔，其中的孔径设置有：

75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm .

粗集料密度检测

——密度的概念

密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料的质量，采用公式可表示为：

密度的单位：克/立方厘米（g/cm3）

克/毫升（g/ml）

千克/升（Kg/L）

（103）千克/立方米（Kg/m3）.

粗集料密度检测

——基本概念

针对不同情况，集料的密度有多种类型：真密度、表观密度、毛体积密度、表干密度和堆积密度等；

其中试验检测强调重点是表观密度和毛体积密度的测试方法，前者采用水中重法测定，后者采用表干法测定；

另一需关注的密度为堆积密度.

粗集料密度检测

——表观密度检测

表观密度：单位表观体积下的粗集料质量。

（表观体积＝材料实体体积+闭口孔隙）

试验需用主要仪器设备：

带下挂钩的电子称（注意可称量范围）、

贮水箱（带溢流口）、

网篮、

烘箱.

粗集料密度检测

——表观密度检测

分别称取粗集料悬浮在在水中和烘干后的质量，由下式计算粗集料的表观密度：

试验操作时注意：粗集料要充分饱水，使开口孔隙充满水；每次水中称重时水位高度要一致；

这一检测原理的依据是浮力定律——物质在水中受到浮力作用，浮力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在空气中称出的质量和在水中称出的质量差值.

粗集料密度检测

——毛体积密度检测

毛体积密度：单位毛体积下的粗集料质量。

（毛体积＝材料实体体积＋闭口空隙体积+开口孔隙体积）

操作方法：分别称取粗集料在水中、表干状态和烘干后的质量，由下式计算毛体积密度：

注意表干状态的操作要领：用拧干的湿毛巾擦拭，直至擦干集料表面的水膜光泽，但要留下开口孔中吸入的水分.

粗集料密度检测

——堆积密度检测

根据集料装填方式的不同，堆积密度分为自然堆积状态下的松装密度，采用一定密实操作过程得到的紧装密度，而紧装密度又根据不同方法分为振实密度和捣实密度；

注意不同堆积密度装填操作要求；

根据上述密度得到集料（混合料）的一个重要指标——空隙率：

压碎试验

用于评价粗集料承载能力；

注意：试验时所需材料数量的确定方法和加载方式；

用于沥青混合料和用于水泥混凝土的压碎试验方法一致，都采用压碎到2.36mm以下粒径的多少作为结果。但前者称为压碎值，后者称为压碎指标值，二者的换算关系为:

压碎指标值＝

0.816压碎值―5

洛杉矶磨耗试验

用于评价粗集料综合性能（抗磨耗、抗冲击和抗剪切等能力）；

注意根据粗集料公称最大粒径的不同，选用不同粒径粒径组合搭配进行试验；

不同规格的粗集料操作过程大体一致；

试验结果以小于1.7mm（筛孔）的颗粒数量占试验总量的百分数表示.

针片状颗粒判断方法

试验目的在于评定粗集料形状的好坏；

良好的粗集料形状应该是接近球体或立方体，而细长或扁薄的颗粒性能欠佳，根据粗集料的不同用途采，用不同试验方法进行甄别判断；

注意两种不同用途粗集料针片状颗粒的定义；

关注不同判断方法的关键.

用于混凝土粗集料针片状颗粒检测

针片状颗粒定义：

针状颗粒——凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒级平均粒径的2.4倍时的颗粒；

片状颗粒——凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒级平均粒径的0.4倍时的颗粒；用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法；

针状规准仪片状规准仪

首先要确定每次试验时集料的数量；

进行粗细不同颗粒的分级，其中共有6个级别；

沥青混合料用粗集料

针片状颗粒检测

针片状颗粒定义：某一颗粒长度尺寸与厚度尺寸之比大于等于3时的颗粒；

试验方法采用游标卡尺进行判断；

试验的关键在于粗集料颗粒基准面的确定，颗粒长和高的量取方法.

砂筛分试验

细集料一般大多指砂，其最重要的试验是筛分试验；

注意不同用途的砂的砂的筛分区别：通常采用干筛法，沥青混合料用砂则要采用水筛法；采用标准套筛：从4.75mm至0.075mm，通常试验用砂质量500g；

过筛要充分彻底：在过筛完成后，要逐一进行每个筛的单独操作，当每分钟筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时，可认为该粒级过筛完成；

要求试样总量与各筛存留量之和的差值不得超过总量的1%.

筛分试验结果的用途（1）

——定量评价集料的级配状况

筛分结果的计算：

分计筛余百分率

累计筛余百分率

通过百分率

筛分试验结果的用途（2）

——砂的粗细程度判断

砂的粗度——细度模数：