混凝土中粗集料的筛分方法与标准

第1篇

一、实验目的

本次实验旨在通过筛分试验测定粗集料的颗粒级配，了解其粗细程度，为后续混凝土配合比设计提供依据。同时，通过实验掌握粗集料筛分的基本原理和操作方法，提高对GB/T14685—XX《建筑用碎石、卵石》标准测试方法的理解和运用。

二、实验原理

粗集料筛分实验是根据筛分原理，将不同粒径的粗集料分别通过不同孔径的筛网，以达到分离不同粒级的目的。通过称量各筛网上的筛余量，计算出各粒级的筛余百分率，从而得出粗集料的颗粒级配。

三、实验仪器与设备

1. 筛分试验筛：包括孔径为2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、37.5mm、50mm、63.0mm、75mm、90mm、110mm、127mm及150mm的筛各一个，并附有筛底和筛盖。

2. 摇筛机：用于加速筛分过程。

3. 托盘天平：称量精度为10Kg，感量为10g。

4. 烘箱：用于烘干试样。

5. 烘箱：用于烘干试样。

6. 浅盘：用于收集筛余试样。

7. 秒表：用于计时。

四、实验步骤

1. 试样制备：按照GB/T14685—XX标准要求，从粗集料堆场中随机取样，用四分法缩取不少于表1所示的试样数量，并记录试样编号。将试样倒入烘箱中，在105℃下烘干至恒重，冷却至室温后备用。

2. 筛分试验：

1. 准确称取烘干试样500g，置于按孔径大小顺序排列的套筛最上一只筛上。

2. 将套筛放入摇筛机中，摇筛约10min（无摇筛机时可采用手摇）。 3. 取下套筛，按孔径大小顺序逐个在清洁的浅盘上进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%时为止。

4. 将通过的颗粒并入下一号筛中，与下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完。

5. 称出各号筛的筛余量，精确至1g。

3. 数据整理与分析：

1. 计算各号筛的筛余百分率，精确至0.1%。

2. 根据筛余百分率绘制粗集料的颗粒级配曲线。

附 关于粗集料的规格与分级

为便于混凝土用粗集料的生产、使用及管理，保证混凝土工程的建设质量，

需对其规格及分级进行规范和统一。

1． 粗集料粗集料最大粒径最大粒径

2005版《公路工程集料试验规程》将集料筛分由圆孔筛改为方孔筛，而方

孔筛筛孔较圆孔筛大，其对应关系如下：

方孔筛孔径（

mm） 对应圆孔筛孔径方孔筛孔径对应圆孔筛孔径

53 60（63） 2.36 2.5 31.5 40 0.6 0.63

19 25 0.15 0.16

为满足用户的习惯要求，筛孔尺寸改变，公称粒级称呼不变。原来按圆孔筛

来说的5~10mm、5~20mm、5~25mm、5~31.5mm公称粒级，其最大粒径分别为

（圆孔筛）16mm、25mm、31.5mm、40mm。按方孔筛来说上述级配应称呼是

4.75~9.5mm、4.75~16mm、4.75~19mm、4.75~26.5mm公称粒级，其最大粒径（方

孔筛）为13.2mm、19mm、26.5mm、31.5mm。

为避免混淆，将不同部位的混凝土用粗集料最大粒径规定如下：

最大公称粒径/mm

混凝土品种

方孔筛 圆孔筛

初喷 9.5 10

二衬、桩基、墩柱、通道、涵洞及其他 26.5 31.5

预制梁板、连续箱梁及现浇段 19 25

2． 粗集料分级

在公路工程中，为了更好的优化粗集料级配，防止集料堆放时离析，在交通

运输部倡导的混凝土标准化施工中一般要求粗集料分二级、三级掺配使用。由于

高速公路施工线路长、点多，各标段关于粗集料分级要求不统一，导致目前碎石

加工场生产的碎石粒级达4-5种，从而给粗集料的生产、使用与管理带来了不便，

具体如下：

（1）造成粗集料生产与堆放现场料堆多，不利于管理，且占用了大量的土

地；

（2）在粗集料生产过程中，需频繁更换筛网，复杂了生产工序，降低了生

产效率；

（3）在混凝土搅拌时，存在不同品种、标号混凝土交替进行的现象，则搅

拌站存在清仓换料的问题。

对粗集料规格进行合理分级能有效避免上述问题，具体分级方式如下：

术语、符号

2.1 术 语

2.1.1 集料(骨料) aggregate

在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、机制砂、石屑、砂等。

2.1.2 粗集料 coarse aggregate

在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于4.75mm的碎石、砾石和破碎砾石。

2.1.3 细集料 fine aggregate

在沥青混合料中，细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)及石屑；在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂。

2.1.4 天然砂 natural sand

由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小于4.75mm岩石颗粒，按生存环境分河砂、海砂、山砂等。

2.1.5 人工砂 manufactured sand，synthetic sand

经人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和细粉，或将石屑水洗得到的洁净的细集料。从广义上分类，机制砂、矿渣砂和煅烧砂都属于人工砂。

2.1.6 机制砂 crushed sand

由碎石及砾石经制砂机反复破碎加工至粒径小于2.36mm的人工砂，亦称破碎砂。

2.1.7 石屑 crushed stone dust，screenings，chips

采石场加工碎石时通过最小筛孔(通常为2.36mm或4.75mm)的筛下部分，也称筛屑。

2.1.8 混合砂 blend sand

由天然砂、人工砂、机制砂或石屑等按一定比例混合形成的细集料的统称。

2.1.9 填料 filler

在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。通常是石灰岩等碱性料加工磨细得到的矿粉，水泥、消石灰、粉煤灰等矿物质有时也可作为填料使用。

2.1.10 矿粉 mineral filler

粗集料水洗法筛分试验结果

引言

粗集料在工程建设中起到了重要的作用。为了评估粗集料的质量，需要进行筛分试验来确定其颗粒大小分布。本文将介绍粗集料水洗法筛分试验的结果及其相关分析。

实验方法

1. 实验材料

本次实验使用的材料包括： - 粗集料样品：采用XX地区的自然石英砾石作为粗集料样品。 - 水：使用清洁无杂质的自来水。

2. 实验设备

本次实验使用的设备包括： - 筛网：采用符合标准GB/T6003.1-2017《金属丝网筛》规定的筛网。 - 水洗装置：采用符合标准GB/T14684-2011《水洗装置》规定的水洗装置。 - 秤：采用符合标准JJG2008-2015《电子秤》规定的电子秤。

3. 实验步骤

本次实验按照以下步骤进行： 1. 取出一定量的粗集料样品，将其清洁后放入水洗装置中。 2. 打开水洗装置，使水流通过粗集料样品，将其洗净。 3. 将洗净后的粗集料样品放入筛网上，进行筛分。 4. 使用电子秤称量筛网上每个筛孔中的粗集料质量。 5. 记录并整理实验数据。

实验结果

根据实验步骤，我们得到了以下实验结果：

筛孔编号 孔径（mm） 质量（g）

1 25.0 150

2 20.0 200

3 16.0 300

4 12.5 400

5 10.0 600

6 8.00 800

7 6.30 1000

总计 - 3450 数据分析与讨论

根据实验结果，我们可以进行以下数据分析与讨论：

筛分曲线绘制

根据实验结果中的筛孔编号和质量数据，我们可以绘制粒径与累积质量百分比之间的关系曲线。通过观察曲线的形状和斜率变化，可以了解粗集料样品的颗粒大小分布情况。

筛分指标计算

根据实验结果中的质量数据，我们可以计算出一系列筛分指标，如： - 累积通过百分比：根据每个筛孔的质量数据计算出累积通过百分比。 - 累积保留百分比：根据每个筛孔的质量数据计算出累积保留百分比。 - 有效筛孔数目：根据每个筛孔的质量数据判断其是否为有效筛孔，并统计有效筛孔的数量。