细集料表观密度堆积密度及空隙率

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。

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。

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。

1 目的与适用范围测定砂自然状态下堆积密度、紧装密度及空隙率。

2 仪具与材料(1)台秤：称量5kg，感量5g。

(2)容量筒：金属制，圆筒形，内径08mm，净高109mm，筒壁厚2mm，筒底厚5mm，容积约最早为1L。

(3)标准漏斗(见图T70331-1)。

(4)烘箱：能控温在105℃土5℃。

(5)其它：小勺、直尺、浅盘等。

3 试验准备3.1 试样制备：用浅盘装来样约5kg，在温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，取出并冷却至室温，分成大致相等的两份备用。

注：试样烘干后如有结块，应在试验前先予捏碎。

3.2 容量筒容积的校正方法：以温度为20℃±5℃的洁净水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧贴水面，玻璃板与水面之间不得有空隙。

擦干筒外壁水分，然后称量，用式（T0331-1）计算筒的容积V。

（T0331—1）式中：V——容量筒的容积(mL)；m1′——容量筒和玻璃板总质量(g)m2′_______容量筒、玻璃板和水总质量(g)。

4 试验步骤4.1 堆积密度：将试样装入漏斗中，打开底部的活动门，将砂流人容量筒中，也可直接用小勺向容量筒中装试样，但漏斗出料口或料勺距容量筒筒口均应为50mm左右，试样装满并超出容量筒筒口后，用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称取质量(m1)。

4.2 紧装密度：取试样1份，分两层装入容量筒。

装完一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下，然后再装入第二层。

第二层装满后用同样方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直)。

两层装完并颠实后，添加试样超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其质量(m2)。

5 计算5.1 堆积密度及紧装密度分别按式(T0331-2)和式(T0331-3)计算至小数点后3位。

（T0331-2）（T0331-3）式中：ρ——砂的堆积密度g/cm3)ρ′——砂的紧装密度（g/cm3） m o——容量筒的质量(g)；m1——容量筒和堆积砂的总质量(g)；m2——容量筒和紧装砂的总质量(g)；V——容量筒容积(mL)。