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实验一 细集料的表观密度试验（容量瓶法）【试验目的】用容量瓶法测定细集料（天然砂、石屑、机制砂）在一定温度下的表观密度。
本方法适用于含有少量大于2.36mm 部分的细集料。
【试验原理】表观密度是指在规定条件（105℃~110℃的烘箱内烘至恒量）下，烘干集料矿质实体包括闭口孔隙在内的表观单位体积质量。
测定集料表观体积时，需将已知质量的干燥集料浸水，使其开口孔隙吸饱水，然后称出饱水后集料在水中的质量，两者之差即为集料的包括闭口孔隙在内的集料表观体积(V s +V n )，如图1所示。
ρa =m sV s +V n式中：ρa 集料的表观密度，g cm 3⁄；m s 集料矿质实体的质量，g ； V s 集料矿质实体的体积，cm 3；V n集料矿质实体中闭口孔隙的体积，cm 3。
【主要试验仪具】称量1kg 、感量1g 的天平，500mL 的容量瓶，能使温度控制在105℃±5℃范围的烘箱，另有干燥器、浅盘、料勺、温度计和500mL 烧杯。
【试验方法】(1) 试样准备将缩分至650g 左右的试样在105℃~110℃的烘箱内烘至恒量，并在干燥器内冷却至室温，分成两份备用。
(2) 试验步骤① 称取烘干的试样300g (m 0)，装入盛有半瓶蒸馏水的容量瓶中。
② 摆转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h 左右，然后用滴管向瓶内添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量(m 2)。
③ 倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外洗净，再向瓶中注入温差不超过2℃的蒸馏水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外的水分，称其总质量(m 1)。
图1 集料组成的质量与体积关系示意图注：在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度，试验中的各项称量可以在15~25℃的温度范围内进行。
从试样加水静置的最后2h起至试验结束，其温差不应超过2℃。
【实验数据记录】m0(g)m1(g)m2(g)第一次试验300.0663.8838.4第二次试验644.0843.7表1细集料的表观密度试验数据记录表【结果计算】细集料的表观密度计算公式为：ρa=(m0m0+m1−m2−αT)×ρw式中：ρa细集料的表观密度，g cm3⁄；m0试样的烘干质量，g；m1水和容量瓶总质量，g；m2试样、水和容量瓶总质量，g；ρw水在4℃时的密度值，1g cm3⁄；αT试验时水温对水相对密度影响的修正系数，按照表2取0.002。
细集料筛分试验一、目的和要求测定细集料(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。
二、实验装置1.标准筛：孔径9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm和0.075mm。
图2-1 标准筛2.天平：称量1000g，感量不大于0.5g。
3.摇筛机图2-2 摇筛机4.烘箱：能控温在105℃±5℃。
5.其它：浅盘和硬、软毛刷等。
三、实验步骤1．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9.5㎜筛(水泥混凝土用天然砂)或4.75㎜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。
2．干筛法试验a．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4.75㎜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。
b ．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％。
公路路面基层级配碎石一般规定
6.1.1用于二级和二级以上公路基层和底基层的级配碎石应用预先筛分成几组不同粒径的碎石(如3
7.5～19mm，19～9.5mm，9.5～4.75mm的碎石)及4.75mm以下的石屑组配而成。
6.1.2在其他等级公路上，级配碎石可用未筛分碎石和石屑组配而成。
6.1.3缺乏石屑时，可以添加细砂砾或粗砂。
也可以用颗粒组成合适的含细集料较多的砂砾与未筛分碎石组配成级配碎砾石。
6.1.4级配碎石可用于各级公路的基层和底基层。
6.1.5级配碎石可用做较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。
6.1.6当级配碎石用做二级和二级以下公路的基层时，其最大粒径应控制在3
7.5mm以内；当级配碎石用做高速公路和一级公路的基层以及半刚性路面的中间层时，其最大粒径宜控制在31.5mm以下。
6.1.7级配碎石层施工时，应遵守下列规定：
(1)颗粒组成应是一根顺滑的曲线。
(2)配料必须准确。
(3)塑性指数应符合规定。
(4)混合料必须拌和均匀，没有粗细颗粒离析现象。
(5)在最佳含水量时进行碾压，直到达到下列按重型击实试验法确定的要求压实度：
中间层100％
基层98％
底基层96％
(6)应使用12t以上三轮压路机碾压，每层的压实厚度不应超15~18cm。
用重型振动压路机和轮胎压路机碾压时，每层的压实厚度可达20cm。
(7)级配碎石基层未洒透层沥青或未铺封层时，禁止开放交通，以保护表层不受破坏。
6.1.8级配碎石用做半刚性路面的中间层以及用做二级以上公路的基层时，应采用集中厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺混合料。
粗集料筛分试验一、目的与适用范围测定粗集料（碎石、砾石、矿渣）的颗粒级配。
二、主要试验步骤1、用水洗法测定集料中小于0.075mm的细粉部分质量。
将集料倒入盛有水电容器中；根据集料粒径的大小选择组成一组套筛，将容器中的混合物倒入套筛；烘干筛后的集料，称其质量m2，准确至0.1％。
2、用干筛法测定粗集料各个粒级质量百分率。
称取质量为m0的试样烘干，用搪瓷盘做筛分，直至确定1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的1％。
称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1％。
各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的中质量m0相比，其相差不超过0.5％。
三、计算P(0.075)=(m1-m2)*100/m1式中：P(0.075)--集料中小于0.075的含量（通过率），％m1--用于水洗的干燥集料中质量,gm2--集料水洗后的干燥质量，gPi=mi*[100-P(0.75)]/(m0*100)式中：Pi--各号筛上的分计筛余百分率，％m0--用于干筛的干燥集料总质量，gmi--各号筛上的分计筛余，gi--依次为0.15mm、0.3mm、0.6mm……至集料最大粒径粗集料表观密度和吸水率试验一、目的与适用范围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、毛体积密度、表观密度、毛体积密度，以及粗集料的吸水率。
二、主要试验步骤1、挂好吊篮，将天平调零。
将试验移入天平，称其水中质量（Mw）。
2、取出集料，擦干表面水，马上称其表干质量（Mf）。
3、把集料烘干，称其烘干质量（Ma）三、计算γa＝Ma/(Ma-Mw)γs＝Mf/(Mf-Mw)γb＝Ma/(Mf-Mw)Wx=(Mf-Ma)*100/Ma式中：γa--集料的表观相对密度，无量纲γs--集料的表干相对密度，无量纲γb--集料的毛体积相对密度，无量纲Ma--集料的烘干质量，gMf--集料的表干质量，gMw--集料的水中质量，gWx--粗集料的吸水率，％，准确至0.01％ρa=γa*ρtρs=γs*ρtρb=γb*ρt式中：ρa--粗集料的表观密度，g/cm3ρs--粗集料的表干密度，g/cm3ρb--粗集料的毛体积密度，g/cm3四、精密度或允许差重复试验的精密度，对表现密度，表干密度，毛体积相对密度，两次结果相差不超过0.02，对吸水率不得超过0.2％。
公路路面基层、底基层按材料力学行为可划分为半刚性类、柔性类和刚性类，按材料组成可划分为有结合料稳定类和无粘结粒料类。
高等级公路路面基层、底基层目前采用较广泛的是无机结合料稳定类，即半刚性基层、底基层材料，世界其他国家及我国部分公路应用了柔性基层。
半刚性基层、底基层的种类包含水泥稳定类、石灰工业废渣类(石灰粉煤灰、石灰钢渣等)、石灰稳定类及综合稳定类(水泥粉煤灰、水泥石灰稳定类等)。
柔性基层、底基层的种类可分为有机结合料稳定类(沥青碎石、沥青贯人等)和无粘结粒料类(级配碎石、级配砾石、填隙碎石、级配砾碎石类等)。
刚性基层类包括贫混凝土基层、水泥混凝土基层以及连续配筋水泥混凝土基层。
半刚性材料、无粘结粒料类材料根据性能要求和设计标准，可运用于各级公路基层和底基层，而刚性基层一般适用于重交通(BZZ-100kN累计标准轴次1000—20 00万次／车道)、特重(BZZ-100kN累计标准轴次大于2 000万次／车道)或有特殊使用要求的路面基层。
本章主要就半刚性和无粘结粒料类基层、底基层材料的技术要求、混合料组成设计方法以及材料试验检测方法做一较系统的论述。
沥青类有机结合料基层试验检测方法请参考本书第八章有关内容。
第二节基层、底基层材料技术要求一、半刚性类基层、底基层组成材料的技术要求水泥稳定类、石灰粉煤灰稳定类材料适用于各级公路的基层和底基层，但是稳定细粒土不能用作高级路面的基层.石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层，也可用作二级和二级以下公路的基层，但石灰稳定细粒土及粒料含量少于50％的碎(砾)石灰土不能用作高级路面的层。
按照土中单个颗粒(指碎石、砾石和砂颗粒)的粒径大小和组成，将土分为下列三种，即细粒土、中粒土和粗粒土。
(1)细粒土：颗粒的最大粒径小于lOmm，且其中小于2mm的颗粒含量小少于90％。
(2)中粒土：颗料的最大粒径小于30mm，且其中小于20mm的颗粒含量不少于85％。
(3)粗粒土：颗粒的最大粒径小于50mm，且其中小于40mm的颗粒含量不少于85％。
