砂石材料试验检测

1、宽度一般为厚度的倍，长度约为厚度的 倍。节 砂 石 材 料 试 验 检 测砂石材料是桥涵工程建筑中用量最大的一种建筑材料，它可以直接（或经过加工）用在桥涵的垮工结构中，也可以加工成各种尺寸的集料作为水泥混凝上的粗集料。砂石材料包括天然的或经人工轧制的石料、集料和砂。 用于桥涵结构中的砂石材料都应具备一定的技术性质，以适应不同结构的技术要求。、石料桥涵工程使用的石料制品有片石、块石、粗料石和拱石等，主要用于砌体工程，如桥涵拱圈、墩台、基础、锥坡等。桥涵结构物 所用石料=般有两方面的要求:1石料制品的物理力学性质石料应符合设计规定的类别和标石质应均匀、 不易分化和无裂缝。石料力学性质需测定时，用切

2、石机或取芯机制取边长为50mm± 0.5mm 的立方体，或直径与高均为50mm± 0.5mm 的圆柱体试件进行单轴抗压强度试验确定。 在某些气侯条件下， 还必须测定 抗冻性和坚固性指标。2石料制品规格和几何尺寸要求1）片石:一般为爆破法开采的石块，其厚度不应小于15cm卵形和薄片者不得使用） ；用于镶面的片石，表面应比较平整、 尺寸较大者应稍作凿整。2）块石: 形状大致方正， 上下面大致平整， 厚度在 2030cm，(3)粗料石：外形大致方正，成六面体，厚度为2030cm,宽度为厚度的 倍，长为厚度的 倍，其表面凹陷深度不大于 2cm。(4) 拱石:按设计要求采用粗料石或块

3、石，主要用于石拱桥的 拱圈砌筑。3石料物理性质试验方法石料的物理、 力学性质试验应依据我国现行 公路工程石料试验规程(JTJ054-94 ),常规试验检测包括以下几个方面:(1) 石料真实密度试验石料的真实密度(简称密度)是石料在规定条件(105C± 5C烘干至恒重，温度 20 C )下，单位真实体积(不含孔隙的矿质实 体的体积)的质量。试验常用方法为“李氏比重瓶法”( 见 JTJ05494T 0204-94 ),即将石料样品粉碎磨细后，在 105C± 5C条件下烘至口孔隙恒重，称其质量；然后在密度瓶中加水经沸煮后，使水充分进入闭 中，通过“置换法”测定其真实体积。已知真实

4、体积和质量 即可按式( 2-1 )求得真实密度。现行试验法也允许采用“李氏密 度瓶法”近似测定石料的真实密度。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次试验结果之差大于 0.02g/cm 3 时，应重新取样进行试验。2)石料毛体积密度试验石料的毛体积密度是石料在规定条件下， 单位毛体积 (包括矿质实体和孔隙的体积）的质量。试验方法采用“静水称量法” （JTJ 054-94/T 0205-94 ），即将规则石料在105C± 5C至恒重，称其质量。然后使石料吸水24h,使其饱水后用湿毛巾揩去表面水，既可称得饱和面干时的石料质量。最后用静水天平法测得饱和面干右料的水中质量，由此可计算出石

5、料的毛体积，并求得毛体积密度。此外，现行试验法亦允许用封蜡法”来测定毛体积密度。这两种方法各有其优缺点。组织均匀的岩石， 其密度应为 3 个试件测得结果之平均值； 组织不均匀的岩石，密度应记录最大与最小值。3）石料孔隙率试验石料的孔隙率是石料的孔隙体积占其总体积的百分率。按以上方法求得石料的毛体积密度及密度后，用式（2-5 ）计算孔隙率，精确至 1： （4） 石料吸水率试验试验依据 JTJ 054-94/T 0211-94）, 即将石料加工为规则试件，经105C± 5C烘干称量后，在铺有薄砂的盛水容器中， 用分层逐渐加水的方法使石料中的空气 逐渐逸出， 最后完全浸于水中任其自由吸水

6、48h 后，取出浸水试件， 用湿纱布擦去试件表面水分， 立即称其质量。 测得烘干至恒重的质 量和吸水至恒重的质量，即可按式（ 2-6 ）求得吸水率。组织均匀的试件，取 3 个试件试验结果的平均值作为测定值；组织不均匀的，则取 5 个试件试验结果的平均值作为测定值。5）石料抗冻性试验石料抵抗冻融循环的能力，称为抗冻性。 “石料抗冻性的试验方法采用直接冻融法（引自 JTJ 054-94/T 0211-94 ），即：将石料加工为规则的块状试样，在常温条件下（20C 2 C）,采用逐渐浸水的方法，使开口孔隙吸饱水份，然后置于负温（通常采用-15 C）的冰箱中冻结 4h,最后在常温条件下融解，如此为一冻

7、融循环。经过 10、15、25或 50次循环后， 观察其外观破坏情况并加以记录。采用经过规定冻融循环后的质量损失百分率表征其抗冻性。4石料力学性能试验方法1）石料单轴抗压强度试验 （JTJ054-94）石 料 的 单 轴 抗 压 强 度 ， 是 指 将 石 料 （ 岩 块 ） 制 备 成50mm*50mm*50m的正方体（或直径和高度均为50mm的圆柱体）试件，经吸水饱和后，在单轴受压并按规定的加载条件下，达到极限 破坏时，单位承压面积的强度。试验时是用切石机或钻石机从岩石试样或岩芯中制取标准试 件，用游标卡尺精确地测出受压面积，按规定方法浸水饱和后，放 在压力机上进行试验，加荷速率为 s。取

8、 6 个试件试验结果的算术平均值作为抗压强度测定值，如个试件中的 2个与其他 4个的算术平均值相差 3倍以上时， 则取试 验结果相近的 4 个试件的算术平均值作为抗压强度测定值。另外，有显着层理的岩石，取垂直与平行于层理方向的试件各组，取其强度平均值作为试验结果。2）石料磨耗率试验磨耗性是石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能，用磨耗率来定量描述它。 石料磨耗试验有两种方法：我国现行试验规程JTJ 054-94） 规定，石料磨耗试验以洛杉矾式试验法为标准方法。洛杉矾式磨耗试验又称搁板式磨耗试验，该试验机是由一个直径为711mm长为508mm的圆鼓和鼓中个搁板所组成。试验用的试样是按一定规格组

9、成的级配石料，总质量为5000g。当试样加入磨耗鼓的同时，加入 12个钢球，钢球总质量为 5000g。磨耗鼓以2mm3033r/min 的转速旋转，在旋转时，由于搁板的作用，可将石料 和钢球带到高处落下。经旋转 500 次后，将石料试样取出，用 圆孔筛筛去石屑，并洗净烘干称其质量。取两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，当采用洛杉矾 式方法时，两次试验误差应不大于 2，否则须重新试验。二、结构混凝土用粗集料1 结构混凝土对粗集料的技术要求1 ）桥涵混凝土的粗集料， 应采用坚硬的卵石或碎石， 按产地、类别、加工方法和规格等不同情况，分批进行检验。2）粗集料的颗粒级配，可采用连续级配或连续级配与

10、单粒级配合使用。在特殊情况下，通过试验证明混凝土无离析现象时，也可采用单粒级。粗集料的级配范围应符合表2-2 的要求。3）粗集料最大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取，但最大粒径不得超过结构最小边尺寸的 1/4 和钢筋最小净距的 3/4 ；1/2 ;同在二层或多层密布钢筋结构中，不得超过钢筋最小净距的 时最大粒径不得超过 100mm泵送混凝土时的粗集料最大粒径，除应符合上述规定外，对碎石不宜超过输送管径的1/3 ；对于卵石不宜超过输送管径的1/，同时应符合混凝土泵制造厂的规定。(4)粗集料中杂质含量不应超过要求。(5) 混凝土结构物处于下表所列条件下时，应对碎石或卵石进行坚固性试验，试验结果

11、应符合表中的规定。碎石和卵石坚固性实验(JTJ 041-89)项次混凝土所处 环境条件在溶液中循 环次试验后质量 损失不宜大于(%)1寒冷地区，经 常处于干湿 交替状552严寒地区，经 常处于干湿 交替状态533混凝土处于 干燥条件，但 粗集料风化 或软弱颗粒 过多时5124混凝土处于 干燥条件，但 有抗疲劳、耐 磨、抗冲击要 求咼或标号 大于40号55（7） 当对粗集料石质抗压强度有争议或有严格要求时，应进行石 质抗压强度试验，其方法：见本节一、石料。中 T0301-94 的取2粗集料常规试验检测方法在粗集料各项试验中，我们应按 JTJ 058-94样方法进行取样， 使得所用试样具有代表性，

12、 每项目所需碎石或卵 石的最少取样数量亦需根据 T0301-94 的规定数量进行。（1） 粗集料筛分试验将一定重量的烘干或风干试样，按筛孔大小顺序过筛）测定各 筛上的筛余量，精确到试样总量的，然后计算如下指标： 分计筛余百分率：各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率， 精确至 %。 累计筛余百分率：该号筛上分计筛余百分率与大于该号筛的 各号筛上的分计筛余百分率之总和，精确至。 根据各筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。各号筛的通过百分率为该号筛的累计筛余百分率与100 的差值，精确至。（2） 粗集料的表观密度试验粗集料的表观密度（简称视密度）是在规定条件（105C 5 C烘干至恒重）下，单

13、位表观体积（包括矿质实体和闭口孔隙的体积）JTJ的质量。粗集料表观密度测定方法是按公路工程集料试验规程058-94 ）规定采用静水 ?法，具体做法是将已知质量的干燥粗集料装在金属吊篮中浸水 24h 使开口孔隙吸饱水， 然后在静水天平上称 出饱水后粗集料在水中的质量， 按排水法可计算出包括闭口孔隙在 内的体积。 根据粗集料的质量和表观体积即可按下式计算出表观密 度。以两次试验结果之算术平均值作为测定值，如两次结果之差值 大于 20kg/m 时，应重新取样进行试验； 对颗粒材质不均匀的试样， 如两次试验结果之差值超过规定时， 可取四次测定结果的算术平均 值作为测定值。3) 粗集料含水率试验粗集料中

14、所含水分的质量占集料干燥质量的百分比即为粗集料 含水率。根据公路工程集料试验规程 (JTJ 058-94 )，具体做法是： 将一定重量的试样置于干净的容器中，称量试样和容器的总质量m1 )并烘干至恒重，取出试样；冷却后称取试样与容器的总质量以两次试验结果的算术平均值作为测定值。(4) 粗集料毛体积密度试验粗集料毛体积密度是在规定的条件下，单位毛体积(包括矿质 实体、闭口孔隙和开口孔隙)的质量。在测定表观密度的同时，经 24h 饱水后，用湿毛巾擦干而求得饱和面干质量， 然后用排水法求得在水中的质量，按此测得集料质量和饱和面干体积，按下式求出粗集料毛体积密度。精确至：10kg/m3。（5）粗集料堆

15、积密度、振实密度及空隙率试验粗集料的堆积密度由于颗粒排列的松紧程度不同）又可分为自 然堆积密度与振实堆积密度。 粗集料的堆积密度是将干燥的粗集料 装人规定容积的容量筒来测定的。、自然堆积密度是按自然下落方式装样而求得的单位体积的质量；振实堆积密度是用振摇方式装样 而求得的单位体积的质量。空隙率：粗集料空隙率是集料试样在自然堆积（或紧密堆积） 时的空隙占总体积的百分率。试验根据公路工程集料试验规程（JTJ 058-94 ）,即：取1 份烘干或风干试样，用平头铁锹铲起试样， 使石子自由落人容量筒内，装满后称取试样和容量筒总重（mO,若测振实密度，将装满试样的容量筒放在振动台上，振动23min，或分

16、三层装料，装完每一层在筒底垫放一根圆钢筋，左右颠击地面各25下，最后刮平填满，称取试样和容量筒总重（ m），按下面方法进行计算。厂空亍1000 堆积密度P堆积密度和振实密度）按下式计算，精确至:10kg/m3。以两次结果的算术平均值作为测定值。n = (l ¥)x100%P t 空隙率n按式计算，精确至1 %。(6) 粗集料压碎值试验试验时(见JTJ 058-94)，将1216mm勺集料试样，先用一个容积1767的标准量筒，分三层装料并用标准的方法夯实，确定试验时所需集料的数量。然后按此确定的集料试样，用标准夯实法分三层装人压碎值测定仪的钢质圆筒内，每层用夯棒夯25次，最后在碎石上再

17、加一压头。将试模移于压力机上，于10min内加荷至400kN、使压头匀速压人筒内，部分集料即被压碎为碎屑，测定通过3筛孔的碎屑的质量占原集料总质量的百分率，称为压碎值。以两次平均试验结果的算术平均值作为测定值。(7) 集料碱活性试验水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂，甚至破坏，这种化学反应称为碱一集 料反应(Allkali 一 aggregate reaction 简称 AAR。近年来，我国水泥含碱量的增加、水泥用量的提高以及含碱外加剂的普遍应用，增加了碱一集料反应破坏的潜在危险，因此，对 混凝土用砂石料的碱活性问题、必须引起重视。当水泥混凝上中碱含量

18、较高财，应采用下列方法鉴定集料与碱 发生潜在有害反应，即水泥混凝土碱一硅酸盐反应和碱一硅酸反应 的可能性。用岩相法检验(JTJ 058-94/T 0324-94 )确定哪些集料可 与水泥中的碱发生)集料产生有害用砂浆长度法检验(JTj 058-94/T 0324-94反应的可能性。、结构混凝土用细集料1.结构混凝土对细集料的技术要求(1)桥涵混凝上的细集料，一般应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂或海砂， 河砂和海砂不易得到时，也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。各类砂应分批检验(各项指标合格时方可采用。(2) 砂的筛分析应符合下列规定:砂的分组见下表砂的分组(JTJ 041-89)砂组粗

19、砂中砂细砂特细砂细度模数平均粒径(mm)>砂的级配应符合下表中任何一个级配区所规定的级配范围。砂的分区及级配范围(CECS 40:92)筛孔级配区筛孔级配区尺寸I区11 II区III区尺寸I区II区III区(mm)累计筛余()(mm)累计筛余(%)00085717041401610010010095809270855535525015010090100911009065355010250(3)砂中杂质的含量应通过试验测定，其最大含量不宜超过规定要求。(4)采用机制砂或山砂时，或所采用河砂或海砂的软弱颗粒较多时，应进行压碎指标试验。对30号以上的混凝土和要求抗冻、抗渗的混凝土，砂的压碎指标

20、不应大于35%;对30号以下的混凝土，砂的压碎指标不应大于50%。(5)当对河砂或海砂的坚固性有怀疑时，应用硫酸钠进行坚固性试验，试验时循环 5次，砂的总质量损失不应大于10%。2.细集料常规试验检测方法(1)细集料筛分试验(JTJO58-94)砂的级配是砂各级粒径颗粒的分配情况，可通过砂的筛分试验 确定。试验时取500g烘干试样，在一整套标准筛上进行筛分，分别求 出试样存留在各筛上的质量， 然后按粗集料筛分试验中所述方法求 出各筛的分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百分率，按下式 求细度模数并画出级配图形。(2)细集料表观密度检验(JTJ 058-94 )细集料表观密度的检验通常有二种方法

21、:标准法：取烘干试样约300g,装人盛有半瓶冷开水的容量瓶中，充分排除气泡并静置 24h后，滴人水，使水面与瓶颈刻度线齐平，称总质量叫，再称出容量瓶与只加与瓶颈刻度线齐平的水的总 质量(m2)以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差值Vi大于20kg/m3时，应重新取样进行试验。李氏比重瓶法：称取烘干试样50g，徐徐装人已有体积为冷开水的李氏瓶中，充分排除气泡并静置约24h后，记录瓶中水面升高后的体积（V2）,表观密度p'按式（kg/m3 :2-20 ）计算，精确至 10以两次试验结果的算术平均值作为测定值,如两次结果之差值大于20时，应重新取样进行试验。（3）细集料堆积密度、紧装密度与空隙率检验（JTJ058-94）堆积密度检验时取试样2份，用漏斗或铝制料勺，将它徐徐装人容量筒（漏斗出料口或料勺距容量筒筒口不应超过50mm，直至试样装满并超出容量筒筒口，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，称取质量（m）。紧装密度检验时取试样1份，分二层装人容量筒。装完一层后