水工混凝土砂石骨料试验规程讲解

水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151-2014主讲人：杨晓琴CompanyLogo

骨料分类

学习内容1

骨料取样与检测项目

2

细骨料检测项目3

粗骨料检测项目

4

计算小练习

5CompanyLogo1.骨料分类细骨料特大石80mm～150(120)mm四级配最大粒径大石40mm～80mm三级配最大粒径中石20mm～40mm二级配最大粒径小石5mm～20mm一级配最大粒径豆石或瓜米石5mm～15mm常用于喷射混凝土粗骨料粗砂细度模数3.1～3.7中砂细度模数2.3～3.0细砂细度模数1.6～2.2特细砂细度模数0.7～1.5根据粒径分类

根据来源分类

砂石子天然砂包括河砂、海砂、山谷砂人工砂卵石人工碎石2.骨料取样与检测项目1.骨料生产成品检验频率：每8h检验一次；细骨料检测：细度模数、石粉含量、含泥量、泥块含量粗骨料检测：超径、逊径、含泥量、泥块含量2.骨料出厂品质检验频率：至少每一个月检验一次；

代表批量：细骨料按照同料源每600t～1200t为一批，粗骨料按同料源、同规格碎石每2000t为一批，卵石每1000t为一批。细骨料检测：细度模数、石粉含量、含泥量、泥块含量和含水量粗骨料检测：超径、逊径、针片状、含泥量、泥块含量、D20粒径中经筛余量。

3.试验室一般月检项目频率：每一个月检验一次；细骨料检测项目：细度模数、石粉含量、泥块含量、云母含量、坚固性、表观密度及吸水率粗骨料检测项目：针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、坚固性、表观密度及吸水率，小石与瓜米石压碎指标值和瓜米石颗粒级配。

2.DL/T5144-2001----骨料品质要求1）细骨料品质要求2）粗骨料品质要求3.细骨料检测项目——颗粒级配1）备样

1.砂料最大粒径不应大于10mm，故取样前将砂料过10mm筛；2.将潮湿砂样充分拌匀，四分法取样两份平行试样，每份550g～600g；3.将两份试样分别在105℃±5℃的烘箱烘至恒量，并冷却至室温，所谓恒量即间隔时间大于3h称量之差不大于天平的规定感量。

2）试验步骤

1.将冷却的砂样称量烘干质量G0后全部置于从上到下依次筛孔为5、2.5、1.25、0.63、0.315、0.16及筛底的套筛，加筛盖并固定好摇筛机上，摇10min后取下套筛；2.手筛，按照筛孔逐个手筛，筛至每分钟通过量不超过砂样总量的0.1%，通过的颗粒并入下一级一起过筛，直到各号筛全部筛完，用毛刷轻轻刷净筛上的剩余的砂粒，称筛上的筛余量。3.注意事项：各号筛余量大于200g时，要将该筛余分成两份进行手筛后；当筛特细砂时，砂样量可取250g，并在0.16mm下增加0.08mm筛，并记录相应的筛余量。3.细骨料检测项目——颗粒级配3）结果处理

第一步：计算分计筛余百分率，准确至0.1%第二步：求累积筛余百分率，即A1、A2、A3、A4、A5、A6；第三步：求细度模数细度模数公式如下，精确至0.01。

两次结果平均值作为试验结果。注意事项：1）各级筛余加筛底质量总和与原质量相差超过试样的1%，重新试验；2）两次试验结果细度模数相差超过0.2，要重新试验。

4）结果分析

人工砂细度模数宜在2.4～2.8，天然砂细度模数宜在2.2～3.0范围内。颗粒级配原始记录填写筛分试验

筛孔尺寸,mm筛余量,g分计筛余率,%累计筛余率,%细度模数

121212平均值

10.0

1

5.00

2.50

2

1.25

0.630

两次差值

0.315

0.160

0.080

检测结果

筛底

3.细骨料检测项目——表观密度及吸水率1）备样——制备饱和面干砂样

1.将砂料通过5mm方孔筛后，四分法取样，在105℃±5℃的烘箱烘至恒量，并冷却至室温备用；2.取砂样约1500g，装入搪瓷盘中，注入清水，水面高出砂样2cm左右，搅拌以排气泡，静置24h后将水倒出，用吹分机吹缓缓吹入暖风，并不断翻晒；3.将砂样分两层装入饱和面干试模。第一层装置试模高度一半，捣棒自砂样表面1cm自由下落，插捣13次，第二层装满试模，再插捣13次。对特细砂、多棱角山砂等特殊情况见规范。4.刮平模口，垂直轻轻提起试模，呈以下b情形则为饱和面干状态。

试验条件：试验室温度20℃±5℃，相对湿度为40%～60%饱和面干：骨料在水中浸泡特定时间后，颗粒中可被水渗入的孔隙都被水充满，但颗粒表面没有自由水的状态，即骨料表面无可见明水。3.细骨料检测项目——表观密度及吸水率3）结果处理

1.饱和面干砂样表观密度计算公式如下，精确至10kg/m3。实验结果为两次结果平均值，≥2500kg/m3两次试验结果相差不大于20kg/m3

2.饱和面干砂为基准的饱和面干吸水率a1。两次试验结果相差不大于0.2%2）试验步骤

1.迅速取饱和面干砂样600g（G0）两份，分别装入盛半满水的容量瓶，旋转容量瓶以排除气泡；2.静置容量瓶30min，测瓶内水温，加水至容量瓶刻度线处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称质量G2。3.倒出瓶内水和砂样，洗净容量瓶，加水至容量瓶刻度线，测瓶内水温，水温与2中温度不得超过2℃，加盖擦干瓶外壁，称质量G1。4.取饱和面干砂样500g两份，烘至恒量，并冷却至室温，称质量G。表观密度及吸水率原始记录填写表观密度、饱和面干表观密度烘干试样质量,g

水和容量瓶的总质量,g

烘干试样、水和容量瓶的总质量,g

饱和面干试样质量,g

饱和面干试样、水和容量瓶的总质量,g

水温,℃

温度修正系数

表观密度kg/m3单个值

检测结果

饱和面干表观密度kg/m3单个值

检测结果湿试样的质量,g

烘干试样的质量,g

表面含水率％单个值

检测结果3.细骨料检测项目——人工砂石粉含量1）备样

1.称经四分取样并烘干的砂样500g（G）两份，精确至0.1g。2.将砂样放入洗砂筒，注入清水浸泡2h。

试验目的：测定砂料石粉含量和小于0.08mm方孔筛的微粒含量，以评定砂料质量。石粉含量：人工骨料中粒径小于0.16mm，且其矿物组成和化学组成与被加工母岩相同的颗粒含量。含泥量：骨料中粒径小于0.08mm的颗粒含量，包括黏土、淤泥、细屑。2）试验步骤

1.将浸泡后的砂样反复注入清水，用手细心淘洗，将浑水倒入1.25、0.16、0.08的套筛，反复注水淘洗至水清澈，充分滤去小于0.08mm的颗粒，同时避免砂粒丢失；2.用水冲洗留在筛上的颗粒，并将0.08mm筛放在水中淘洗，洗除0.08mm颗粒；3.将1.25mm和0.16mm筛上砂料倒入搪瓷盘A，小于0.16mm且大于0.08mm砂料倒入B盘。4.将A、B盘砂料盛入搪瓷盘中，放置在105℃±5℃的烘箱烘至恒量，并冷却至室温后，称A盘中砂料质量GA，B盘中砂料质量GB，精确至0.1g。3.细骨料检测项目——人工砂石粉含量3）结果处理

1.砂料中石粉含量计算公式如下，精确至0.1%。两次试验结果相差不大于0.5%2.砂料中微粒含量计算公式如下，精确至0.1%。两次试验结果相差不大于0.5%

3.石粉中微粒含量计算公式如下，精确至0.1%。

两次试验结果相差不大于0.5%4）结果分析人工砂石粉含量应在6%～18%范围内。石粉含量、微粒含量原始记录填写石粉含量、微粒含量洗前烘干试样质量，g500.0

500.0

洗后大于0.16mm烘干试样质量，g

洗后小于0.16mm大于0.08mm烘干试样质量，g

石粉含量单个值,%

检测结果,%

微粒含量单个值,%

检测结果,%

石粉中微粒含量单个值,%

检测结果,%3.细骨料检测项目——泥块含量1）备样

称经四分取样并烘干的砂样500g（G0）两份，精确至0.1g。

泥块含量：砂料中粒径大于1.25mm，经水浸洗，手捏后变成小于0.63mm的颗粒含量2）试验步骤

1.将砂样用1.25mm筛筛分，称取筛上砂样质量为G，不得少于100g，否则需增加筛前砂样量；2.将1.25mm以上砂样在搪瓷盘中摊成薄层，用手捏碎所有泥块，过0.63mm筛，称筛上剩余质量G1；3）结果处理

砂料中泥块含量计算公式如下，精确至0.1%。两次试验结果平均值为试验结果4）结果分析细骨料品质要求不允许骨料中有泥块存在。

泥块含量原始记录填写含泥量洗前烘干试样质量,g500.0

500.0

洗后烘干试样质量,g

单个值,%

检测结果,%3.细骨料检测项目——坚固性试验1）备样

1.配置硫酸钠溶液在温度30℃～50℃的1L水中，加入无水硫酸钠300g～350g，玻璃棒搅拌以排气泡使其充分溶解饱和，冷却至20℃～25℃，静置48h，密度保持在1.151kg/L～1.174kg/L。2.称取砂样3kg左右，按照洗石粉含量的办法将砂样冲洗干净，并烘至恒量。

试验目的：检验砂料对硫酸钠饱和溶液结晶膨胀破坏作用的抵抗能力，用以评定砂料坚固性。坚固性：骨料在自然风化或其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力2）试验步骤

1.称取0.315mm～0.63mm、0.63mm～1.25mm、1.25mm～2.5mm、2.5mm～5mm各100g，将配置硫酸钠溶液倒入盛有砂样的容器内，保持容器内液体温度20℃～25℃范围内，砂样表面至少应在液面下3cm；2.第一次循环，浸泡20h，在105℃±5℃的烘箱烘4h；3.第二、三、四、五次循环均为浸泡4h后，在105℃±5℃的烘箱烘4h，共5个循环。3.细骨料检测项目——坚固性试验3）结果处理

1.各级砂样质量损失计算公式如下，精确至1%。

2.粒径0.315mm～5mm砂样总质量损失百分率计算公式如下，精确至1%。

式中：a1、a2、a3、a4——0.315mm～0.63mm，0.63mm～1.25mm，1.25mm～2.5mm，2.5mm～5mm在各级筛除小于0.315mm及大于5mm颗粒后的砂样中所占的百分率。P1、P2、P3、P4——各级砂样试验后质量损失百分率，%。

4.五次循环完将砂样至于20℃～25℃清水中洗净硫酸钠，在105℃±5℃的烘箱烘至恒量，冷却至室温。5.分别将砂样过对用的粒径下限筛子，称量筛余量gi。3.细骨料检测项目——坚固性试验5）注意事项关于饱和硫酸钠溶液注意事项：硫酸钠溶液需要提前48h配置，且配置、静置、使用过程应严格控制温度；试验过程中，硫酸钠溶液应密封，防止水分蒸发或掉入灰尘脏物；每两天检查一次溶液密度，常用比重计进行检查；硫酸钠溶液使用10次循环应更换；砂样中硫酸钠是否洗净，可在洗砂的水中滴入数毫升的氯化钡溶液，若无白色沉淀（CaSO4）生成，则硫酸钠已被洗净。4）结果分析

坚固性%分类天然砂人工砂有抗冻要求的混凝土≤8≤8无抗冻要求的混凝土≤10≤10坚固性原始记录填写坚固性粒级,mm0.315～0.6300.630～1.251.25～2.502.50～5.0试样分级筛余百分率,%

试样质量,g100.0100.0

100.0100.0

试验后筛余物质量,g

各级试样损失率,%

检测结果,%4.粗骨料与细骨料部分检测项目比较项目相同点不同点颗粒级配1.备样方法一致；2.实验步骤一致；3.结果处理基本一致1.取样量要求不同；2.无需计算细度模数；含泥量试验1.备样方法一致；2.实验步骤一致；3.结果处理一致；1.取样量要求不同；2.细骨料需浸泡2h，粗骨料不需要泡；3.结果分析不一致，粗骨料D20、D40要求≤1，D80、D150要求≤0.5，细骨料≥C9030及有抗冻要求≤3，≤C9030要求≤3。泥块含量1.试验原理基本一致；2.结果处理一致；3.结果分析均为不允许1.取样量要求不同；2.粗（细）骨料泥块含量为≤5（1.25）mm颗粒，经水浸泡手洗后变成小于2.5（0.63）mm的颗粒；3.细骨料采用干筛，粗骨料需浸泡24h后水筛，烘至恒量冷却称质量。坚固性1.试样原理一致；2.试样步骤一致；3.结果处理一致；1.粗骨料各级最少取样量各有要求；2.结果分析要求不同，有抗冻要求的粗（细）骨料坚固性≤5（8），无抗冻要求的粗骨料坚固性≤12（10）。4.粗骨料检测项目——表观密度及吸水率骨料公称粒径5～2020～4040～8080～150（120）最少取样量（kg)1.52461)备样四分法取样，用自来水将骨料冲洗干净，称取试样两份。2)试样步骤1.将试样浸入盛水容器中，水面至少高出试样50mm，浸泡24h。2.将网篮全部浸入盛水的筒中，称出网篮在水中的质量g1，将浸泡的试样装入网篮，升降法排气泡，称试样和网篮总质量g2，可得试样在水中的质量G2=g2-g1，称量是水温相差不得大于2℃。3.将试样从水中取出，用拧干的湿毛巾将试样擦至饱和面干状态，称质量G0。4.将试样在105℃±5℃的烘箱烘至恒量，并冷却至室温后称质量G1。4.粗骨料检测项目——表观密度及吸水率3）结果处理

1.饱和面干试样表观密度计算公式如下，精确至10kg/m3。

2.饱和面干试样为基准的饱和面干吸水率a1。

4）结果分析

实验结果为两次结果平均值，饱和面干砂样表观密度要≥2550kg/m3，两次试验结果相差不大于20kg/m3，两次试验结果相差不大于0.2%。粗骨料表观密度及吸水率原始记录填写表观密度、饱和面干表观密度和吸水率饱和面干试样在空气中的质量,g

吊篮在水中的质量,g

试样和吊篮在水中的总质量,g

试样在水中的质量,g

烘干试样质量,g

水温,℃

温度修正系数

表观密度kg/m3单个值

以干料为基准的吸水率％单个值

检测结果

检测结果

饱和面干表观密度kg/m3单个值

以饱和面干状态为基准的吸水率％单个值

检测结果

检测结果4.粗骨料检测项目——针片状颗粒含量针片状：凡岩石颗粒的长度大于该颗粒所属粒径的平均值的2.4倍者为针状颗粒，厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒，平均粒径指该粒径上下限的平均值。骨料公称粒径5～2020～4040～8080～150（120）最少取样量（kg)21030401)备样

四分法取样2)试样步骤4.粗骨料检测项目——针片状颗粒含量3)结果处理1.各级试样针片状含量计算公式如下，精确至1%：qn—各级试样针片状含量，%；G1—各级试样针片状质量，g；G0—各级试样质量，g；2.一定级配总针片状含量计算公式，精确至1%。4)结果分析针片状含量≤15%，经试验论证可放宽到25%。

两次结果平均值为试验结果针片状原始记录填写4.粗骨料检测项目——超逊径颗粒含量超逊径颗粒：在某一粒径粗骨料中，大于超逊径筛筛孔尺寸上限（相当于该粒径上限的1.15倍～1.18倍）为超径颗粒。小于超逊径筛筛孔尺寸下限（相当于该粒径下限的0.80倍～0.85倍）为逊径颗粒。骨料公称粒径5～2020～4040～8080～150（120）最少取样量（kg)203040501)备样1.拌合楼取样，应在皮带运输机机头接取骨料，在料堆中取样应分上、中、下三层取样。2.将骨料拌合均匀，四分法取样。2)试样步骤——过超逊径筛，称超径颗粒和逊径颗粒质量Gi。3)结果处理各级试样超逊径颗粒含量计算公式如下，精确至1%：4)结果分析原孔筛检验，控制标准：超径小于5%，逊径小于10%，以超逊检验，控制标准：超径为零，逊径小于2%。4.粗骨料检测项目——卵石、碎石压碎指标1）备样1.用10mm筛和20mm筛，取气干状态且粒径大于10mm而小于20mm的骨料；2.剔除其中针片状颗粒，称取试样三份，每份3kg（G0）。

压碎指标：卵石、碎石抵抗压碎的能力。2）试验步骤

1.将试样分两层装入圆模，每装一层一手按住圆模，一手将底盘一边提起2cm，然后松手使其自由下落，两边交替各提25次，振完后平整试样表面；2.将装有试样的受压圆模放在压力机上，盖在压头，压头保持平正，开压力机在3min～5min内均匀加荷到200kN，卸载，移去压头；3.倒出试样，用2.5mm筛筛除被压碎的细粒，称取省留在筛上的试样质量G1。3）结果处理

压碎指标计算公式如下，精确至0.1%。三次试验结果平均值为试验结果坚固性原始记录填写压碎指