砂石试验作业指导书

砂石试验作业指导书目的规范实验室试验人员对砂、石检验的工作程序，实现试验的标准化操作方法。适用范围适用于本实验室对砼及制品中用砂、石的质量检验。编制依据 3.1GB/T14684-2001《建筑用砂》3.2GB/T14685-2001《建筑用碎石、卵石》3.3JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》4试验条件试验室的温度应保持在15℃～30℃。5项目概述5.1.1天然砂----由自然条件作用而形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒。5.1.2含泥量-----粒径小于80µm颗粒的含量。5.1.3泥块含量-----砂中粒径大于1.25mm，经水洗、手捏后变成小于630µm颗粒的含量；粗骨料中粒径大于5mm，经水洗、手捏后变成小于2.5mm的颗粒含量。5.1.4坚固性----在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。5.1.5轻物质----砂中相对密度小于2000kg/m3的物质。5.1.6碱活性集料----能与水泥或混凝土中的碱发生化学反应的集料。5.1.7表观密度-----集料颗粒单位体积（包括内封闭孔隙）的质量。5.1.8紧密密度-----集料按规定方法颠实后单位体积的质量。5.1.9堆积密度-----集料在自然堆积状态下单位体积的质量5.2.1卵石：也称砾石指岩石风化破碎后，在湖、海、河等天然水域中形成和堆积的，粒径大于5mm的岩石碎块，外形浑圆少凌角。5.2.2碎石：指岩体爆破后经人工破碎或卵石经人工破碎筛分而成的粒径大于５mm的岩石碎块。5.2.3针状颗粒：指石子的颗粒长度大于平均粒径的2.4倍。。5.2.4片状颗粒：指石子的厚度小于平均粒径的0.4倍。5.2.5含泥量：指粒径小于80µm的岩屑，淤泥与粒土的总和。5.2.6泥块含量：指水浸后粒径大于2.5mm的块状粒土。5.2.7坚固性：指石子自然风化和其它外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。5.2.8碱骨料反应：指水泥和砼的有关添加剂中的碱性氧化物（K2O，Na2O）与石子中的活性二氧化硅等物质在常温常压下缓慢反应生成碱硅胶后，吸水膨胀导致砼破坏现象。6砂试验方法及操作步骤6.1、筛分析试验1）将砂样品缩分至约1100g放在105±5℃的烘箱中烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于9.50mm的颗粒，分为大致相等的两份备用。2）称取试样500g，精确至1g，将试样按孔径大小从上到下组合的套筛（附筛底）上进行筛分。3）将套筛置于摇筛机上，摇10min，取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量0.1%为止。4）称出各号筛的筛余量，精确至1g。5）结果计算与评定a)计算分计筛余百分率：各号筛的筛余量与试样总量之比，计算精确至0.1%b)计算累计筛余百分率：该号筛的筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和，精确至0.1%。c)砂的细度模数按下式计算，精确至0.01：(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1Mx=100-A1式中：Mx----细度模数；A1、A2、A3、A4、A5、A6--分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600、300、150筛的累计筛余百分率。d)累计筛余百分率取两次试样结果算术平均值，精确至1%。细度模数取两个试验结果的算术平均值，精确至0.1；如两次试验结果的细度模数之差超过0.20时，须重做试验。6.2含泥量试验1）将试样缩分至约1100g，放在烘箱中于（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500g，精确至0.1g。将试样倒入淘洗容器中，注入清水，使水面高于试样面约为150mm，充分搅拌均匀后，浸泡2h，然后用手在水中淘洗试样，使尘屑、淤泥和粘土与砂粒分离，把浑水缓缓倒入1.18mm及75的套筛上（1.18mm筛放在75筛上面），滤去小于75的颗粒。试验前筛子的两面应先用水润湿，在整个过程中应小心防止砂粒流失。3)再向容器中注入清水，重复上述操作，直至容器内的水目测清澈为止。4）用水淋洗衣剩余在筛上的细粒，并将75筛放在水中（使水面略高出筛中砂粒的上表面）来回摇动，以充分洗掉小于75的颗粒，然后将两只筛的筛余颗粒和清洗容器中已经洗净的试样一并倒入搪瓷盘，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，称出其质量，精确到0.1g。5）结果计算与评定含泥量按下式计算，精确至0.1%：G0–G1Qa=×100G0式中：Qa---含泥量，%G0---试验前烘干试样的质量，g;G1---试验后烘干试样的质量，g.6)含泥量取两个试样的试验结果的算术平均值作为测定值。6.3泥块含量试验1）将试样缩分至约5000g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除小余1.18mm的颗粒，分为大致相等的两份备用。2）称取试样200g，精确至0.1g，将试样倒入淘洗容器中，注入清水，使水面高于试样面约150mm，充分搅拌均匀后，浸泡2h，然后用手在水中碾碎泥块，再把试样放在600筛上，用水淘洗，直至容器内的水目测清澈为止。3）保留下来的试样小心地从筛中取出，装入装盘后，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，称出其质量，精确至0.1g。4）结果计算与评定a、泥块含量按下式计算，精确至0.1%：G1-–G2Qb=×100G1式中：Qb---泥块含量，%G1---1.18mm筛筛余试样的质量，g;G2---试验后烘干试样的质量，g.b、泥块含量取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1%。6.4砂的堆积密度和紧密密度试验1）按规定取样,用搪瓷盘取试样约1L，放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分为大至相等两份备用。2）松散堆积密度：取试样一份，用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方50mm处徐徐倒入，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样呈堆体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平（试验过程应防止触动容量筒），称出试样和容量筒总质量，精确至1g。紧密堆积密度：取试样一份分两次装入容量筒，装完第一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的圆钢，将筒按住，左右交替击地面各25次。然后装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢棒的方向与第一层时的方向垂直）后，再加试样直至超过筒口，然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称出试样和容量筒总质量，精确至1g。砂的松散或紧密堆积密度按下面公式计算，精确至10kg/m3：ρ1=m2-m1/V×1000(14)式中：ρ1——松散或紧密堆积密度，kg/m3；m2——容量筒和试样总质量，kg；m1——容量筒质量，kg；V——容量筒的容积，L。空隙率按式下面公式计算，精确至1%：Vl=（1-ρl/ρ）×100%Vc=（1-ρc/ρ）×100%式中：Vl——堆积密度空隙率，%；Vc——紧密密度空隙率，%；ρl——堆积密度，kg/m3；ρc——紧密密度，kg/m3；ρ——试样的表观密度，kg/m3。堆积密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3；空隙率取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。6.5砂的表观密度按规定取样,并将试样缩分至约660g，放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，分为大至相等两份备用。称取试样300g，精确至1g。将试样倒入容量瓶，注入冷开水至接近500mL的刻度处，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，塞紧瓶塞，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，再向容量瓶内注入水至500mL刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g。4）结果计算与评定砂的表观密度按下面公式计算，精确至10kg/m3：ρ=(m0/(v2-v1)+αt)×1000式中：ρ——表观密度，kg/m3；m0——烘干试样的质量，g；v1——水的原有体积，mL；v2——试样及水的体积；Mlαt——考虑称量时的水温对水相对密度影响的修正系数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，须重新试验。6.6压碎值指标试验按规定取样,放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm及小于300μm的颗粒，然后按1.筛分成300μm～600μm；600μm～1.18mm；1.18mm～2.36mm及2.36mm～4.75mm四个粒级，每级1000g备用。称取单粒级试样330g，精确至1g。将试样倒入已装组成的受压钢模内，使试样距底盘面的高度约为50mm。整平钢模内试样的表面，将加压块放入圆筒内，并转动一周使之与试样均匀接触。2）将装好试样的受压钢模置于压力机的支承板上,对准压板中心后,开动机器,以每分钟500N的速度加荷。加荷至25kN时稳荷5s后，以同样速度卸荷。3）取下受压模，移去加荷块，倒出压过的试样，然后用该粒级的下限筛（如4.75mm～2.36mm时，则其下限筛指孔径为2.36mm的筛）进行筛分，称出试样的筛余量和通过量，均精确至1g。4）结果计算与评定第i单级砂样的压碎指标按式（12）计算，精确至1%：Yi=G2/（G1+G2）×100(12)式中：Yi——第i单粒级压碎指标值，%；G1——试样的筛余量，g；G2——通过量，g。第i单粒级压碎指标值取三次试验结果的算术平均值，精确至1%。取最大单粒级压碎指标值作为其压碎指标值。含水量由样品中称重约500g试样两份，分别放入已知重量的干燥容器(m1)中称重，记下每盘试样与容器的总重(m2)。将容器连同试样放入温度为105℃的烘箱中烘干至恒重，称量烘干后的试样与容器的总重(m3)。砂的含水率ωwc按下式计算。（精确至0.1％）。m2-m3 ωWC＝------------×100（％）m3-m1以两次试验结果的算术平均值作为测定值 碎石试验方法及操作程序7.1颗粒的级配试验步骤（筛分析）用四分法将样品缩分至略重于下表规定的试样所需量，烘干或风干后备用。最大公称粒径(mm)10.016.020.025.031.540.063.080.0试样重量不小于Kg2.03.24.05.06.38.012.616.0按上表规定称取试样2）将试样按筛孔大小顺序过筛，当每一号筛上筛余层的厚度大于试样的最大粒径时，将该号筛上的筛余分成两份，再进行筛分，直至各筛每分种的通过量不超过试样总量的0.1%。3）称取各筛筛余的重量精确至试样总量的0.1%。在筛上的所有分计筛余量和筛底剩余的总和与筛分前测定的试样总量相比，其差不超过１％。4）计算结果a.各筛上的筛余量除以试样重量计算得出该号筛的分计筛余百分率（精确至0.1%）。b.每号筛计算得出的分计筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之总和，计算得出其累计筛余百分率（精确至1%）。c.根据各筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。7.2针片状含量试验步骤1）按粒度分别用规准仪逐粒检验，凡颗粒度大于针状规准仪上相应间距者视为针状颗粒厚度小于片状规准仪上相应孔宽者，视为片状颗料，称其是质量。2)结果计算与评定石子中针片状颗粒的总含量按下式计算精确至0.1％：ωp=m1/m1×100%式中：ωp-针片状颗粒总含量（％）m1--试样质量（g）m1--试样中新含针片颗粒总质量（g）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。7.3表观密度试验步骤1)按下表规定取样最大粒径（mm）10.016.020.025.031.540.063.080.0试样最小重量（Kg）222334662)取试样一份装入吊篮，并浸入盛水的容器中，水面高出试样大于等于50mm。3)浸水24h移放到称量用的盛水容器中，用上下升降吊篮的方法排除气泡（严禁试样出水面），每次为1s升降高度30～50mm。4)测定水温，用天平称取吊篮及试样在水中的重量，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制。5)提起吊篮，将试样置于成盘中，放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重，取出末放正带盖的容器中冷却至室温后称重（mo）。6)称取吊篮在同样温度的水中重量（m1），称量时盛水容器的水面高度仍应由溢流口控制。7)表观密度ρ计算（精度至10kg/m3）ρ＝mo／（m0+m2-m1－αt）×1000式中：m0--试样的烘干重量（g）m1--吊篮在水中的重量（g）m2--吊篮及试样在水中的重量（g）αt--水温对表现密度影响的修正系数见下表：水温(℃)1516171819202122at0.0020.0030.0030.0040.0040.0050.0050.006以两次试验结果的算术平均值作为测定值，当两次结果之差值大于20kg/m3时，应重新进行试验。颗粒材质不均匀的试样，如两次结果之差超过规定时，可取四次结果的算术平均值作为测定值。7.4堆积密度（ρl）用漏斗或铝制料勺将试样徐徐装入容量筒（漏斗出料口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，除去凸出筒口表面颗粒，并用合适的颗粒填入凹陷部分，称取试样和量筒共重。7.5紧密密度（ρc）将试样分二层装入容量筒，装完一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的钢筋，左右颠击25下，再装入第二层，装满后用同样方法颠实（所垫钢筋方向与第一层时垂直），然后加料至试样超出容量筒筒口，除去凸出筒口表面颗粒，并用合适的颗粒填入凹陷部分，称取试样和量筒共重。计算：a.堆积密度（ρl）或紧密密度（ρc）计算（精确至10kg/m3）ρl(ρc)=（m2-m1）／V×1000(kg/m3)式中：m1--容量筒的重量（kg）m2----容量筒和试样共重（kg）V--容量筒的容积（l）7.6空隙率（V1.Vc）计算精确至1%V1＝（１－ρl/ρ）×100％Vc＝（１－ρc/ρ）×100％式中：ρl--碎石或卵石堆积密度（kg/m3）ρc--碎石或卵石紧密密度（kg/m3）ρ--碎石或卵石的表观密度（kg/m3）7.7含泥量试验步骤1)将试样用４分法缩分至下表所规定的量，并放入温度为105±5℃的烘箱内烘干至恒重，冷却至室温后分成两份备用。最大粒径（mm）10.016.020.025.031.540.063.080.0试样量不小于(kg)2266101020202)称取试样一份（mo）装入容器中堆平，并注入饮用水，水面高出石子面150mm，使粉尘等杂物与较粗的颗粒分离，并使之悬浮或溶解于水。将浊液倒入1.25mm及0.080mm的套筛（1.25mm筛放置上面）滤去小于0.080mm的颗粒。（试验前筛子用水湿润）。3)再次加水于容器中，重复上述过程，直至洗出的水清澈为止。4)用水冲洗剩留在筛上的细粒，并将0.080mm筛放在水中来回摇动，充分洗出小于0.080mm的