粗集料松方密度及空隙率试验

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1、二.粗集料松方密度及空隙率试验　　1.试验原理　　粗集料的松方密度是指集料单位体积（包括物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙和颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量。　　松方密度是计算粗集料空隙率的重要参数，它与表观密度的区别在于：测定的体积中包含了集料颗粒间的空隙体积，因此，松方密度是将集料填装在规定的容积筒中进行测定，根据粗集料颗粒在容积筒中排列的松紧程度不同，又包括堆积状态、振实状态和捣实状态下的三种松方密度。　　　　2.试验目的　　　　测定粗集料的松方密度，可以计算粗集料的空隙率，亦可计算粗集料的质量和数量。　

2、　3.主要仪具　　（1）天平或台秤：感量不大于称量的0.1%。　　（2）容量筒　　（3）平头铁锹。　　（4）烘箱：能使温度控制在105℃±5℃。　　（5）振动台：频率为3000次/min±200次/min，负荷下的振幅为0.35mm，空载时的振幅为0.5mm。　　（6）捣棒：直径16mm，长600mm，一端为圆头的钢棒。　　4.试验方法　　（1）采用四分法将试样缩分至满足试验要求的质量，在105℃±5℃的烘箱中烘干，也可以摊在清洁的地面上风干，拌匀后分成2份备用。　　（2）堆积密度测定　　取试样一份，置于

3、平整干净的水泥地（或铁板）上，用平头铁锹铲起试样，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离约为50mm左右，使石子自由落入容量筒内。装满容量筒，并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷空隙，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总质量（m2）。　　（3）振实密度测定　　按堆积密度的试验步骤，将装满试样的容量筒放在振动台上，振动3min，或者将试样分三层装入容量筒：装完一层后，在筒底垫放一根直径为25mm的圆钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下；然后装入第二层，用同样的方法颠实（但筒底

4、所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直）；然后再装入第三层，如法颠实。待三层试样装填完毕后，加料填到试样超出容量筒口，用钢筋沿筒边缘滚转，刮下高出筒口的颗粒，用合适的颗粒填平凹处，使表面稍凸部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总质量（m2）。　　（4）捣实密度测定　　将试样装入容量筒中达1/3的高度，由边至中用捣棒均匀地捣实25次。再向容量筒中装入1/3高度的试样，用捣棒均匀地捣实25次，捣实深度约至下层的表面。然后重复上一步骤，加最后一层，捣实25次，使集料与容量筒口齐平。用合适的集料填充表面的

5、大空隙，用直尺大体刮平，目测估计表面凸起的部分与凹陷的部分的容积大致相等，称取容量筒与试样的总质量（m2）。　　（5）容量筒容积的标定　　用水装满容量筒，测量水温，擦干筒外壁的水分，称取容量筒与水的总质量（），并按水的密度对容量筒的容积作校正。　　5.结果计算　　（1）容量筒的容积　容量筒的容积按下式计算：式中：v--容量筒的容积，l；　　m1--容量筒的质量，kg；　　--容量筒与水的总质量，kg；　　--试验温度t时水的密度，同前。　　（2）松方密度　　松方密度（包括堆积状态、振实状态和捣实状态的松方

6、密度）按下式计算至小数点后2位。　　　　　　　　　式中：--粗集料松方密度，kg/m3；　　　m1--容量筒的质量，kg；　　　m2--容量筒与试样的总质量，kg；　　　v--容量筒的容积，l。　　（2）空隙率　　空隙率（亦称间隙率）是集料颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分率。　　　　水泥混凝土用粗集料的空隙率按下式计算:式中：n--水泥混凝土用粗集料的空隙率，％；　　　--按振实法测定的粗集料的松方密度，kg/m3；　　　--粗集料的表观密度，kg/m3。　　沥青马蹄脂碎石混合料（sma）用粗集料空隙率

7、，是指捣实状态粗集料骨架（通常指4.75mm以上部分）的间隙率，可按下式计算:式中：--捣实状态粗集料骨架间隙率，％；　　　--按捣实法测定的粗集料的松方密度，kg/m3；　　　--粗集料的毛体积密度，kg/m3。