检测培训《粗、细集料试验、矿料级配设计

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1、第五章集料试验检测技术重点内容和学习要求本章着重阐述砂石材料的技术性质和技术要求，以及矿质混合料级配理论和组成设计方法。通过本章学习，要求学生熟悉砂石材料的技术性质和技术要求，掌握级配理论和组成设计方法，会用图解法和试算法设计矿质混合料的配合比。一、粗集料的技术性质（一）粗集料的物理性质1．粗集料的密度(1)表观密度(简称视密度)粗集料的表观密度是在规定条件(105℃±5℃烘干至恒重)下，单位表观体积(包括矿质实体和闭口孔隙的体积)的质量。石料的质量与体积关系如图[粗集料表观密度的测定方法]：按照现行《公

2、路工程集料试验规程JTGE42–2005》规定，采用网篮法，将粗集料在规定条件(105℃±5℃烘干至恒重)下烘干后称其质量为ma，再将干燥粗集料装在金属吊篮中浸水24h，使开口孔隙饱水，然后在浸水天平上称出饱水的粗集料在水中的质量mw，再用湿毛巾擦干饱水集料的表面水后称得饱和面干质量mf，根据粗集料的烘干质量ma和饱水后在水中的质量mw，按下式计算粗集料表观密度ρa：(2)毛体积密度粗集料的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。按图1—3，粗集料毛体积密度可由下

3、式求得：[粗集料毛体积密度测定方法]:同粗集料表观密度测定方法，但按下式计算毛体积相对密度：(3)表干密度（饱和面干毛体积密度)粗集料的饱和面干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)的饱和面干质量。粗集料饱和面干密度可由下式求得：[粗集料表干密度测定方法]：同粗集料表观密度测定方法，但按下式计算表干密度(4)堆积密度粗集料的堆积密度是集料装填于容器中(包括集料之间的空隙和颗粒内部的孔隙)单位体积的质量，可按下式求得粗集料的堆积密度，包括自然堆积状态、振实状态和捣实状态下的堆积

4、密度。粗集料的自然堆积密度是干燥的粗集料用平头铁锹离筒口50mm左右装入规定容积的容量筒的单位体积的质量；振实密度是将装满试样的容量筒在振动台上振动3min后单位体积的质量；捣实密度是将试样分三次装入容量筒，每层用捣棒均匀捣实25次的单位体积的质量。[堆积密度的测定方法]：按照现行《公路工程集料试验规程JTGE42–2005》规定，将干燥的材料用平头铁锹离筒口50mm左右装入、振动台上振动或捣棒均匀捣实体积为V的容量筒，并称得其质量m2，倒出材料再称得容量筒的质量为m1。按式(1—12b)计算材料的堆积密

5、度(包括堆积密度、振实密度和捣实密度)：(5)含水率粗集料含水率是粗集料在自然状态条件下的含水量的大小。3.级配(Gradation)级配:粗集料中各组成颗粒的分级和搭配称为级配，级配通过筛分试验确定。集料级配有关的参数：分计筛余百分率、累计筛余百分率和通过百分率。1、分计筛余百分率是指某号筛上的筛余质量占试样总质量百分率2、累计筛余百分率是指某号筛的分计筛余百分率和大于该号筛的各筛分计筛余百分率之总和3、通过百分率是指通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分率，即100与某号筛累计筛余百分率之差筛孔尺寸/

6、mm存留质量/g分计筛余/%累计筛余/%通过百分率/%d0=Dmaxd1d2d3d4d5┇dk┇dnm0=0m1m2m3m4m5┇mk┇mnα0=0α1α2α3α4α5┇αk┇αnA0=0A1=α1A2=α1+α2A3=α1+α2+α3A4=α1+α2+α3+α4A5=α1+α2+α3+α4+α5┇Ak=α1+α2+α3+α4+α5+…+αk┇An=α1+α2+α3+α4+α5+…+αnP0=100P1=100-A1P2=100-A2P3=100-A3P4=100-A4P5=100-A5┇Pk=100-A

7、k┇Pn=100-An备注n∑mi=m1n∑αi=1001分计筛余、累计筛余和通过量的关系4.粗集料针片状颗粒含量粗集料的颗粒形状以正立方体为佳，不宜含有过多的针、片状颗粒，否则将显著影响混合料的强度和施工。针状颗粒是指颗粒长度大于平均粒径的2.4倍的颗粒，片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径的0.4倍的颗粒(平均粒径指该粒级上、下粒径的平均值)。按现行《公路工程集料试验规程JTGE42—2005》规定，粗集料针片状颗粒含量可采用规准仪法和游标卡尺法测定。5.坚固性除前述的将原岩加工成规则试块进行抗冻性和坚固

8、性试验外，对已轧制成的碎石或天然卵石，亦可采用规定级配的各粒级集料，按现行《公路工程集料试验规程JTGE42—2005》规定，选取规定数量的集料，分别装在金属网篮中浸入饱和硫酸钠溶液中进行干湿循环试验。经一定的循环次数后，观察其表面破坏情况，并用质量损失百分率来计算其坚固性。(二)粗集料的力学性质道路与桥梁建筑用粗集料的力学性质，主要是压碎值和磨耗损失，其次是磨光值、道瑞磨耗值和冲击值。不同道路等级抗滑表层集料的磨光值、道瑞磨