混凝土用砂、石等骨料實驗

1、混凝土用砂、石等骨料實驗實驗報告學(xué) 號： 2010010131 班 號： 結(jié) 02實驗日期： 2011. 11. 16實驗者：偉同組人：吳一然建筑材料第三次實驗一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)砂篩分析和石子搗實密度的試驗方法；2、通過砂的篩分析實驗，判斷砂的粗、細和砂的級配是否合格；3、了解石子的針、片狀顆粒含量、壓碎指標(biāo)松堆密度等試驗方法;4、了解輕骨料的簡壓強度測試方法。二、實驗容1、砂表觀密度測定；2、砂篩分析試驗；3、石子搗實密度試驗；4、石子針狀、片狀顆粒含量測定（演示）;5、石子壓碎指標(biāo)測定（演示）；6、輕骨料簡壓強度試驗（演示）。三、實驗原理1、表觀密度的定義：包含閉孔體積在的單位體積的質(zhì)量

2、，稱材料的表觀密度。（單位：g/cn?）,如果兩次 實驗結(jié)果的平均值作為測定值，如兩次結(jié)果之差大于0. 02g/cm:,應(yīng)重新進行實驗。2、細度模數(shù)：砂的粗細程度用通過累計篩余百分比計算的細度模數(shù)（M,）表示，其計算公式為(j42 + Ag + A4 + Ah) 54100 _ 4（1）式中,Al. A2A6分別為5. 00. 2. 500. 160 mm孔篩上的累計篩余 百分率；（2）砂按細度模數(shù)（Mx）分粗、中、細和特細四種規(guī)格，由所測細度模數(shù)按規(guī)定 評定該砂樣的粗細程度；（3）用血二3731為粗砂，3.023為中砂，2. 21.6為細砂，1. 5、07為特細 砂來評定該砂的粗細程度。并根

3、據(jù)0.630mm篩所在的區(qū)間判斷砂子屬于哪個 區(qū)累計篩余百分比在85X71%的屬于I區(qū)，在70曠41%的屬于II區(qū)在4 0%16%貞腳0103/7/0.160O.3L50.01.252.505 CO【區(qū)BE(IE的屬于1【區(qū)。3、石子搗實密度實驗要求及說明：1）通過對兩種單粒級石子不同比例的搭配，觀察其搗實密度的變化，畫出石子比例和 搗實密度的曲線，并進行分析；2）實驗使用的石子是石灰?guī)r碎石，粒徑分別為510mm, 10-20mm單粒級；3）所用容積升體積為10L；4）石子的稱量總質(zhì)量為20K&3、壓碎指標(biāo)表示石子抵抗壓碎的能力，是間接的推測其相應(yīng)的強度的一種方法四、實驗步1、測量砂的表觀密度

4、（1）實驗儀器：天平（量程lkg,精度lg）; 容量瓶（500ml）； 干燥箱； 干燥器。（2）實驗步驟：稱取烘干的試樣300g（恥），裝入盛有半瓶冷開水的容量瓶中，搖動容量瓶， 使試樣充分攪動以排除氣泡；打開瓶塞并添加水，使得液面與瓶頸500ml刻度線平齊。塞緊瓶塞，擦干外 面水分，稱量其質(zhì)量皿；倒出瓶中的水和試樣，清洗瓶外，在裝入上述相同的冷開水至瓶頸500ml刻 度線處。塞緊瓶塞，擦干外面水分，稱量其質(zhì)量處；一取水的密度為lg/cm3,用下述公式計算砂的表觀密度（O.Olg/cn?）Psand =* Plater叫 + W, W一以兩次實驗結(jié)果的平均值作為測定值，如兩次結(jié)果之差大于0.

5、02g/cm；,應(yīng) 重新進行實驗。（3）實驗注意事項-300g砂子裝入容量瓶后，不要馬上稱重應(yīng)搖晃容量瓶，排除氣泡。 一容量瓶上面有一刻線，兩次加水一定是凹面相齊。一注意300g砂子要全部加入容量瓶，不要丟或有剩余。2、篩分析實驗（1）實驗儀器：篩（10； 5.0； 2.5； 1.25； 0.63； 0.315； 0. 16）；篩底電子秤。（2）實驗步驟：-稱取砂500Ro將篩子按篩孔由大到小疊合起來，附上篩底。將砂樣倒入 最上層（孔徑為5mm）篩中；一用手篩動篩子，篩至每分鐘通過量小于試樣總量的0. %為止；一稱取各號篩上上的篩余量；一計算分計篩余百分率：各號篩上篩余量除以試樣總質(zhì)量（精確至

6、0. 1%）； 一計算累計篩余百分率：每號篩上孔徑大于和等于該篩孔徑的各篩上的的分計 篩余百分率之和（精確至0. 1%）；并繪制砂的篩分曲線；一計算砂的細度模數(shù)；-畫砂的篩分析曲線。（3）結(jié)果評定：1）砂的粗細；2）砂的級配是否合格。3、石子搗實密度實驗（1）實驗儀器：臺秤（量程：50kg,精度50g）； 容量簡：容積為10升（W25mm時）、20升（D“=31. 5mm或40. 0mm時）。 （本實驗中用的是10升的容量簡）（2）實驗步驟：稱取容量簡自身的質(zhì)量例；一稱取以搗實狀態(tài)填充容量簡的試樣和容量筒的總質(zhì)量處； 一由容量簡中試樣的質(zhì)量（必-）和容量筒的體積（計算搗實密度。1H ,-1）1

7、 .D =4、石子針片狀顆粒含量的測定（1）實驗儀器：針狀規(guī)準(zhǔn)儀和片狀規(guī)準(zhǔn)儀（2）實驗步驟：一依據(jù)石子的最大粒徑，按下表進行有代表性取樣并篩分;1016202531.540最少取樣量,kg0.31.02.03.05.010.0一用規(guī)準(zhǔn)儀按下表對試樣逐粒進行檢驗，凡顆粒長度大于針狀規(guī)準(zhǔn)儀者為針狀 顆粒；厚度小于片狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)孔寬者為片狀顆粒；.頁腳粒級(mm)1010-1616-2020-2525-31.531.5-40片狀規(guī)準(zhǔn)儀上 相對應(yīng)的孔寬(mm)35.27.2911.314.3針狀規(guī)進儀上 相對應(yīng)的閭距(mm)1831.243.25467.885.85、石子壓碎指標(biāo)測定(1)實驗儀器：

8、壓碎指標(biāo)測定儀；壓力試驗機；2. 5mm篩子； 電子秤。(2試樣制備：標(biāo)準(zhǔn)試樣應(yīng)采用10-20儷的顆粒，并在氣干狀態(tài)下進行試驗。試驗前，先將試樣篩去10mm.以下及20mm以上的顆粒，再用針狀和片狀規(guī)準(zhǔn) 儀剔除其針狀和片狀顆粒，然后稱取每份3Kg的試樣3份備用。(3) 實驗步驟：一置圓簡于底盤上，取試樣一份，分二層裝入筒。每裝完一層試樣后，在底盤 下面墊放一直徑為10mm的圓鋼筋，將簡按住，左右交替顛擊地面各25下。 第二層顛實后，試樣表面距底的高度應(yīng)控制為100mm左右；整平試樣表面，把加壓頭裝好(注意應(yīng)使加壓頭保持平正)，放到試驗機上 在160-300S均勻地加荷到200KN,穩(wěn)定5s,然

9、后卸載，取出測定簡。倒出 簡中的試樣并秤其質(zhì)量(也)，用孔徑為2. 5mm的篩篩除被壓碎的細粒，秤量 剩留在篩上的試樣重量(血)。(4) 壓碎指標(biāo)值試驗結(jié)果計算：壓碎指標(biāo)值 6a= (Mo-Mi) / Mo X100%Mo試樣重量(g);M,壓碎試驗后篩余的試樣重量(g)6、輕集料筒壓強度試驗(1)實驗步驟：一篩取10-20mm粒級(粉煤灰粒允許10-15mm的粒徑)的試樣5L.其中10-15mm 的粒徑的體積含量應(yīng)占50%-70%；一用承壓簡裝試樣，分別測定3次松散料重，取其算術(shù)平均值。對天然的輕集 料，取測得的平均松散料重，乘以1.15的填充系數(shù)作為試樣量，對其他的輕 集料，則乘以1.10

10、的填充系數(shù)作為試樣量；一按上述試樣量稱取試樣，裝入承呀壓筒，先用木錘沿筒壁四周輕敲數(shù)次，然 后裝上到導(dǎo)向筒和沖壓模，檢查沖壓模的下刻線是否與導(dǎo)向筒上緣重合為止。 把承壓簡放在壓力試驗機的下壓板上，以每秒約300-500N的速度加荷。當(dāng) 沖壓模壓入深度為20mm時，記下壓力值。（2）輕粗集料簡壓強度計算:Ra= F/AR.：筒壓強度（MPa）；F :壓入深度為20mm時的壓力值（N）；A :受壓面枳（mn）五、實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果分析1、 測量砂的表觀密度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)參見表一，如下mu(g)mi(g)血(g)300860675表一砂的表觀密度相關(guān)數(shù)據(jù)x %又由叫 +w2 -m可計算得到P二2. 609g/

11、cm32、砂篩分析實驗砂子總質(zhì)量為500g,分布如下表二:篩孔A1A2A3A4A5A6底盤篩余量/g05146712426326篩余量百分比/%010.29.214.24& 412.65.2累計篩余量百分比/%（）10.219.433.68294.699.8表二砂篩分析實驗相關(guān)數(shù)據(jù)計算細度模數(shù) Mx=（10. 2+19.4+33. 6+82+94. 6）/100=2. 398 屬于中砂;而0. 063mm處累計篩余量百分比為33. 6屬于III區(qū);其級配曲線為（因為已經(jīng)確定了是III區(qū)，參照曲線只畫出了 II【區(qū)）80100/Z/*2. 505.000. 1600.3150.6301.25篩孑

12、血公稱直徑4060樣品III區(qū)由級配曲線可以看出該樣本的級配合格.實際工程中，砂的最大粒徑和級配是選用砂時需要考慮的重要因素，下面思考 題中有較為詳細的論述。3石子的搗實密度實驗由于我們班實驗組數(shù)較少，所以3： 7以后數(shù)據(jù)參考了另一個班的數(shù)據(jù)，但他們的比 我們的偏大，所以在下表三中沒有記錄進去：組號石子比例搗實密度組號石子比例搗實密度5-10： 10-20Kg/m：5-10：10-20Kg/m：110:01.5474:61:6029： 11.5483:738:21.6692:847:31.68101:956:41.67110:10615:5|1.66表三石子搗實密度相關(guān)數(shù)據(jù)折線圖如下圖所示:搗

13、實密度Y搗實密度由圖可知搗實密度先增大在7:3時達到最大值，然后逐漸減小，所以當(dāng)(5-10)： (10-20) =7:3時，石頭之間的空隙最小，搗實密度最大。所以選用骨料時，適當(dāng)?shù)拇旨毠橇吓浔瓤梢杂行У販p少骨料之間的空隙，提高混凝土的強度。六、思考題1、結(jié)合實際工程說明如何選用砂子篩分試驗中該樣品的屬于中砂，級配符合III區(qū)的要求。實際工程中選砂的要求：相對來說I區(qū)的砂子粒徑比較大一些，II區(qū)的砂子粒徑 適中，而III區(qū)則相對來說粒徑偏大一些。配置混凝土中優(yōu)先使用II區(qū)砂。當(dāng)采用 I區(qū)砂的時候，應(yīng)該提高砂率，并保持足夠的水泥用量，滿足混凝土的易合性; 當(dāng)使用【I區(qū)砂的時候，宜適當(dāng)降低砂率；配送

14、泵送混凝土?xí)r，宜選用中砂。砂的 級配十分重要，砂的顆粒級配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級配指粗顆 粒的空隙恰好由中顆粒填充，中顆粒的空隙恰好由細顆粒填充，如此逐級填充使 砂形成最密致的堆積狀態(tài)，空隙率達到最小值，堆積密度達最大值。這樣可達到 節(jié)約水泥，提高混凝土綜合性能的目標(biāo)。例如人工砂和風(fēng)化山砂的需水雖大、顆 粒形狀和級配不合理使拌合物流動性下降，河砂是理想的細集料，使用時應(yīng)正確選 擇細度模數(shù)。2、結(jié)合混凝土的性能分析石子的搗實密度。當(dāng)粗細粒徑的砂子滿足一定的比例時，石子的搗實密度最大，石子之間的空隙越 小。這對于混凝土的性質(zhì)是有一定影響的，兩種骨料復(fù)合之后的空隙率會影響混 凝土的傳荷能力。同時空隙小，需要填充的混凝土凈漿就少，能達到更加經(jīng)濟的 目的。所以我們在選擇骨料時應(yīng)當(dāng)選擇復(fù)合后空隙小的骨料進行混合。在提高混 凝土強度的同時還能提高經(jīng)濟效益。此外,較好的配合比對混凝土的和易性、密 實度、強度、抗凍、抗?jié)B等性能，也都得到相應(yīng)提高。在本次試驗中兩種樣本應(yīng)該選用7:3的比例。七、可能的誤差分析1、砂子表面密度測量試驗的實驗誤差主