混凝土用砂、石等骨料實驗實驗報告

1、混凝土用砂、石等骨料實驗實驗報告學號:2010010131班號：結02實驗日期：實驗者：陳偉同組人：吳一然建筑材料第三次實驗實驗目的1、學習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、壓碎指標松堆密度等試驗方法;4、了解輕骨料的筒壓強度測試方法。二、實驗內容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、 石子壓碎指標測定（演示）；6、輕骨料筒壓強度試驗（演示）。三、實驗原理1、表觀密度的定義：3包含閉孔體積在內的單位體積的質量 ，稱材料的表觀密度。（單位：

2、g/cm）,如果兩 次實驗結果的平均值作為測定值，如兩次結果之差大于0.02g/cm 3，應重新進行實驗。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(A2 A3 ' A4 ' A5 ' A6) _ 5 AiX100 a（1）式中，A1、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 M=3.73.1 為粗砂，3.02.3 為中砂，2.21.6 為細砂，1.50.7 為特細砂來評定該砂的粗細程度。并

3、根據(jù)0.630mm篩所在的區(qū)間判斷砂子屬于哪個/2/BDIE嶇E區(qū)累計篩余百分比在 85%71%屬于I區(qū)，在70%41%勺屬于n 區(qū)，在 40%16%的屬于川區(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5 10mm,10-20mm單粒級；3) 所用容積升體積為10L;4) 石子的稱量總質量為 20Kg。3、壓碎指標表示石子抵抗壓碎的能力，是間接的推測其相應的強度的一種方法四、實驗步驟1、測量砂的表觀密度(1 )實驗儀器：天平(量程1kg，精度1g)；容

4、量瓶(500ml)；干燥箱；干燥器。(2 )實驗步驟：-稱取烘干的試樣300g( m)，裝入盛有半瓶冷開水的容量瓶中，搖動容量瓶,使得液面與瓶頸 500ml刻度線平齊。塞緊瓶塞，擦干外m ；清洗瓶內外，在裝入上述相同的冷開水至瓶頸 擦干外面水分，稱量其質量 m;3 (0.01g/cm )使試樣充分攪動以排除氣泡；-打開瓶塞并添加水， 面水分，稱量其質量500ml-倒出瓶中的水和試樣， 刻度線處。塞緊瓶塞，-取水的密度為1g/cm3，用下述公式計算砂的表觀密度% = T一- x Pm0.02g/cm 3,應-以兩次實驗結果的平均值作為測定值，如兩次結果之差大于 重新進行實驗。(3)實驗注意事項-

5、300g砂子裝入容量瓶后，不要馬上稱重應搖晃容量瓶，排除氣泡。-容量瓶上面有一刻線，兩次加水一定是凹面相齊。-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500g。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；-用手篩動篩子，篩至每分鐘通過量小于試樣總量的0.1%為止；-稱取各號篩上上的篩余量；-計算分計篩余百分率：各號篩上篩余量除以試樣總質量（精確至0.1%）;-計算累計篩余百分率：每號篩上孔徑

6、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；-計算砂的細度模數(shù)；-畫砂的篩分析曲線。（3）結果評定：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）；容量筒：容積為 10 升（DmaxW 25mm寸）、20 升（Dmax=31.5mm或 40.0mm時）。 （本實驗中用的是10升的容量筒）（2 ）實驗步驟：-稱取容量筒自身的質量 m;-稱取以搗實狀態(tài)填充容量筒的試樣和容量筒的總質量m；-由容量筒中試樣的質量（m- m）和容量筒的體積（V）計算搗實密度。岀，一 m .P =4、石子針片狀顆粒含量

7、的測定（1）實驗儀器：針狀規(guī)準儀和片狀規(guī)準儀（2 ）實驗步驟：-依據(jù)石子的最大粒徑，按下表進行有代表性取樣并篩分;Dmax mm1016202531.540最少取樣量:kg0.3L02.03.05.010,0-用規(guī)準儀按下表對試樣逐粒進行檢驗，凡顆粒長度大于針狀規(guī)準儀者為針狀 顆粒；厚度小于片狀規(guī)準儀上相應孔寬者為片狀顆粒；粒級（UUH）5-1QIQ-1615-2020-2525-31531.5-40片狀規(guī)準儀上 相對應的孔寬（min35,27,29113針狀規(guī)港儀上 栢對應的間IS31.243.25467,885.«5、石子壓碎指標測定（1）實驗儀器：壓碎指標測定儀;壓力試驗機；2

8、.5m m篩子；電子秤。（2）試樣制備：標準試樣應采用10-20mm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 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：-置圓筒于底盤上，取試樣一份，分二層裝入筒內。每裝完一層試樣后，在底盤下面墊放一直徑為10m m的圓鋼筋，將筒按住，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控制為100mm左右；-整平試樣表面，把加壓頭裝好（注意應使加壓頭保持平正），放到試驗機上在160-300S內均勻地加荷到 200KN穩(wěn)定5s，然后卸載，取出測定筒。倒 出

9、筒中的試樣并秤其質量（ M）,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（ M）。（4）壓碎指標值試驗結果計算：壓碎指標值 S a= （ M- M） / M 0 X 100%M0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：-篩取10-20mm粒級（粉煤灰陶粒允許10-15mm的粒徑）的試樣 5L,其中10-15mm的粒徑的體積含量應占 50%-70%-用承壓筒裝試樣，分別測定3次松散料重，取其算術平均值。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的填充系數(shù)作為試樣量

10、；-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，然后裝上到導向筒和沖壓模，檢查沖壓模的下刻線是否與導向筒上緣重合為止。把承壓筒放在壓力試驗機的下壓板上，以每秒約300-500N的速度加荷。當（2）輕粗集料筒壓強度計算:R沖壓模壓入深度為 20mm寸，記下壓力值。艮=F/Aa:筒壓強度（MPa ；F :壓入深度為20mm時的壓力值（N）;A :受壓面積（mrf）五、實驗數(shù)據(jù)和結果分析1、測量砂的表觀密度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)參見表一，如下(g)m(g)m(g)300860675表一砂的表觀密度相關數(shù)據(jù)x必曲又由叫+叫-境可計算得到P=2.609g/cm2、砂篩分析實驗砂子總質量為500g，

11、分布如下表二:篩孔A1A2A3A4A5A6底盤篩余量/g05146712426326篩余量百分比/%010.29.214.248.412.65.2累計篩余量百分比/%010.219.433.68294.699.8表二砂篩分析實驗相關數(shù)據(jù)計算細度模數(shù) M=（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屬于川區(qū)；其級配曲線為（因為已經(jīng)確定了是川區(qū)，參照曲線只畫出了川區(qū)）100J/z/ft%*300. 1600. 3150 6 301.25 垢口 怦口口III E2. 505. 0020葩50 営杰kn飪推去時由級配曲線可

12、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/m35-10 :10-20Kg/m3110:01.5474:61:6029:11.5483:7-38:21.6692:8-47:31.68101:9-56:41.67110:10-65:51.66表三 石子搗實密度相關數(shù)據(jù)折線圖如下圖所示:搗實密度圖一由圖可知搗實密度先增大在

13、7:3時達到最大值，然后逐漸減小，所以當(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?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，級配符合川區(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，n區(qū)的砂子粒徑適中，而川區(qū)則相對來說粒徑偏大一些。配置混凝土中優(yōu)先使用n區(qū)砂。當采用 I區(qū)砂的時候，應該提高砂率，并保持足夠的水泥用量，滿足混凝土的易合性； 當使用川區(qū)砂的時候，宜適當降低砂率；配送泵送混凝土時，宜選用中砂。砂的 級配十分重要，砂的顆粒級

14、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。例如人工砂和風化山砂的需水量大、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，使用時應正確選 擇細度模數(shù)。2、結合混凝土的性能分析石子的搗實密度。當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是有一定影響的，兩種骨料復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當選擇復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，也都得到相應提高。在本次試驗中兩種樣本應該選用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要來自操作上的誤差，如： 砂子沒有完全加入到容量瓶中； 或