細(xì)集料篩分試驗(yàn)

細(xì)集料篩分試驗(yàn)1目的與適用范圍測(cè)定細(xì)集料(天然砂、人工砂、石屑)的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度。對(duì)水泥混凝土用細(xì)集料可采用干篩法，如果需要也可采用水洗法篩分；對(duì)瀝青混合料及基層用細(xì)集料必須用水洗法篩分。注：當(dāng)細(xì)集料中含有粗集料時(shí)，可參照此方法用水洗法篩分，但需特別注意保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)篩篩面不遭損壞。2儀具與材料(1)標(biāo)準(zhǔn)篩。(2)天平：稱量1000g，感量不大于0.5g。(3)搖篩機(jī)(4)烘箱：能控溫在105℃±5℃。(5)其它：淺盤(pán)和硬、軟毛刷等。3試驗(yàn)準(zhǔn)備根據(jù)樣品中最大粒徑的大小，選用適宜的標(biāo)準(zhǔn)篩.通常為9.5㎜篩(水泥混凝土用天然砂)或4.75㎜篩(瀝青路面及基層用天然砂、石屑、機(jī)制砂等)篩除其中的超粒徑材料然后將樣品在潮濕狀態(tài)下充分拌勻，用分料器法或四分法縮分至每份小少于550g的試樣兩份，在105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷卻至室溫后備用。注：恒重系指相鄰兩次稱量間隔時(shí)間大于3h(通常不少于6h)的情況下，前后兩次稱量之差小于該項(xiàng)試驗(yàn)所要求的稱量精密度，下同。4試驗(yàn)步驟4.1干篩法試驗(yàn)步驟4.1.1準(zhǔn)確稱取烘干試樣約500g(m1)，準(zhǔn)確至0.5g，置于套篩的最上面一只，即4.75㎜篩上，將套篩裝入搖篩機(jī)，搖篩約10min，然后取出套篩，再按篩孔大小順序，從最大的篩號(hào)開(kāi)始，在清潔的淺盤(pán)上逐個(gè)進(jìn)行手篩，直到每分鐘的篩出量不超過(guò)篩上剩余量的0.1%時(shí)為止，將篩出通過(guò)的顆粒并入下一號(hào)篩，和下一號(hào)篩中的試樣一起過(guò)篩，以此順序進(jìn)行至各號(hào)篩全部篩完為止。注：=1\*GB3①試樣如為特細(xì)砂時(shí)，試樣質(zhì)量可減少到100g。=2\*GB3②如試樣含泥量超過(guò)5％，不宜采用干篩法。=3\*GB3③無(wú)搖篩機(jī)時(shí)，可直接用手篩。4.1.2稱量各篩篩余試樣的質(zhì)量，精確至0.5g。所有各篩的分計(jì)篩余量和底盤(pán)中剩余量的總量與篩分前的試樣總量，相差不得超過(guò)后者的1％。4.2水洗法試驗(yàn)步驟4.2.1準(zhǔn)確稱取烘干試樣約500g(m1)，準(zhǔn)確至0.5g。4.2.2將試樣置一潔凈容器中，加入足夠數(shù)量的潔凈水，將集料全部淹沒(méi)。4.2.3用攪棒充分?jǐn)噭?dòng)集料，將集料表面洗滌干凈，使細(xì)粉懸浮在水中，但不得有集料從水中濺出。4.2.4用1.18㎜篩及0.075㎜篩組成套篩，仔細(xì)將容器中混有細(xì)粉的懸浮液徐徐倒出，經(jīng)過(guò)套篩流入另一容器中，但不得將集料倒出。注：不可直接倒至0.075㎜篩上，以免集料掉出損環(huán)篩面。4.2.5重復(fù)4.2.2—4.2.4步驟，直至倒出的水潔凈切小于0.075㎜的顆粒全部倒出。4.2.6將容器中的集料倒入搪瓷盤(pán)中，用少量水沖洗，使容器上沾附的集料顆粒全部進(jìn)入搪瓷盤(pán)中，將篩子反扣過(guò)來(lái)，用少量的水將篩上集料沖入搪瓷盤(pán)中。操作過(guò)程中不得有集料散失。4.2.7將搪瓷盤(pán)連同集料一起置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，稱取干燥集料試樣的總質(zhì)量(m2)。準(zhǔn)確至0.1％。m1與m2之差即為通過(guò)0.075㎜篩部分。4.2.8將全部要求篩孔組成套篩(但不需0.075㎜篩)，將已經(jīng)洗去小于0.075㎜部分的干燥集料置于套篩上(通常為4.75㎜篩)，將套篩裝入搖篩機(jī)，搖篩約10min，然后取出套篩，再按篩孔大小順序，從最大的篩號(hào)開(kāi)始，在清潔的淺盤(pán)上逐個(gè)進(jìn)行手篩，直至每分鐘的篩出量不超過(guò)篩上剩余量的0.1％時(shí)為止，將篩出通過(guò)的顆粒并入下一號(hào)篩，和下一號(hào)篩中的試樣一起過(guò)篩，這樣順序進(jìn)行，直至各號(hào)篩全部篩完為止。注：如為含有粗集料的集料混合料，套篩篩孔根據(jù)需要選擇。4.2.9稱量各篩篩余試樣的質(zhì)量，精確至O.5g。所有各篩的分計(jì)篩余量和底盤(pán)中剩余量的總質(zhì)量與篩分前后試樣總量m2的差值不得超過(guò)后者的1％。5計(jì)算5.1計(jì)算分計(jì)篩余百分率各號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率為各號(hào)篩上的篩余量除以試樣總量(m1)的百分率，精確至0.1％。對(duì)瀝青路面細(xì)集料而言，O.15㎜篩下部分即為0.075㎜的分計(jì)篩余，由4.2.7測(cè)得的m1與m2之差即為小于0.075㎜的篩底部分。5.2計(jì)算累計(jì)篩余百分率各號(hào)篩的累計(jì)篩余百分率為該號(hào)篩及大于該號(hào)篩的各號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率之和，準(zhǔn)確至0.1％。5.3計(jì)算質(zhì)量通過(guò)百分率各號(hào)篩的質(zhì)量通過(guò)百分率等于100減去該號(hào)篩的累計(jì)篩余百分率，準(zhǔn)確至0.1％。5.4根據(jù)各篩的累計(jì)篩余百分率或通過(guò)百分率，繪制級(jí)配曲線。5.5天然砂的細(xì)度模數(shù)按式(T0327-1)計(jì)算，精確至O.01。MX=（T0327-1）式中：MX——砂的細(xì)度模數(shù)；A0.15、A0.03、……A4.75——分別為0.15㎜、0.3㎜、……、4.75㎜各篩上的累計(jì)篩余百分率(％)。5.6直進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，以試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值。如兩次試驗(yàn)所得的細(xì)度模數(shù)之差大于0.2，應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。條文說(shuō)明各國(guó)細(xì)集料的篩分方法并沒(méi)有什么不同，不同的是標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格原規(guī)程對(duì)水泥混凝土集料2.5㎜以上用圓孔篩，瀝青路面都用方孔篩，現(xiàn)在已統(tǒng)一為方孔篩，因此本試驗(yàn)方法據(jù)此進(jìn)行了修訂。對(duì)瀝青路面采說(shuō)，礦料級(jí)配中0.075㎜通過(guò)率至關(guān)重要，所以國(guó)外在對(duì)細(xì)集料篩分時(shí)要求進(jìn)行水篩，以準(zhǔn)確測(cè)定0.075㎜以下部分的含量，這對(duì)于石屑等粉塵含量大的材料影響更大，所以此次修訂時(shí)參考AASHTOT11、ASTMC117，日本道路協(xié)會(huì)試驗(yàn)法3-4-3，對(duì)瀝青路面用細(xì)集料規(guī)定了水洗法篩分方法，而對(duì)水泥混凝土用砂，因考慮到級(jí)配的影響不大，故仍保留原來(lái)的干篩方法。在本規(guī)程T0333中規(guī)定了含泥量測(cè)定方法，同樣是采用水洗法測(cè)定，但結(jié)果是作為“泥”看待的，這在條文說(shuō)明中已經(jīng)說(shuō)到.這樣做其實(shí)是不對(duì)的，所以瀝青路面的細(xì)集料要求用砂當(dāng)量測(cè)定，不過(guò)，從另一個(gè)角度看，水洗法實(shí)際上也將所含的土作為礦粉洗出去了，將尺寸小于O.075㎜的部分石粉和土都作為礦粉參加瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，尤其對(duì)含泥量大的砂，肯定會(huì)對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量產(chǎn)生影響?？墒┕r(shí)又確實(shí)跟著一起都加到瀝青混合料中了，這個(gè)問(wèn)題只能從材料質(zhì)量上解決，從中扣除土的含量也是很難算清楚的，所以要求必須符合砂當(dāng)量的要求，這是個(gè)先決備件。因此在瀝青路面施工時(shí)，無(wú)論是進(jìn)行原材料的篩分供瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，還是從拌和機(jī)二次篩分后的熱料倉(cāng)取樣篩分進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，都必須先進(jìn)行水洗法確定0.075㎜通過(guò)率，使之符合實(shí)際情況。應(yīng)該注意的是，其余篩孔在水中是篩不過(guò)去的，所以還必須烘干后再進(jìn)行篩分。關(guān)于細(xì)度模數(shù)的計(jì)算方法，2000年版對(duì)瀝青混合料和水泥混凝土用的天然砂規(guī)定了兩種計(jì)算公式。對(duì)水泥混凝土用的天然砂，按式(T0327-1)計(jì)算，對(duì)瀝青路面及各種路面的基層、底基層用的天然砂.按式(T0327-2)計(jì)算：、MX=MX=（T0327-2）式中：MX——砂的細(xì)度模數(shù)；A0.15、A0.03、……A4.75——分別為O.15㎜、0.3㎜、……4.75㎜各篩上的累計(jì)篩余百分率(％)。這兩種方法，對(duì)砂中含有4.75㎜以上顆粒時(shí)，計(jì)算的結(jié)果會(huì)有明顯不同，原規(guī)程的條文說(shuō)明也已經(jīng)作了說(shuō)明。但工程上還是經(jīng)常有混淆，這也是很自然的。因?yàn)樘烊簧爸薪?jīng)常會(huì)有4.75㎜以上顆粒的情況。美國(guó)ASTMC136方法關(guān)于天然砂細(xì)度模數(shù)的計(jì)算方法與本規(guī)程的有所不同。它規(guī)定細(xì)度模數(shù)(finenessmondulusoffineaggregates)是各號(hào)篩的累計(jì)篩余之和除以100之商。根本沒(méi)有4.75㎜顆粒的限制。其通用計(jì)算方法如下：MX=但是如果砂中明明有4.75㎜以上部分，卻又不計(jì)算A4.75、A9.5等等，即上面的公式(T0327-2)，顯然就會(huì)得到不同的結(jié)果。所以正確的方法要么按ASTN方法全部計(jì)算進(jìn)去，要么將4.75㎜以上部分全部篩除后計(jì)算。茲舉例說(shuō)明不同計(jì)算方法的差異，某工程用砂篩分結(jié)果如表T0327-1。按ASTM的方法計(jì)算細(xì)度模數(shù)將是2.783，按上式(T0327—2)即表中方法2計(jì)算的細(xì)度模數(shù)為275.6／100=2.756，而按式(T0327-1）即方法3將4.75㎜篩上剔除后計(jì)算的細(xì)度模數(shù)MX=(259.3—5×16.3)/(100-16.3)=2.114，屬于細(xì)砂，它與方法4即利用換算為除去4.75㎜后的篩分結(jié)果(各篩余除以83.7%得到)，再按ASTM的方法計(jì)算的結(jié)果相同。之所以不同方法的計(jì)算結(jié)果有如此大的差別，是因?yàn)樯爸猩杏?6.3％的大于4.75㎜部分，它對(duì)細(xì)度模數(shù)的計(jì)算影響甚大。表T0327-1不同方法計(jì)算的細(xì)度模數(shù)篩孔（㎜）原篩分結(jié)果篩除4.75㎜以上后的樣品備注通過(guò)（%）累計(jì)篩余（%）通過(guò)（%）累計(jì)篩余（%）方法1方法2方法3方法413.2100A13.29.597.32.7A9.54.7583.716.316.3100A4.752.3675.424.624.624.690.19.9A2.361.1869.430.630.630.682.917.1A1.180.667.632.432.432.480.819.2A0.60.322.877.277.277.227.272.8A0.30.155.594.594.594.56.693.4A0.150.0751.4---1.7--和278.3275.6259.3212.4MX2.7832.7562.1242.124這說(shuō)明，2000年版的兩個(gè)計(jì)算公式，當(dāng)天然砂中沒(méi)有4.75㎜以上部分時(shí)，兩個(gè)公式是一致的，即均適用于將4.75㎜以上部分全部篩除的情況，計(jì)算結(jié)果不影響砂的粗細(xì)評(píng)價(jià)。所以原規(guī)程式(T0327-2)即方法2是建立在瀝青混合料用砂沒(méi)有4.75㎜以上顆粒的前提下的?？墒菍?shí)際上砂中不見(jiàn)得完全沒(méi)有4.75㎜以上部分，而且拌制瀝青混合料通常需將4.75㎜以上礫石篩除后使用。尤其是在我國(guó)的瀝青路面相關(guān)規(guī)范中，歷來(lái)都沒(méi)有細(xì)度模數(shù)這個(gè)指標(biāo)，但細(xì)度模數(shù)是水泥混凝土用砂的重要分類(lèi)依據(jù)。為此本次修改將本規(guī)程的計(jì)算方法統(tǒng)一為原規(guī)程的式(T0327-1)，主要是為水泥混凝土使用。這樣的計(jì)算結(jié)果在砂中包含大于4.75㎜部分時(shí)與ASTM方法的計(jì)算結(jié)果不一樣，這一點(diǎn)必須注意。在大多數(shù)情況下，沒(méi)有4.75㎜以上部分或者將4.75㎜以上過(guò)篩后再使用，則計(jì)算結(jié)果相同。在美國(guó)ASTMD1073“瀝青路面混合料用細(xì)集料”中對(duì)砂的級(jí)配規(guī)定如表T0327-2