混凝土砂石性質(zhì)實驗報告-清華大學(xué)

清華大學(xué)混凝土用砂石性質(zhì)實驗實驗報告[鍵入作者姓名]指導(dǎo)老師：同組姓名：2018/11/26

一、實驗?zāi)康牧私馍?、石質(zhì)量的控制指標(biāo)和相關(guān)參數(shù)的獲取方法；為下一步的混凝土配合比設(shè)計提供關(guān)于砂、石的基本參數(shù)。二、實驗內(nèi)容（一）砂的篩分析準(zhǔn)確稱取經(jīng)105℃烘干的試樣500g，倒入由上到下為5.0mm,2.5mm,1.25mm,0.63mm,0.315mm,0.160mm和篩底的套篩中，開動搖篩機篩分10min。然后稱取上述各級篩的篩余，精確至1g。注：試樣篩分前后的質(zhì)量差不得大于試樣量的1%(即：5g)。計算分計篩余百分率(精確至0.1%)。計算累計篩余百分率Ai(精確至0.1%)，繪制砂的篩分曲線，并與由下表所得圖形作比較，確定該砂所屬分區(qū)，注：除公稱粒徑為5.00mm和0.630mm的累計篩余外，其余公稱粒徑的篩余可允許稍有超出分界線，但總超出量不應(yīng)大于5%。并計算砂的細(xì)度模數(shù)。（二）凝膠材料和骨料的表觀目的測定使用氣體置換法密度儀，測試水泥、粉煤灰、礦渣粉、硅灰、砂、石子的表觀密度。每個小組測試一種。整合全班的測試結(jié)果，并進行對比分析。三、實驗數(shù)據(jù)和分析（一）砂的篩分析實驗數(shù)據(jù)如下：篩的公稱粒徑（mm）各號篩的篩余量（g）（精確至1g）各號篩的分計篩余百分率（%）（精確至0.1%）各號篩的累計篩余百分率（%）（精確至0.1%）500.0%A10.0%2.57414.8%A214.8%1.257414.8%A329.6%0.6310020.0%A449.6%0.31513727.4%A577.0%0.169418.8%A695.8%篩底204.0%—99.8%

計算得相應(yīng)的細(xì)度模數(shù)（精確至0.01）為：.（二）凝膠材料和骨料的表觀密度測定式樣名稱式樣質(zhì)量（g）樣品池容積（mL）使用氣體種類式樣密度測試結(jié)果（h/cm3）密度平均測試結(jié)果（g/cm3）密度測試方差水泥(AM)8.957910氦氣3.13773.11370.0241水泥(PM)9.262310氦氣3.0896粉煤灰(AM)10.575810氦氣2.29822.28570.0126粉煤灰(PM)8.274710氦氣2.2731硅灰(AM)4.366610氦氣2.27422.24950.0248硅灰(PM)4.431310氦氣2.2247礦渣(AM)7.214010氦氣2.96782.91550.0523礦渣(PM)8.726310氦氣2.8632河砂(AM)18.335910氦氣2.62562.62430.0011河砂(PM1)18.296410氦氣2.6230河砂(PM2)16.845410氦氣2.6243花崗巖碎石(AM)35.014130氦氣2.79092.82280.0318花崗巖碎石(PM)37.356430氦氣2.8546沸石粉10.869410氦氣2.37422.3742—0.315mm篩下河砂(AM)14.883910氦氣2.63662.72840.13340.315mm篩下河砂(PM1)13.089910氦氣2.63160.315mm篩下河砂(PM2)14.879310氦氣2.91710.315mm篩上河砂(AM)15.211910氦氣2.62522.64160.01780.315mm篩上河砂(PM1)13.422410氦氣2.63320.315mm篩上河砂(PM2)16.889410氦氣2.6663

四、思考題（一）計算所測定砂的細(xì)度模數(shù)，繪制砂的級配曲線并判斷所屬分區(qū)1.砂的細(xì)度模數(shù)計算由數(shù)據(jù)處理部分得出：.測試的砂為中砂。2.繪制砂的級配曲線由處理后的數(shù)據(jù)得出：這種砂所屬的分區(qū)是Ⅱ區(qū)。（二）陳述各凝膠材料和集料表觀密度的測試結(jié)果，并進行對比分析對于凝膠材料，在水泥、硅灰、粉煤灰、礦渣四種材料中，礦渣的兩側(cè)測試結(jié)果方差最大，可能是由于礦渣是高爐冶煉的副產(chǎn)品，由熔融物凝結(jié)行程的多空狀物質(zhì)，可能含有更多的封閉氣泡，影響測試結(jié)果。但是由于測試次數(shù)太少，方差的參考意義并不大，所以也可能是巧合。三種礦物慘合料中，硅灰和粉煤灰的密度明顯小于礦渣，故想要配制比重較輕的混凝土可以考慮多使用這兩種摻合料，減少礦渣的使用。骨料中，花崗巖碎屑的密度要明顯大于河砂，如果配制輕質(zhì)混凝土應(yīng)該減少花崗巖質(zhì)骨料的使用。三種河砂中，普通河砂表觀密度為2.6243g/cm3，0.315mm篩上河砂表觀密度為2.6416g/cm3，略大于普通河砂；0.315mm篩下河砂表觀密度為2.7284g/cm3，略大于普通河砂，（但是0.315mm篩下河砂測試方差較大，存在一個2.9171g/cm3的大數(shù)據(jù)，有可能是測試誤差，如果剔除這個數(shù)據(jù)，其表觀密度為2.6341g/cm3，還是略大于普通河砂，但是和篩上的相比較?。?。對于篩上河砂表觀密度小于篩下的現(xiàn)象，有可能是篩下河砂的粒徑更小，破碎度更高，含有封閉起泡的可能性更小，因此表觀密度更大。對于普通河砂密度略小于篩上河砂密度的現(xiàn)象，可能是由于篩上河砂的粒徑范圍是0.315mm-0.63mm，而普通河砂中含有粒徑更大的砂粒，有更大可能性含有更多的封閉空腔，使普通河砂表觀密度更小。同時，也有可能是因為普通河砂吸附了表觀密度更小的雜質(zhì)，比如各種灰塵，在篩分析過程中，這些灰塵由于粒徑極小落入了篩底，導(dǎo)致0.315mm篩上的砂表觀密度更大。（三）附加思考題描述顆粒級配的Fuller模型為：其中：P為某一篩孔孔徑時的通過率，%；d為篩孔孔徑；D為顆粒群的最大顆粒粒徑；n為經(jīng)驗指數(shù)，1/3-1/2.設(shè)D=5.0mm，d=[5;2.5;1.25;0.63;0.315;0.16];當(dāng)n=1/2和n=1/3時，對應(yīng)的P值如下表所示：n52.51.250.630.3150.161/210070.750.035.525.117.91/310079.463.050.139.831.7試比較砂的篩分析結(jié)果與Fuller模型的差異，并闡述產(chǎn)生該差異的原因。實際測得的P值如下表：篩公稱粒徑（mm）52.51.250.630.3150.16累計篩余量（%）0.014.829.649.677.095.8P值100.085.270.450.423.04.2砂礫篩分析實驗的結(jié)果和Fuller模型的對比如上圖所示，在較大粒徑下，實測結(jié)果比理論預(yù)測值要高，即有更多的砂礫可以通過篩網(wǎng)，而在粒徑比較小的時候，砂礫通過率比理論預(yù)測值要少。差異原因分析如下。W.B.Fuller的最大密實曲線理論是從集料以何種比例組合能達到最大密實度的角度出發(fā)來確定級配中各種粒徑的分布ADDINNE.Ref.{B9F9E786-F772-4A2B-939C-616F47562EDD}[1]，理論的出發(fā)點是假定骨料的堆