混凝土用砂石等骨料实验实验报告

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1、混凝土用砂、石等骨料实验实验报告学号:2010010131班号：结02实验日期：实验者：陈伟同组人：吴一然建筑材料第三次实验实验目的1、学习砂筛分析和石子捣实密度的试验方法；2、通过砂的筛分析实验，判断砂的粗、细和砂的级配是否合格；3、了解石子的针、片状颗粒含量、压碎指标松堆密度等试验方法;4、了解轻骨料的筒压强度测试方法。二、实验内容1、砂表观密度测定；2、砂筛分析试验；3、石子捣实密度试验；4、 石子针状、片状颗粒含量测定（演示）；5、 石子压碎指标测定（演示）；6、轻骨料筒压强度试验（演示）。三、实验原理1、表观密度的定义：3包含闭孔体积在内的单位体积的质量 ，称材料的表观密度。（单位：

2、g/cm）,如果两 次实验结果的平均值作为测定值，如两次结果之差大于0.02g/cm 3，应重新进行实验。2、细度模数:砂的粗细程度用通过累计筛余百分比计算的细度模数（M）表示，其计算公式为(A2 A3 A4 A5 A6) _ 5 AiX100 a（1）式中，A1、A2A6分别为5.00、2.500.160 mm 孔筛上的累计筛余 百分率；（2）砂按细度模数（Mx）分粗、中、细和特细四种规格，由所测细度模数按规定 评定该砂样的粗细程度；（3）用 M=3.73.1 为粗砂，3.02.3 为中砂，2.21.6 为细砂，1.50.7 为特细砂来评定该砂的粗细程度。并根据0.630mm筛所在的区间判断

3、砂子属于哪个/2/BDIE岖E区累计筛余百分比在 85%71%属于I区，在70%41%勺属于n 区，在 40%16%的属于川区。3、石子捣实密度实验要求及说明：1) 通过对两种单粒级石子不同比例的搭配，观察其捣实密度的变化 ，画出石子比例和捣实密度的曲线，并进行分析；2) 实验使用的石子是石灰岩碎石,粒径分别为5 10mm,10-20mm单粒级；3) 所用容积升体积为10L;4) 石子的称量总质量为 20Kg。3、压碎指标表示石子抵抗压碎的能力，是间接的推测其相应的强度的一种方法四、实验步骤1、测量砂的表观密度(1 )实验仪器：天平(量程1kg，精度1g)；容量瓶(500ml)；干燥箱；干燥器

4、。(2 )实验步骤：-称取烘干的试样300g( m)，装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中，摇动容量瓶,使得液面与瓶颈 500ml刻度线平齐。塞紧瓶塞，擦干外m ；清洗瓶内外，在装入上述相同的冷开水至瓶颈 擦干外面水分，称量其质量 m;3 (0.01g/cm )使试样充分搅动以排除气泡；-打开瓶塞并添加水， 面水分，称量其质量500ml-倒出瓶中的水和试样， 刻度线处。塞紧瓶塞，-取水的密度为1g/cm3，用下述公式计算砂的表观密度% = T一- x Pm0.02g/cm 3,应-以两次实验结果的平均值作为测定值，如两次结果之差大于 重新进行实验。(3)实验注意事项-300g砂子装入容量瓶后，不要马上

5、称重应摇晃容量瓶，排除气泡。-容量瓶上面有一刻线，两次加水一定是凹面相齐。-注意300g砂子要全部加入容量瓶，不要丢或有剩余。2、筛分析实验（1）实验仪器：筛（10； 5.0 ； 2.5 ； 1.25 ； 0.63 ； 0.315 ； 0.16）； 筛底电子秤。（2 ）实验步骤：-称取砂500g。将筛子按筛孔由大到小叠合起来，附上筛底。将砂样倒入 最上层（孔径为5mm筛中；-用手筛动筛子，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止；-称取各号筛上上的筛余量；-计算分计筛余百分率：各号筛上筛余量除以试样总质量（精确至0.1%）;-计算累计筛余百分率：每号筛上孔径大于和等于该筛孔径的各筛上的的分计

6、筛余百分率之和（精确至0.1%）;并绘制砂的筛分曲线；-计算砂的细度模数；-画砂的筛分析曲线。（3）结果评定：1）砂的粗细；2）砂的级配是否合格。3、石子捣实密度实验（1）实验仪器：台秤（量程：50kg，精度50g）；容量筒：容积为 10 升（DmaxW 25mm寸）、20 升（Dmax=31.5mm或 40.0mm时）。 （本实验中用的是10升的容量筒）（2 ）实验步骤：-称取容量筒自身的质量 m;-称取以捣实状态填充容量筒的试样和容量筒的总质量m；-由容量筒中试样的质量（m- m）和容量筒的体积（V）计算捣实密度。岀，一 m .P =4、石子针片状颗粒含量的测定（1）实验仪器：针状规准仪和

7、片状规准仪（2 ）实验步骤：-依据石子的最大粒径，按下表进行有代表性取样并筛分;Dmax mm1016202531.540最少取样量:kg0.3L02.03.05.010,0-用规准仪按下表对试样逐粒进行检验，凡颗粒长度大于针状规准仪者为针状 颗粒；厚度小于片状规准仪上相应孔宽者为片状颗粒；粒级（UUH）5-10IQ-1615-2020-2525-31531.5-40片状规准仪上 相对应的孔宽（min35,27,29113針状规港仪上 栢对应的间IS31.243.25467,885.5、石子压碎指标测定（1）实验仪器：压碎指标测定仪;压力试验机；2.5m m筛子；电子秤。（2）试样制备：标准试

8、样应采用10-20mm的颗粒，并在气干状态下进行试验。试验前，先将试样筛去 10mm以下及20mm以上的颗粒，再用针状和片状规准 仪剔除其针状和片状颗粒,然后称取每份3Kg的试样3份备用。（3 ）实验步骤：-置圆筒于底盘上，取试样一份，分二层装入筒内。每装完一层试样后，在底盘下面垫放一直径为10m m的圆钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下。第二层颠实后，试样表面距底的高度应控制为100mm左右；-整平试样表面，把加压头装好（注意应使加压头保持平正），放到试验机上在160-300S内均匀地加荷到 200KN稳定5s，然后卸载，取出测定筒。倒 出筒中的试样并秤其质量（ M）,用孔径为2.5m

9、m的筛筛除被压碎的细粒，秤 量剩留在筛上的试样重量（ M）。（4）压碎指标值试验结果计算：压碎指标值 S a= （ M- M） / M 0 X 100%M0试样重量（g）；M压碎试验后筛余的试样重量（g）6、轻集料筒压强度试验（1 ）实验步骤：-筛取10-20mm粒级（粉煤灰陶粒允许10-15mm的粒径）的试样 5L,其中10-15mm的粒径的体积含量应占 50%-70%-用承压筒装试样，分别测定3次松散料重，取其算术平均值。对天然的轻集 料，取测得的平均松散料重，乘以1.15的填充系数作为试样量，对其他的轻集料，则乘以1.10的填充系数作为试样量；-按上述试样量称取试样，装入承呀压筒，先用木

10、锤沿筒壁四周轻敲数次，然后装上到导向筒和冲压模，检查冲压模的下刻线是否与导向筒上缘重合为止。把承压筒放在压力试验机的下压板上，以每秒约300-500N的速度加荷。当（2）轻粗集料筒压强度计算:R冲压模压入深度为 20mm寸，记下压力值。艮=F/Aa:筒压强度（MPa ；F :压入深度为20mm时的压力值（N）;A :受压面积（mrf）五、实验数据和结果分析1、测量砂的表观密度数据数据参见表一，如下(g)m(g)m(g)300860675表一砂的表观密度相关数据x必曲又由叫+叫-境可计算得到P=2.609g/cm2、砂筛分析实验砂子总质量为500g，分布如下表二:筛孔A1A2A3A4A5A6底盘

11、筛余量/g05146712426326筛余量百分比/%010.29.214.248.412.65.2累计筛余量百分比/%010.219.433.68294.699.8表二砂筛分析实验相关数据计算细度模数 M=（10.2+19.4+33.6+82+94.6）/100=2.398 属于中砂;而0.063mm处累计筛余量百分比为33.6属于川区；其级配曲线为（因为已经确定了是川区，参照曲线只画出了川区）100J/z/ft%*300. 1600. 3150 6 301.25 垢口 怦口口III E2. 505. 0020葩50由级配曲线可以看出该样本的级配合格实际工程中，砂的最大粒径和级配是选用砂时需

12、要考虑的重要因素，下面思考 题中有较为详细的论述。3、石子的捣实密度实验由于我们班实验组数较少，所以3： 7以后数据参考了另一个班的数据，但他们的比 我们的偏大，所以在下表三中没有记录进去：组号石子比例捣实密度组号石子比例捣实密度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 石子捣实密度相关数据折线图如下图所示:捣实密度图一由图可知捣实密度先增大在7:3时达到最大值，然后逐渐减小，所以当(5-10 ):(10-

13、20)=7:3时，石头之间的空隙最小，捣实密度最大。所以选用骨料时，适当的粗细骨料配比可以有效地减少骨料之间的空隙，提高混凝土的强度。六、思考题1、结合实际工程说明如何选用砂子筛分试验中该样品的属于中砂，级配符合川区的要求。实际工程中选砂的要求： 相对来说I区的砂子粒径比较大一些，n区的砂子粒径适中，而川区则相对来说粒径偏大一些。配置混凝土中优先使用n区砂。当采用 I区砂的时候，应该提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足混凝土的易合性； 当使用川区砂的时候，宜适当降低砂率；配送泵送混凝土时，宜选用中砂。砂的 级配十分重要，砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒搭配比例。良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗

14、粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。这样可达到 节约水泥，提高混凝土综合性能的目标。例如人工砂和风化山砂的需水量大、颗粒形状和级配不合理使拌合物流动性下降，河砂是理想的细集料，使用时应正确选 择细度模数。2、结合混凝土的性能分析石子的捣实密度。当粗细粒径的砂子满足一定的比例时，石子的捣实密度最大， 石子之间的空隙越小。这对于混凝土的性质是有一定影响的，两种骨料复合之后的空隙率会影响混凝土的传荷能力。同时空隙小，需要填充的混凝土净浆就少，能达到更加经济的目的。所以我们在选择骨料时应当选择复合后空隙小的骨料进行混合。在提高

15、混凝土强度的同时还能提高经济效益。此外，较好的配合比对混凝土的和易性、密实度、强度、抗冻、抗渗等性能，也都得到相应提高。在本次试验中两种样本应该选用7:3的比例。七、可能的误差分析1、 砂子表面密度测量试验的实验误差主要来自操作上的误差，女口：砂子没有完全加 入到容量瓶中；或者是向容量瓶中加水观察时没有正视到凹液面的最低点与刻度 线平齐。其他的系统误差不太可能出现。2、 砂筛分析实验：所有的砂子加起来不到500g这就说明还有部分剩余的砂子没有从砂筛中取出，这就会对实验造成误差，当然只要误差在1河内就没有问题。3、石子的捣实密度：实验数据是否可靠就在于粗细两种粒径的石子有没有混合均匀, 如果没有混合均匀那么测量起来误差会比较，所以将两种粒径的石子混合均匀就 成为实验成功的关键。