1.试验原理 粗集料的松方密度是指集料单位体积(包括物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙和颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量。 松方密度是计算粗集料空隙率的重要参数,它与表观密度的区别在于:测定的体积中包含了集料颗粒间的空隙体积,因此,松方密度是将集料填装在规定的容积筒中进行测定,根据粗集料颗粒在容积筒中排列的松紧程度不同,又包括堆积状态、振实状态和捣实状态下的三种松方密度。 2.试验目的 测定粗集料的松方密度,可以计算粗集料的空隙率,亦可计算粗集料的质量和数量。 3.主要仪具 (1)天平或台秤:感量不大于称量的0.1%。 (2)容量筒 (3)平头铁锹。 (4)烘箱:能使温度控制在105℃±5℃。 (5)振动台:频率为3000次/min±200次/min,负荷下的振幅为0.35mm,空载时的振幅为0.5mm。 (6)捣棒:直径16mm,长600mm,一端为圆头的钢棒。
4.试验方法
[img=296,208]http://www.kiii.cn/shyimage/dsc003-4.gif[/img] | (1)采用四分法将试样缩分至满足试验要求的质量,在105℃±5℃的烘箱中烘干,也可以摊在清洁的地面上风干,拌匀后分成2份备用。 (2)堆积密度测定 取试样一份,置于平整干净的水泥地(或铁板)上,用平头铁锹铲起试样,从铁锹的齐口至容量筒上口的距离约为50mm左右,使石子自由落入容量筒内。装满容量筒,并除去凸出筒口表面的颗粒,并以合适的颗粒填入凹陷空隙,使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等,称取试样和容量筒总质量(m2)。 (3)振实密度测定 按堆积密度的试验步骤,将装满试样的容量筒放在振动台上,振动3min,或者将试样分三层装入容量筒:装完一层后,在筒底垫放一根直径为25mm的圆钢筋,将筒按住,左右交替颠击地面各25下;然后装入第二层,用同样的方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直);然后再装入第三层,如法颠实。待三层试样装填完毕后,加料填到试样超出容量筒口,用钢筋沿筒边缘滚转,刮下高出筒口的颗粒,用合适的颗粒填平凹处,使表面稍凸部分和凹陷部分的体积大致相等,称取试样和容量筒总质量(m2 )。 (4)捣实密度测定 将试样装入容量筒中达1/3的高度,由边至中用捣棒均匀地捣实25次。再向容量筒中装入1/3高度的试样,用捣棒均匀地捣实25次,捣实深度约至下层的表面。然后重复上一步骤,加最后一层,捣实25次,使集料与容量筒口齐平。用合适的集料填充表面的大空隙,用直尺大体刮平,目测估计表面凸起的部分与凹陷的部分的容积大致相等,称取容量筒与试样的总质量(m2)。 (5)容量筒容积的标定 用水装满容量筒,测量水温,擦干筒外壁的水分,称取容量筒与水的总质量([img=24,24]http://www.kiii.cn/shyimage/mw.gif[/img]),并按水的密度对容量筒的容积作校正。 5.结果计算 (1)容量筒的容积 容量筒的容积按下式计算:[img=88,47]http://www.kiii.cn/shyimage/gs15.gif[/img] 式中:v --容量筒的容积,l; m1--容量筒的质量,kg; [img=24,24]http://www.kiii.cn/shyimage/mw.gif[/img]--容量筒与水的总质量,kg; [img=21,23]http://www.kiii.cn/shyimage/loudaxiet.gif[/img]--试验温度t时水的密度,同前。 (2)松方密度 松方密度(包括堆积状态、振实状态和捣实状态的松方密度)按下式计算至小数点后2位。 [img=131,43]http://www.kiii.cn/shyimage/gs16.gif[/img] 式中: [img=16,17]http://www.kiii.cn/shyimage/lou.gif[/img]--粗集料松方密度,kg/m3; m1--容量筒的质量,kg; m2--容量筒与试样的总质量,kg; v --容量筒的容积,l。 (2)空隙率 空隙率(亦称间隙率)是集料颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分率。 水泥混凝土用粗集料的空隙率按下式计算 :[img=100,40]http://www.kiii.cn/shyimage/gs17.gif[/img] 式中: n--水泥混凝土用粗集料的空隙率,%; [img=16,17]http://www.kiii.cn/shyimage/lou.gif[/img]--按振实法测定的粗集料的松方密度,kg/m3; [img=21,24]http://www.kiii.cn/shyimage/loua.gif[/img]--粗集料的表观密度,kg/m3。 沥青马蹄脂碎石混合料(sma)用粗集料空隙率,是指捣实状态粗集料骨架(通常指4.75mm以上部分)的间隙率,可按下式计算:[img=139,39]http://www.kiii.cn/shyimage/gs18.gif[/img] 式中: [img=52,24]http://www.kiii.cn/shyimage/vca.gif[/img]--捣实状态粗集料骨架间隙率,%; [img=16,17]http://www.kiii.cn/shyimage/lou.gif[/img]--按捣实法测定的粗集料的松方密度,kg/m3; [img=20,24]http://www.kiii.cn/shyimage/loub.gif[/img]--粗集料的毛体积密度,kg/m3。
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