《土木工程材料》课程教学资源（试验指导书）实验一 砂石基本性能实验（表观密度 松堆密度 空隙率）

试验一砂石基本性能实验 (表观密度松堆密度空隙率) 一、实验目的与要求 通过表观密度、堆积密度的测定，计算出材料的孔隙率及空隙率，从而了解材 料的构造特征，便于掌握材料的特性和使用功能。 二、实验仪器 1、砂的表观密度（容量瓶法）：容量瓶(500mL)，电子秤、铝制料 勺、浅盘、滴管等。 2、石子的表观密度 (1)广口瓶法：广口瓶、玻璃片、天平、浅盘、毛巾、电子秤等。 (2)液体比重天平法：静水天平、配套器具、烘箱等。 3、砂松堆密度：下料漏斗、标准容器、台秤等。 4、石松堆密度：标准容器、小铲、台秤等。 三、实验操作

试验一砂石基本性能实验 （表观密度 松堆密度 空隙率） 一、实验目的与要求 通过表观密度、堆积密度的测定，计算出材料的孔隙率及空隙率，从而了解材 料的构造特征，便于掌握材料的特性和使用功能。 二、实验仪器 1、砂的表观密度（容量瓶法）：容量瓶（500mL），电子秤、铝制料 勺、浅盘、滴管等。 2、石子的表观密度 （1）广口瓶法：广口瓶、玻璃片、天平、浅盘、毛巾、电子秤等。 （2）液体比重天平法：静水天平、配套器具、烘箱等。 3、砂松堆密度：下料漏斗、标准容器、台秤等。 4、石松堆密度：标准容器、小铲、台秤等。 三、实验操作

(一)砂表观密度 1、称取烘干砂300g(G,): 2、在容量瓶内注入水至瓶颈刻度线，擦干瓶外水分，称其质量(G) 3、倒出容量瓶内部分水，剩余至约球部高度的1/3。将300g砂全装 入容量瓶，倾斜约45度摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动（排除气泡）。 静置一段时间后用滴管添水至瓶颈刻度线，擦干瓶外水分，称其质量 (G.) 否将容量面 的颗粒冲洗到瓶中 造液面高座) (二)石子的表观密度（广口瓶法） 1、称取烘干石(G0);

（一）砂表观密度 1、称取烘干砂 300g（ ）； 2、在容量瓶内注入水至瓶颈刻度线，擦干瓶外水分，称其质量（ ） 3、倒出容量瓶内部分水，剩余至约球部高度的 1/3。将 300g 砂全装 入容量瓶，倾斜约 45 度摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动（排除气泡）。 静置一段时间后用滴管添水至瓶颈刻度线，擦干瓶外水分，称其质量 （ ） （二）石子的表观密度（广口瓶法） 1、称取烘干石（ ）；

2、将水注满广口瓶，用玻璃片封住瓶口，擦干瓶外水分后称其质量 (G.): 3、倒出广口瓶内水约1/2，倾斜放置广口瓶，将石装入其中。然后注 满水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。再静置一 段时间，将水注满广口瓶，用玻璃片封住瓶口，擦干瓶外水分，称其质 量(G)。 (三)石子的表观密度（液体比重天平法） 1、称取烘干石(G0): 2、将干石装入吊篮，并浸入生水容器，同时上下升降吊篮排除气泡。 3、调整好容器中水的高度后，称量出吊篮及石子在水中的质量(G)。 4、调整好容器中水的高度后，称量出吊篮在水中的质量(G)。 5、测量水温

2、将水注满广口瓶，用玻璃片封住瓶口，擦干瓶外水分后称其质量 （ ）； 3、倒出广口瓶内水约 1/2，倾斜放置广口瓶，将石装入其中。然后注 满水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。再静置一 段时间，将水注满广口瓶，用玻璃片封住瓶口，擦干瓶外水分，称其质 量（ ）。 （三）石子的表观密度（液体比重天平法） 1、称取烘干石（ ）； 2、将干石装入吊篮，并浸入生水容器，同时上下升降吊篮排除气泡。 3、调整好容器中水的高度后，称量出吊篮及石子在水中的质量（ ）。 4、调整好容器中水的高度后，称量出吊篮在水中的质量（ ）。 5、测量水温

+0948 (四)堆积密度实验 1、砂松散堆积密度 (1)称取标准容器的质量(G),测定标准容器的体积(W)。将标准容器置于 下料漏斗下面，使下料漏斗对正中心： (2)用铝制料勺将试样装入下料漏斗，打开活动门，使试样徐徐落入标准容 器直至试样装满并超出标准容器筒口，移开漏斗：

（四）堆积密度实验 1、砂松散堆积密度 （1）称取标准容器的质量（ ），测定标准容器的体积 (V)。将标准容器置于 下料漏斗下面，使下料漏斗对正中心； （2）用铝制料勺将试样装入下料漏斗，打开活动门，使试样徐徐落入标准容 器直至试样装满并超出标准容器筒口，移开漏斗；

(3)用直尺将多余的试样沿筒口中心线向相反方向刮平，称其质 (G)。 2、石松散堆积密度 (1)称取标准容器的质量(G)及测定标准容器的体积(W): (2)取一份试样，用小铲将试样从容量筒上方50mm处加入，至容器上部试样呈 锥体且四周溢满时： (3)使表面凸起部分体积和凹陷部分体积大致相等。称取总质量(G)。 四、数据处理

（3）用直尺将多余的试样沿筒口中心线向相反方向刮平，称其质 （ ）。 2、石松散堆积密度 （1）称取标准容器的质量（ ）及测定标准容器的体积(V)； （2）取一份试样，用小铲将试样从容量筒上方 50mm 处加入，至容器上部试样呈 锥体且四周溢满时； （3）使表面凸起部分体积和凹陷部分体积大致相等。称取总质量（ ）。 四、数据处理

(一)砂表观密度 1、按下式计算砂的表观密度，精确至10kgm2。 Do+G-G-a)xPal %：不同水温对砂的表观密度影响的修正系数 1516 1920 21 22 23 24 25 水温( 0.0d0.0c0.0c0.0d0.000.0d0.0d0.0d0.0d0.0c0.00 233 4455 6 6 7 8 2、以两个平行试样试验结果的算术平均值作为最后结果。两次测定 结果的差值不应大于20kg血3，否则重做。 (二)石表观密度 1、按下式计算石子的表观密度，精确至10kgm3。 G P.G-GPa 4:不同水温对砂的表观密度影响的修正系数 2、以两个平行试样试验结果的算术平均值作为最后结果。两次测定结 果的差值不应大于20kg如’，否则重做。对于颗粒材质不均匀的材料， 两次测定结果差值若大于该值，可取4次试验结果的算术平均值。 (三)堆积密度试验 1、砂松散堆积密度 (1)按下式计算试样的散堆积密度，精确至10kgm

（一）砂表观密度 1、按下式计算砂的表观密度，精确至 。 ：不同水温对砂的表观密度影响的修正系数 水温/℃ 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0.00 2 0.00 3 0.00 3 0.00 4 0.00 4 0.00 5 0.00 5 0.00 6 0.00 6 0.00 7 0.00 8 • 2、以两个平行试样试验结果的算术平均值作为最后结果。两次测定 结果的差值不应大于 ，否则重做。 （二）石表观密度 1、按下式计算石子的表观密度，精确至 。 ：不同水温对砂的表观密度影响的修正系数 2、以两个平行试样试验结果的算术平均值作为最后结果。两次测定结 果的差值不应大于 ，否则重做。对于颗粒材质不均匀的材料， 两次测定结果差值若大于该值，可取 4 次试验结果的算术平均值。 （三）堆积密度试验 1、砂松散堆积密度 （1）按下式计算试样的散堆积密度，精确至

(2)以两个平行试样试验结果的算术平均值作为最后结果，精确至 10kg/m3 2、石子松散堆积密度试验 （1)按下式计算试样的松散堆积密度，精确至10kg血。 A-9-9 (2)以两次试验结果的算术平均值作为最后结果。 (四)空隙率 1、空隙率，精确至1% V=1-凸)×100 P 式中p1—材料的松散堆积密度；p2一材料的表观密度。 2、以两次试验结果的算术平均值作为最后结果。 五、实验注意事项 ·1、砂表观密度试验时： ·1)加砂后应将粘在容量瓶颈内壁冲洗进容量瓶。 ·2)水+砂+瓶和水+砂两次称量注意瓶塞。 ·3)赶气泡时间尽量延长，5min以上。 ·2、石表观密度试验时： ·1)加石时应将广口瓶倾斜。 ·2)水应加到瓶口高出，盖玻璃板应水平推移。 ·3)升降吊篮排除气泡时，石子不得露出液面。 ·3、砂堆积密度试验时：注意不要振动容器筒

（2）以两个平行试样试验结果的算术平均值作为最后结果，精确至 。 2、石子松散堆积密度试验 （1）按下式计算试样的松散堆积密度，精确至 。 （2）以两次试验结果的算术平均值作为最后结果。 （四）空隙率 1、空隙率，精确至 1％ 式中 ρ1——材料的松散堆积密度；ρ2——材料的表观密度。 2、以两次试验结果的算术平均值作为最后结果。 五、实验注意事项 • 1、砂表观密度试验时： • 1）加砂后应将粘在容量瓶颈内壁冲洗进容量瓶。 • 2）水+砂+瓶和水+砂两次称量注意瓶塞。 • 3）赶气泡时间尽量延长，5min 以上。 • 2、石表观密度试验时： • 1）加石时应将广口瓶倾斜。 • 2）水应加到瓶口高出，盖玻璃板应水平推移。 • 3）升降吊篮排除气泡时，石子不得露出液面。 • 3、砂堆积密度试验时：注意不要振动容器筒

·4、因课堂时间、操作进度等原因，实验的步骤和方法与标准方法 中有所差异。《建设用砂》GBT14684标准中，测定砂表观密度，水温 应在15~25℃，砂+水+容量瓶的质量要静置24小时后进行称量。《建 设用卵石、碎石》GBT14685标准中，测定石子表观密度，水温应在 15~25℃，石子和吊篮在水中的质量要静置24小时后进行称量。 六、思考与讨论 1、比较试验结果与经验数据，分析原因。 2、砂表观密度试验时，未赶干净气泡对结果有什么影响？ 3、石表观密度试验时，玻璃板下有气泡对结果有什么影响？ 4、砂堆积密度试验时，若使容器筒产生振动，对结果有什么影响？ 代 5、乌鸦一定能到喝水？题 6、比较各组试验结果，分析差异及讨论影响因素？

• 4、因课堂时间、操作进度等原因，实验的步骤和方法与标准方法 中有所差异。《建设用砂》GB/T14684 标准中，测定砂表观密度，水温 应在 15~25℃，砂+水+容量瓶的质量要静置 24 小时后进行称量。《建 设用卵石、碎石》GB/T14685 标准中，测定石子表观密度，水温应在 15~25℃，石子和吊篮在水中的质量要静置 24 小时后进行称量。 六、思考与讨论 1、比较试验结果与经验数据，分析原因。 2、砂表观密度试验时，未赶干净气泡对结果有什么影响？ 3、石表观密度试验时，玻璃板下有气泡对结果有什么影响？ 4、砂堆积密度试验时，若使容器筒产生振动，对结果有什么影响？ 5、 乌鸦一定能到喝水？ 6、比较各组试验结果,分析差异及讨论影响因素？