《土木工程材料》课程教学资源（试验指导书）试验1 集料筛分、密度试验

试验1集料筛分、密度试验1、细集料筛分试验（一）目的与适用范围测定细集料（天然砂、人工砂、石屑）的颗料级配及粗细程度。（二）仪器设备(1）标准筛：孔径4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的方孔筛。(2)天平：称量1000g，感量不大于0.5g。(3)摇筛机。(4)烘箱：能控温在105土5℃。(5)其它：浅盘和硬、软毛刷等。(三）试验准备将试样通过10mm（圆孔筛）或9.5mm（方孔筛）筛，并算出其筛余百分率。然后在潮湿状态下充分拌匀，用四分法缩分至每份不少于550g的试样两份，在（105土5）℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后备用。(四）试验步骤1、细集料（天然砂、人工砂、石屑），按下列步骤筛分。(1)准确称取烘干试样约500g（m），准确至0.5g。(2)将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部盖没。(3)用搅棒充分搅拌集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬浮在水中，但不得有集料从水中溅出。(4)用1.18mm筛及0.075mm筛组成套筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液徐徐倒出，经过套筛流人另一容器中，但不得将集料倒出。(5)重复第二步至第四步步骤，直至倒出的水洁净为止。（6）将容器中的集料倒人糖瓷盘中，用少量水冲洗，使容器上沾附的集料颗粒全部进入据瓷盘中。将筛子反扣过来，用少量的水将筛上的集料冲洗人糖瓷盘中。操作过程中不得有集料散失。(7)将糖瓷盘连同集料一起置于105土5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量（m2），准确至0.1%。m与m之差即为通过0.075mm部分。(8)将全部要求筛孔组成套筛（但不需0.075mm筛），将已经洗去小于0.075mm部分的干燥集料置于套筛上（一般为4.75mm筛），将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再

试验 1 集料筛分、密度试验 1、细集料筛分试验 （一）目的与适用范围 测定细集料（天然砂、人工砂、石屑）的颗料级配及粗细程度。 （二）仪器设备 (1)标准筛：孔径 4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm 的方孔筛。 (2)天平：称量 1000g，感量不大于 0.5g。 (3)摇筛机。 (4)烘箱：能控温在 105±5℃ 。 (5)其它：浅盘和硬、软毛刷等。 (三) 试验准备 将试样通过 10mm(圆孔筛)或 9.5mm(方孔筛)筛，并算出其筛余百分率。然后在潮湿状态 下充分拌匀，用四分法缩分至每份不少于 550g 的试样两份，在(105±5)℃的烘箱中烘干至恒 重，冷却至室温后备用。 (四) 试验步骤 1、细集料(天然砂、人工砂、石屑)，按下列步骤筛分。 (1)准确称取烘干试样约 500g( m1 )，准确至 0.5g。 (2)将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部盖没。 (3)用搅棒充分搅拌集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬浮在水中，但不得有集料从水 中溅出。 (4)用 1.18mm 筛及 0.075mm 筛组成套筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液徐徐倒出，经 过套筛流人另一容器中，但不得将集料倒出。 (5)重复第二步至第四步步骤，直至倒出的水洁净为止。 (6)将容器中的集料倒人搪瓷盘中，用少量水冲洗，使容器上沾附的集料颗粒全部进入搪 瓷盘中。将筛子反扣过来，用少量的水将筛上的集料冲洗人搪瓷盘中。操作过程中不得有集 料散失。 (7)将搪瓷盘连同集料一起置于 105±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量 ( m2 )，准确至 0.1%。m1 与 m2 之差即为通过 0.075mm 部分。 (8)将全部要求筛孔组成套筛(但不需 0.075mm 筛)，将已经洗去小于 0.075mm 部分的干燥 集料置于套筛上(一般为 4.75mm 筛)，将套筛装入摇筛机，摇筛约 10min，然后取出套筛，再

按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的1%时为止，将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直到各号筛全部筛完为止。(9)称量各筛筛余试样的质量，精确0.5g，所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总质量与筛分前后试样总量m，相比，相差不得超过1%。(五)结果整理（1）分计筛余百分率各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总量（m）的百分率，准确至0.1%。对沥青路面细集料而言，0.15mm筛下部分即0.075mm的分计筛余，由上述第七步测得的m与m之差即为小于0.075mm的筛底部分。(2)累计筛余百分率各号筛的累计余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，准确至0. 1%。（3）质量通过百分率。各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛的累计筛余百分率，准确至0.1%。（4）根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率，绘制级配曲线。(5)对水泥混凝土用砂，按下式1计算细度模数，准确至0.01。M, = (Ao1s+ Aba1s +As +42s + 4,)-54,(1)100-As式中：M一一砂的细度模数；A0.15,A0.315，As—一分别为0.15mm、0.315mm、、5mm各筛上的累计筛余百分率（%）。(6)对沥青路面及各种路面的基层、底基层用砂，按下式2计算细度模数，准确至0.01。M, = So1s +A, +As +A, +4% +A4rs(2)100式中：M一一砂的细度模数A.15,A0.3，,A0.475一一分别为0.15mm、0.3mm、..、4.75mm各筛上的累计筛余百分率（%）。（7）应进行两次平行试验，以试验结果的算术平均值作为测定值。如两次试验所得的细度

按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量 不超过筛上剩余量的 1%时为止，将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号筛中的试样一起 过筛，这样顺序进行，直到各号筛全部筛完为止。 (9)称量各筛筛余试样的质量，精确 0.5g，所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总质 量与筛分前后试样总量 m2 相比，相差不得超过 1%。 (五)结果整理 (1)分计筛余百分率 各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总量( m1 )的百分率,准确至 0.1％。对沥青路面细集料而言，0.15mm 筛下部分即 0.075mm 的分计筛余，由上述第七步测 得的 m1 与 m2 之差即为小于 0.075mm 的筛底部分。 (2)累计筛余百分率 各号筛的累计余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，准确至 0.1%。 (3)质量通过百分率。 各号筛的质量通过百分率等于 100 减去该号筛的累计筛余百分率，准确至 0.1%。 (4)根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率，绘制级配曲线。 (5)对水泥混凝土用砂，按下式 1 计算细度模数，准确至 0.01。 0.15 0.315 0.63 1.25 2.5 5 5 ( ) 5 100 x A A A A A A M A + + + + − = − (1) 式中： Mx——砂的细度模数； 0.15 0.315 5 A , A ,  , A ——分别为 0.15mm、0.315mm、.、5mm 各筛上的累计筛余百分 率（%）。 (6)对沥青路面及各种路面的基层、底基层用砂，按下式 2 计算细度模数，准确至 0.01。 0.15 0.3 0.6 1.2 2.36 4.75 100 x A A A A A A M + + + + + = (2) 式中： Mx——砂的细度模数； 0.15 0.3 0.475 A , A ,  , A ——分别为 0.15mm、0.3mm、.、4.75mm 各筛上的累计筛余百 分率（%）。 (7)应进行两次平行试验，以试验结果的算术平均值作为测定值。如两次试验所得的细度

模数之差大于0.2，应重新进行试验。2、细集料表观密度试验（容量瓶法）（一）目的与适用范围测定细集料的表观相对密度和表观密度。（二）仪器设备（1）天平：称量1kg，感量不大于1g。（2）容量瓶：500mL。（3）烘箱：能控温在105℃±5℃（4）烧杯：500mL。（5）蒸馏水。（6）其它：干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计等。（三）试验准备将缩分至650g左右的试样在温度为105℃土5℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温，分成两份备用。（四）试验步骤(1)称取烘干的试样约300g（m。），装入盛有半瓶蒸馏水的容量瓶中。(2)摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右，然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量（m）。(3)倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入与水温相差不超过2℃的蒸馏水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞,擦干瓶外水分，称其总质量（m2）。(五)结果整理(1)砂的表观相对密度按下式1计算至小数点后3位。mo(1)Y."mo+m,-m2式中：。一一砂的表观相对密度，无量纲；mo——试样的烘干质量(g);m一一水及容量瓶总质量（g）；m2一一试样、水及容量瓶总质量（g)；

模数之差大于 0.2，应重新进行试验。 2、细集料表观密度试验（容量瓶法） （一）目的与适用范围 测定细集料的表观相对密度和表观密度。 （二）仪器设备 （1）天平：称量 1kg，感量不大于 1g。 （2）容量瓶：500mL。 （3）烘箱：能控温在 105℃±5℃ （4）烧杯：500mL。 （5）蒸馏水。 （6）其它：干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计等。 （三）试验准备 将缩分至 650g 左右的试样在温度为 105℃±5℃ 的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷 却至室温，分成两份备用。 （四）试验步骤 (1)称取烘干的试样约 300g（ m0 ），装入盛有半瓶蒸馏水的容量瓶中。 (2)摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置 24h 左右，然后用 滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量( m1 )。 (3)倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入与水温相差不超过 2℃的 蒸馏水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞,擦干瓶外水分,称其总质量( m2 )。 (五)结果整理 (1)砂的表观相对密度按下式 1 计算至小数点后 3 位。 0 0 1 2 a m m m m  = + − (1) 式中： a  ——砂的表观相对密度，无量纲； m0—— 试样的烘干质量(g)； m1—— 水及容量瓶总质量（g）； m2—— 试样、水及容量瓶总质量（g）；

（2）表观密度p.按下式（2）计算，准确至小数点后3位。(2)Pa=a×P或pa=(y。-α,)×Pw式中：P。一一砂的表观密度（g/cm);Pw——水在4℃时的密度取1000kg/m；一试验时的水温对水的密度影响的修正系数，按下表1取用；α一试验温度T时水的密度，按试表1取用（g/cm）；PT-表1不同水温时水的密度PF及水温修正系数α，1617水温（℃)151819200.999130.998970.998800.998620.998430.99822水的密度p（g/cm）0.0020.0030.0030. 0040.0050.004水温修正系数αt2225水温（℃）2123240.998020.997790.997560.997330.99702水的密度p（g/cm）0. 0070.0050.0060.0060.007水温修正系数αt（六）精密度与允许差以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差值大于0.001g/cm时，应重新取样进行试验

（2）表观密度  a 按下式（2）计算，准确至小数点后 3 位。 a a  T  =   或 ( ) a a t W  =  −  (2) 式中：  a—— 砂的表观密度（g/cm3）；  W —— 水在 4℃时的密度取 1000kg/m3 ；  t —— 试验时的水温对水的密度影响的修正系数，按下表 1 取用； T —— 试验温度 T 时水的密度，按试表 1 取用（g/cm3）； 表 1 不同水温时水的密度 T 及水温修正系数  t 水温（℃） 15 16 17 18 19 20 水的密度 T （g/cm3） 0.99913 0.99897 0.99880 0.99862 0.99843 0.99822 水温修正系数  t 0.002 0.003 0.003 0.004 0.004 0.005 水温（℃） 21 22 23 24 25 水的密度 T （g/cm3） 0.99802 0.99779 0.99756 0.99733 0.99702 水温修正系数  t 0.005 0.006 0.006 0.007 0.007 （六）精密度与允许差 以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差值大于 0.001 g/cm3时， 应重新取样进行试验