《建筑材料》课程教学资源（实验指导）实验三 砂石试验

混凝土用砂石试验实验三试验日期指导教师(一）试验目的（二）试验记录1.砂的表观密度测定（李氏瓶法）装试样前瓶中装试样后瓶中水表观密度p（g/cm2）（0.01）试验试验质量水的体积和试样的体积编号m(g)单个平均值Vo (ml)Vi (ml)5012502.砂的堆积密度测定试验堆积密度p。(kg/m)(筒+砂)质筒质量ml筒体积V试验质量编号(g)量m2 (g)(L)单个平均值m(g)123.碎石的表观密度测定（广口瓶法）表观密度p（g/cm）试验（水+瓶）质量试验质量（试样+水+瓶）编号质量mi(g)mo(g)m2(g)单个平均值12

实验三 混凝土用砂石试验 试验日期 指导教师 （一） 试验目的 （二）试验记录 1.砂的表观密度测定（李氏瓶法） 试验 编号 试验质量 m(g) 装试样前瓶中 水的体积 V0 (ml) 装试样后瓶中水 和试样的体积 V1 (ml) 表观密度 ρ’（g/cm3）（0.01） 单个 平均值 1 50 2 50 2.砂的堆积密度测定 试验 编号 筒质量 m1 (g) (筒+砂)质 量 m2 (g) 试验质量 m(g) 筒体积 V (L) 堆积密度 ρ’0 (kg/m3 ) 单个 平均值 1 2 3.碎石的表观密度测定（广口瓶法） 试验 编号 试验质量 m0(g) （试样+水+瓶） 质量 m1(g) （水+瓶）质量 m2(g) 表观密度 ρ（g/cm3） 单个 平均值 1 2

4.砂筛分试验试验质量公称尺寸分计筛余量分计筛余率累计筛余率i(%)βi (%)(mm)mi (g)m(g)5.02.51.250.635000.3150.16筛底误差（三）试验结果分析1.计算砂子的空隙率P=(1_Po))×100%pp。一堆积密度：p一表观密度砂空隙率为：（精确至1%）2.计算砂的细度模数，评定粗细程度(β, + β, + β, + β, + β)- 5βM=100β一砂的细度模数；β、β、β、B、β、β。一分别为公称直径5.00mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm筛上的累积筛余。粗砂：4=3.7~3.1中砂：3=3.0~2.3细砂：叫=2.2~1.6特细砂：附=1.5~0.7区。砂细度模数为：砂的粗细程度评定为：砂的颗粒级配为依据标准：JGJ52一2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》

4.砂筛分试验 试验质量 m(g) 公称尺寸 （mm） 分计筛余量 mi（g） 分计筛余率 αi（%） 累计筛余率 βi（%） 500 5.0 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 筛底 误差 （三）试验结果分析 1.计算砂子的空隙率 P 1 ' 100% 0 ' =（ − ）   ρ’0 —堆积密度；ρ’—表观密度 砂空隙率为： （精确至 1%） 2.计算砂的细度模数，评定粗细程度 1 2 3 4 5 6 1 100 ( ) 5         − + + + + − f =  f —砂的细度模数； 1、2、3、4、5、6—分别为公称直径 5.00mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、 0.16mm 筛上的累积筛余。 砂细度模数为： 砂的粗细程度评定为： 砂的颗粒级配为 区。 依据标准：JGJ52—2006 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》

第_周，第讲次课程名称：《建筑材料实验》摘要授课题目混凝土用砂石试验本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握混凝土用砂石视密度、堆积密度、筛分析试验方法。【重点】测定砂的表观密度、堆积密度并计算空隙率。【难点】计算砂的细度模数，确定砂子级配的好坏和粗细程度。内容

课程名称：《建筑材料实验》 第 周，第 讲次 摘 要 授课题目 混凝土用砂石试验 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握混凝土用砂石视密度、堆积密度、筛分析试验方法。 【重 点】测定砂的表观密度、堆积密度并计算空隙率。 【难 点】计算砂的细度模数，确定砂子级配的好坏和粗细程度。 内 容

砂石密度试验砂的视密度试验（李氏瓶法）（一）实验原理表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。不含开口孔隙的表观密度称为视密度，以排水法测定其体积。（二）主要仪器：李氏瓶（250mL），天平（精度1g）等。（三）试验步骤1．向李氏瓶中注入冷开水至一定刻度处，擦干瓶颈内部附着水，记录水的体积(Vo)。2.取烘干试样50g（m），徐徐加入盛水的李氏瓶中。3．试样全部倒入瓶后，用瓶内的水将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗如水中，摇转李氏瓶以排除气泡，静置约24h后，记录瓶中水面升高后的体积（V）。（四）视密度的计算m,×1000DV,-Vo式中p一表观密度（kg/m2）；精确至10kg/m3mo一烘干后砂的质量（g)；Vi一倒入试样后水和试样的体积（ml）。Vo一水的原有体积（ml)。α,一水温对砂的表观密度影响的修正系数。两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差大于20kg/m时，应重新取样试验

砂石密度试验 砂的视密度试验（李氏瓶法） （一）实验原理 表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。不含开口孔隙的表观密度称 为视密度，以排水法测定其体积。 （二）主要仪器：李氏瓶（250mL），天平(精度 1g)等。 （三）试验步骤 1．向李氏瓶中注入冷开水至一定刻度处，擦干瓶颈内部附着水，记录水的体 积（V0）。 2．取烘干试样 50g（m0），徐徐加入盛水的李氏瓶中。 3．试样全部倒入瓶后，用瓶内的水将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗如水中，摇 转李氏瓶以排除气泡，静置约 24h 后，记录瓶中水面升高后的体积（V1）。 （四）视密度的计算 1000 V V m t 1 0 0         − −  =  式中  —表观密度（kg/m3）；精确至 10kg/m3 m0—烘干后砂的质量（g）； V1—倒入试样后水和试样的体积（ml）。 V0—水的原有体积（ml）。  t —水温对砂的表观密度影响的修正系数。 两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差大于 20kg/m3 时，应重 新取样试验

表6.2.5不同水温对砂的表观密度影响的修正系数水温（℃）151617181920at0.0020.0030.0030.0040.0040.0052221水温（C）232425-ai0.0050.0060.0060.0070.008砂的堆积密度试验（一）试验目的和意义：粉状或颗粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量称为堆积密度。测定砂的堆积密度并计算空隙率，借以评定砂的质量。砂的堆积密度也是混凝土配合比设计必需的重要数据之一。在运输中，可以根据砂的堆积密度换算砂的运输质量和体积。（二）主要仪器：容量筒、台秤（三）试验步骤：1.用浅盘取砂样约3L，在温度为(105土5）℃的烘箱中烘干至恒量，取出冷却至室温后，筛除大于5mm的颗粒。分成大致相等的两份备用。2.称容量筒质量m1，用漏斗或料勺将试样徐徐装入容量筒内，漏斗或料勺距离筒口约为5cm，装满并使筒口上部试样呈锥形，然后用钢尺将筒口上部多余的试样，沿筒口中心线向两个相反方向刮平后称质量（m2）。精确至1g.（四）堆积密度的计算1.堆积密度按下式计算（精确至10kg/m）：po=(m2-m)/V式中m一一容量筒的质量(kg);m2一容量筒和砂的总质量（kg)：V—一容量筒容积(m）。以两次试验结果的算术平均值作为测定值。2.空隙率P按下式计算（精确至1%）P'=(1-p/ p). 100%式中p。—一砂的堆积密度；p/一砂的视密度。以两次试验结果的算术平均值作为测定值（精确至1%）

砂的堆积密度试验 （一）试验目的和意义： 粉状或颗粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量称为堆积密度。 测定砂的堆积密度并计算空隙率，借以评定砂的质量。砂的堆积密度也 是混凝土配合比设计必需的重要数据之一。在运输中，可以根据砂的堆积密 度换算砂的运输质量和体积。 （二）主要仪器：容量筒、台秤 （三）试验步骤： 1. 用浅盘取砂样约 3L，在温度为(105±5) ℃的烘箱中烘干至恒量，取出 冷却至室温后，筛除大于 5mm 的颗粒。分成大致相等的两份备用。 2. 称容量筒质量 m1，用漏斗或料勺将试样徐徐装入容量筒内，漏斗或 料勺距离筒口约为 5cm，装满并使筒口上部试样呈锥形，然后用钢尺将筒口 上部多余的试样，沿筒口中心线向两个相反方向刮平后称质量(m2)。精确至 1g。 （四）堆积密度的计算 1.堆积密度按下式计算(精确至 10kg/m3 ): ρ / 0=(m2-m1)/V 式中 m1 —— 容量筒的质量(kg)； m2 ——容量筒和砂的总质量（kg）； V——容量筒容积(m3 )。 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。 2.空隙率 P ’按下式计算(精确至 1%) P / =(1-ρ / 0/ρ / ).100% 式中 ρ / 0——砂的堆积密度； ρ/——砂的视密度。 以两次试验结果的算术平均值作为测定值(精确至 1%)

石子的视密度试验（广口瓶法）（一）试验目的和意义石子的视密度，是指不包括颗粒之间的空隙在内，但却包括颗粒内部孔隙在内的单位体积的质量。石子的视密度与石子的矿物成分有关。测定石子的视密度，可以鉴别石子的质量，同时也是计算空隙率和进行混凝土配合比设计的必要数据之一。此方法可用于最大粒径不大于37.5mm的碎石或卵石。（二）试验仪器天平。称量5kg，感量1g。广口瓶。1000mL。磨口并带玻璃片。（三）试验步骤：1.将试样筛去5mm以上的颗粒，用四分法缩分至不少于2kg，风干并洗刷干净后，分两份备用。2.取试样一份（约1kg）浸水饱和后，装入广口瓶中。装试样时，广口瓶应倾斜一个相当角度。然后注满饮用水，用玻璃片覆盖瓶口。以上下左右摇晃的方法排尽气泡。3.气泡排尽后，再向瓶中添加饮用水至水面凸出瓶口边缘，然后用玻璃板沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦于瓶外水分，称出试样、水、瓶和玻璃板的总质量（m）。精确至1g。4.将瓶中试样倒入浅盘中，置于温度为（105土5）℃的烘箱中烘干至恒量，然后取出置于带盖的容器中冷却至室温后称出试样的质量（m）。精确至1g。5.将瓶洗净，重新注入饮用水。用玻璃板紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后称出质量（m2）。精确至1g。（四）石子的视密度试样的视密度moPg =XPH2C(m, +mo-m)式中m——烘干后试样质量(g)：m一一试样、水、玻璃片和瓶的总质量（g)）；m一一水、瓶和玻璃片总质量(g)：Pha——水的密度（g/cm）视密度试验应用两份试样，以两次结果的算术平均值作为试验结果。若两次结果之差大于0.02g/cm，应重新取样试验。对颗粒材质不均匀的试样，如两次结果之差超过0.02g/cm，可取四次测定结果的算术平均值作为测值

石子的视密度试验（广口瓶法） （一）试验目的和意义 石子的视密度，是指不包括颗粒之间的空隙在内，但却包括颗粒内部孔 隙在内的单位体积的质量。 石子的视密度与石子的矿物成分有关。测定石子的视密度，可以鉴别石子 的质量，同时也是计算空隙率和进行混凝土配合比设计的必要数据之一。此 方法可用于最大粒径不大于 37.5mm 的碎石或卵石。 （二）试验仪器 天平。称量 5kg，感量 1g。 广口瓶。1000mL。磨口并带玻璃片。 （三）试验步骤： 1.将试样筛去 5mm 以上的颗粒，用四分法缩分至不少于 2kg，风干并洗 刷干净后，分两份备用。 2.取试样一份（约 1kg）浸水饱和后，装入广口瓶中。装试样时，广口 瓶应倾斜一个相当角度。然后注满饮用水，用玻璃片覆盖瓶口。以上下左右 摇晃的方法排尽气泡。 3.气泡排尽后，再向瓶中添加饮用水至水面凸出瓶口边缘，然后用玻璃 板沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分，称出试样、水、瓶 和玻璃板的总质量(m1)。精确至 1g。 4.将瓶中试样倒入浅盘中，置于温度为(105± 5)℃的烘箱中烘干至恒 量，然后取出置于带盖的容器中冷却至室温后称出试样的质量(m0)。精确至 1g。 5.将瓶洗净，重新注入饮用水。用玻璃板紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分 后称出质量(m2)。精确至 1g。 （四）石子的视密度 试样的视密度 g H O m m m m 2 2 0 1 0            + − = 式中 m0——烘干后试样质量(g)； m1——试样、水、玻璃片和瓶的总质量（g）； m2——水、瓶和玻璃片总质量(g)； ρH2O——水的密度（g/cm3） 视密度试验应用两份试样，以两次结果的算术平均值作为试验结果。若 两次结果之差大于 0.02g/cm3，应重新取样试验。对颗粒材质不均匀的试样， 如两次结果之差超过 0.02g/cm3，可取四次测定结果的算术平均值作为测值

砂的筛分析试验（一）试验目的和意义通过砂子筛分试验，计算砂的细度模数，确定砂子级配的好坏和粗细程度。砂的级配好坏和细度大小，对于混凝土的水泥用量具有显著的影响。（二）试验仪器1.孔径为5.00mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm的圆孔筛及底盘和盖各一个。2.天平（秤量1kg，感量1g）。3.烘箱、摇筛机、瓷盘、容器、毛刷等。（三）试验步骤：1.将试样缩分至约1100g，放在（105土5℃）的温度下烘干至恒质量，筛除大于10mm的颗粒（并算出其筛余百分率）。分大致相等的两份备用。2.秤取烘干试伴500g，精确到1g。3.将孔径5、2.5、1.25、0.63、0.315、0.16mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。加底盘后，将试样倒入最上层10mm筛内，加盖置摇筛机上筛10min（如无摇筛机可用手筛）。4.将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。5.试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定m,=A.d/2/200式中筛余量(g)；d-筛孔尺寸（mm)：A筛的面积(mm2)。否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。6.称量各号筛筛余试样的质量，精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过1%。（四）试验结果1.分计筛余百分率。将各号筛上的筛余量除以试样总量，以求得各筛分计筛余百分率，计算到0.1%2.累计筛余百分率。将各号筛的分计筛余百分率与大于该号筛的各分计筛余百分率累加起来，以求得该号筛的累计筛余百分率，计算到0.1%。3.按下式计算细度模数f，（精确至0.01)。(β,+β,+β, +β, +β)-5βuy100β,式中β，～β。分别为5.0～0.16mm六个筛上的累计筛余百分率。4.筛分试验应用两份试样进行试验，并以两次试验值的算术平均值作为试验结果。累计筛余百分率精确至1%，细度模数精确至0.1。如果两次试验所得细度模数之差大于0.2，应重新进行试验

砂的筛分析试验 （一）试验目的和意义 通过砂子筛分试验，计算砂的细度模数，确定砂子级配的好坏和粗细程 度。砂的级配好坏和细度大小，对于混凝土的水泥用量具有显著的影响。 （二）试验仪器 1.孔径为 5.00mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm 的圆孔筛 及底盘和盖各一个。 2.天平(秤量 lkg，感量 lg)。 3.烘箱、摇筛机、瓷盘、容器、毛刷等。 （三）试验步骤： 1.将试样缩分至约 1100g，放在(105±5℃)的温度下烘干至恒质量，筛 除大于 10mm 的颗粒（并算出其筛余百分率）。分大致相等的两份备用。 2.秤取烘干试佯 500g，精确到 1g。 3.将孔径 5、2.5、1.25、0.63、0.315、0.16mm 的筛子按筛孔大小顺序 叠置，孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层 10mm 筛内，加盖置摇 筛机上筛 lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 4.将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手 筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量 0.1%时为止，将通过的 颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。 5.试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定： mr＝ A.d1/2/200 式中 mr —— 筛余量(g)； d —— 筛孔尺寸(mm)； A —— 筛的面积(mm2 )。 否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 6.称量各号筛筛余试样的质量，精确至 1g。所有各号筛的筛余质量和底 盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过 l%。 （四）试验结果 1.分计筛余百分率。将各号筛上的筛余量除以试样总量，以求得各筛分 计筛余百分率，计算到 0.1%。 2.累计筛余百分率。将各号筛的分计筛余百分率与大 于该号筛的各分计 筛余百分率累加起来，以求得该号筛的累计筛余百分率，计算到 0.1%。 3.按下式计算细度模数 µf,(精确至 0.01)。 1 2 3 4 5 6 1 100 ( ) 5         − + + + + − f = 式中β1～β6 分别为 5.0～0.16mm 六个筛上的累计筛余百分率。 4.筛分试验应用两份试样进行试验，并以两次试验值的算术平均值作为 试验结果。累计筛余百分率精确至 1％，细度模数精确至 0.1。如果两次试验 所得细度模数之差大于 0.2，应重新进行试验