1、混凝土用砂、石等骨料實驗實驗報告學 號： 2010010131 班 號： 結 02 實驗日期： 實 驗 者： 陳 偉 同 組 人： 吳 一 然 建筑材料第三次實驗一、 實驗目的1、 學習砂篩分析和石子搗實密度的試驗方法；2、 通過砂的篩分析實驗，判斷砂的粗、細和砂的級配是否合格； 3、了解石子的針、片狀顆粒含量、壓碎指標松堆密度等試驗方法；4、了解輕骨料的筒壓強度測試方法。二、 實驗內容1、砂表觀密度測定；2、砂篩分析試驗；3、石子搗實密度試驗；4、石子針狀、片狀顆粒含量測定（演示）；5、石子壓碎指標測定（演示）；6、輕骨料筒壓強度試驗（演示）。三、 實驗原理1、 表觀密度的定義：包含閉孔體積

2、在內的單位體積的質量,稱材料的表觀密度。（單位：g/cm3），如果兩次實驗結果的平均值作為測定值，如兩次結果之差大于0.02g/cm3，應重新進行實驗。2、 細度模數：砂的粗細程度用通過累計篩余百分比計算的細度模數（Mx）表示，其計算公式為 （1） 式中，A1、A2A6分別為5.00、2.500.160 mm孔篩上的累計篩余百分率；（2） 砂按細度模數(Mx)分粗、中、細和特細四種規格，由所測細度模數按規定評定該砂樣的粗細程度；（3）用Mx=3.73.1為粗砂，3.02.3為中砂，2.21.6為細砂，1.50.7為特細砂來評定該砂的粗細程度。并根據0.630mm篩所在的區間判斷砂子屬于哪個區累

3、計篩余百分比在85%71%的屬于區，在70%41%的屬于區，在40%16%的屬于區。3、石子搗實密度實驗要求及說明：1)通過對兩種單粒級石子不同比例的搭配,觀察其搗實密度的變化,畫出石子比例和搗實密度的曲線 ,并進行分析；2)實驗使用的石子是石灰巖碎石,粒徑分別為510mm,10-20mm單粒級；3)所用容積升體積為10L；4)石子的稱量總質量為20Kg。3、 壓碎指標表示石子抵抗壓碎的能力，是間接的推測其相應的強度的一種方法四、 實驗步驟1、 測量砂的表觀密度（1）實驗儀器：天平(量程1kg，精度1g)；容量瓶(500ml)；干燥箱；干燥器。（2）實驗步驟: - 稱取烘干的試樣300g(m0

4、)，裝入盛有半瓶冷開水的容量瓶中，搖動容量瓶，使試樣充分攪動以排除氣泡；-打開瓶塞并添加水，使得液面與瓶頸500ml刻度線平齊。塞緊瓶塞，擦干外面水分，稱量其質量m1；-倒出瓶中的水和試樣，清洗瓶內外，在裝入上述相同的冷開水至瓶頸500ml刻度線處。塞緊瓶塞，擦干外面水分，稱量其質量m2；-取水的密度為1g/cm3，用下述公式計算砂的表觀密度(0.01g/cm3)-以兩次實驗結果的平均值作為測定值，如兩次結果之差大于0.02g/cm3，應重新進行實驗。（3）實驗注意事項-300g砂子裝入容量瓶后，不要馬上稱重應搖晃容量瓶，排除氣泡。-容量瓶上面有一刻線，兩次加水一定是凹面相齊。-注意300g砂

5、子要全部加入容量瓶，不要丟或有剩余。2、篩分析實驗（1）實驗儀器：篩（10；5.0；2.5；1.25；0.63；0.315；0.16）；篩底電子秤。（2）實驗步驟: - 稱取砂500g。將篩子按篩孔由大到小疊合起來，附上篩底。將砂樣倒入最上層（孔徑為5mm）篩中；-用手篩動篩子，篩至每分鐘通過量小于試樣總量的0.1%為止；-稱取各號篩上上的篩余量；-計算分計篩余百分率：各號篩上篩余量除以試樣總質量（精確至0.1%）； -計算累計篩余百分率：每號篩上孔徑大于和等于該篩孔徑的各篩上的的分計篩余百分率之和（精確至0.1%）；并繪制砂的篩分曲線；-計算砂的細度模數；-畫砂的篩分析曲線。（3） 結果評定

6、：1） 砂的粗細；2） 砂的級配是否合格。3、石子搗實密度實驗（1）實驗儀器：臺秤(量程：50kg，精度50g)；容量筒：容積為10升(Dmax25mm時)、20升(Dmax=31.5mm或40.0mm時)。(本實驗中用的是10升的容量筒)（2）實驗步驟: -稱取容量筒自身的質量m1；-稱取以搗實狀態填充容量筒的試樣和容量筒的總質量m2；-由容量筒中試樣的質量(m2-m1)和容量筒的體積(V)計算搗實密度。4、石子針片狀顆粒含量的測定（1）實驗儀器：針狀規準儀和片狀規準儀（2）實驗步驟: -依據石子的最大粒徑，按下表進行有代表性取樣并篩分； -用規準儀按下表對試樣逐粒進行檢驗，凡顆粒長度大于針

7、狀規準儀者為針狀顆粒；厚度小于片狀規準儀上相應孔寬者為片狀顆粒；5、石子壓碎指標測定（1）實驗儀器：壓碎指標測定儀；壓力試驗機；2.5mm篩子；電子秤。（2）試樣制備：標準試樣應采用10-20mm的顆粒,并在氣干狀態下進行試驗。 試驗前，先將試樣篩去10mm、以下及20mm以上的顆粒,再用針狀和片狀規準儀剔除其針狀和片狀顆粒,然后稱取每份3Kg的試樣3份備用。（3）實驗步驟: -置圓筒于底盤上，取試樣一份，分二層裝入筒內。每裝完一層試樣后，在底盤下面墊放一直徑為10mm的圓鋼筋，將筒按住，左右交替顛擊地面各25下。第二層顛實后，試樣表面距底的高度應控制為100mm左右；-整平試樣表面，把加壓頭

8、裝好（注意應使加壓頭保持平正），放到試驗機上在160-300s內均勻地加荷到200KN，穩定5s，然后卸載，取出測定筒。倒出筒中的試樣并秤其質量（M0),用孔徑為2.5mm的篩篩除被壓碎的細粒,秤量剩留在篩上的試樣重量（M1)。（4）壓碎指標值試驗結果計算：壓碎指標值a=（M0- M1）/ M0 100% M0 試樣重量（g）；M1 壓碎試驗后篩余的試樣重量（g）6、輕集料筒壓強度試驗（1）實驗步驟: -篩取10-20mm粒級(粉煤灰陶粒允許10-15mm的粒徑)的試樣5L,其中10-15mm的粒徑的體積含量應占50%-70%；-用承壓筒裝試樣，分別測定3次松散料重，取其算術平均值。對天然的輕

9、集料，取測得的平均松散料重，乘以1.15的填充系數作為試樣量,對其他的輕集料,則乘以1.10的填充系數作為試樣量；-按上述試樣量稱取試樣，裝入承呀壓筒，先用木錘沿筒壁四周輕敲數次，然后裝上到導向筒和沖壓模，檢查沖壓模的下刻線是否與導向筒上緣重合為止。把承壓筒放在壓力試驗機的下壓板上，以每秒約300-500N的速度加荷。當沖壓模壓入深度為20mm時，記下壓力值。（2）輕粗集料筒壓強度計算：Ra= F/A Ra：筒壓強度（MPa）；F ：壓入深度為20mm時的壓力值（N）；A ：受壓面積（mm2）五、 實驗數據和結果分析1、 測量砂的表觀密度數據 數據參見表一，如下m0 （g）m1 （g）m2 （

10、g）300860675表一 砂的表觀密度相關數據又由可計算得到=2.609g/cm32、砂篩分析實驗砂子總質量為500g，分布如下表二： 篩孔A1A2A3A4A5A6底盤篩余量/g05146712426326篩余量百分比/%010.29.214.248.412.65.2累計篩余量百分比/%010.219.433.68294.699.8表二 砂篩分析實驗相關數據計算細度模數Mx=(10.2+19.4+33.6+82+94.6)/100=2.398屬于中砂；而0.063mm處累計篩余量百分比為33.6屬于區；其級配曲線為（因為已經確定了是區，參照曲線只畫出了區）由級配曲線可以看出該樣本的級配合格.

11、實際工程中，砂的最大粒徑和級配是選用砂時需要考慮的重要因素，下面思考題中有較為詳細的論述。3、石子的搗實密度實驗由于我們班實驗組數較少,所以3：7以后數據參考了另一個班的數據，但他們的比我們的偏大，所以在下表三中沒有記錄進去：組號石子比例5-10： 10-20搗實密度Kg/m3組號石子比例5-10： 10-20搗實密度Kg/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 石子搗實密度相關數據折線圖如下圖所示：圖一由圖可知搗實密度先增大在7:3時達到最大值，然后逐漸減小，所以

12、當（5-10）：（10-20）=7:3時，石頭之間的空隙最小，搗實密度最大。所以選用骨料時，適當的粗細骨料配比可以有效地減少骨料之間的空隙，提高混凝土的強度。六、 思考題1、 結合實際工程說明如何選用砂子篩分試驗中該樣品的屬于中砂，級配符合區的要求。實際工程中選砂的要求：相對來說區的砂子粒徑比較大一些，區的砂子粒徑適中，而區則相對來說粒徑偏大一些。配置混凝土中優先使用區砂。當采用區砂的時候，應該提高砂率，并保持足夠的水泥用量，滿足混凝土的易合性；當使用區砂的時候，宜適當降低砂率；配送泵送混凝土時，宜選用中砂。砂的級配十分重要，砂的顆粒級配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級配指粗顆粒的空隙恰好

13、由中顆粒填充，中顆粒的空隙恰好由細顆粒填充，如此逐級填充使砂形成最密致的堆積狀態，空隙率達到最小值，堆積密度達最大值。這樣可達到節約水泥，提高混凝土綜合性能的目標。例如人工砂和風化山砂的需水量大、顆粒形狀和級配不合理使拌合物流動性下降，河砂是理想的細集料，使用時應正確選擇細度模數。2、結合混凝土的性能分析石子的搗實密度。 當粗細粒徑的砂子滿足一定的比例時，石子的搗實密度最大，石子之間的空隙越 小。這對于混凝土的性質是有一定影響的，兩種骨料復合之后的空隙率會影響混凝土的傳荷能力。同時空隙小，需要填充的混凝土凈漿就少，能達到更加經濟的目的。所以我們在選擇骨料時應當選擇復合后空隙小的骨料進行混合。在提高混凝土強度的同時還能提高經濟效益。此外,較好的配合比對混凝土的和易性、密實度、強度、抗凍、抗滲等性能,也都得到相應提高。在本次試驗中兩種樣本應該選用7:3的比例。七、 可能的誤差分析1、 砂子表面密度測量試驗的實驗誤差主要來自操作上的誤差，如：砂子沒有完