2.3　骨料的检测

2.3.1　检测的依据

骨料检测的依据为《建设用砂》(GB/T14684—2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T 14685—2011)等。

2.3.2　检验规则

2.3.2.1　检验分类

检验分为出厂检验和型式检验。

1.出厂检验的项目

细骨料检验的项目有：颗粒级配、泥块含量、松散堆积密度。对于天然砂应增加含泥量、云母含量项目；对于机制砂则增加石粉含量及压碎指标项目。

粗骨料检验的项目有：松散堆积密度、颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量。

2.型式检验的项目

当有下列情况之一时,应进行型式检验：①新产品投产时；②原材料产源或生产工艺发生变化时；③正常生产时,每年进行一次；④长期停产后恢复生产时；⑤出厂检验结果与型式检验有较大差异时。

细骨料检验的项目有：颗粒级配、含泥量、石粉含量、泥块含量、有害物质、坚固性、表面密度、松散堆积密度和空隙率,碱骨料反应、含水率和饱和面干吸水率根据需要进行检验。

粗骨料检验的项目有：颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、有害物质、坚固性、强度、表面密度、连续级配松散堆积空隙率。吸水率、碱骨料反应根据需要进行检验。

2.3.2.2　组批规则

1.对于细骨料

按同分类、规格、类别及日产量每600t为一验收批,不足600t也按一批计；日产量超过2000t,按1000t为一批,不足1000t亦按一批计。每一验收批取样为一组。

2.对于粗骨料

按同分类、类别、公称粒级及日产量每600t为一验收批,不足600t也按一批计；日产量超过2000t,按1000t为一批,不足1000t亦按一批计；日产量超过5000t,按2000t为一批,不足2000t亦按一批计。每一验收批取样为一组。

2.3.2.3　判定规则

骨料检验后,各项指标均符合《建设用砂》(GB/T14864—2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T14685—2011)的规定时,可判为该批产品合格；若型式检验中有一项指标不合格,则应从同一批产品中加倍取样,对该项进行复检。复检后,该项指标符合要求时,可判为该批产品合格,否则判为不合格。若有两项及以上试验结果不符合标准规定时,可判为该产品不合格。

2.3.3　取样方法

2.3.3.1　取样方法

(1)在料堆上取样时,取样部位应均匀分布,取样前先将取样部位表层铲除。对于细骨料,从不同部位随机抽取8等份组成一组样品。对于粗骨料,在料堆的顶部、中部和底部均匀分布的15个不同部位,随机抽取15等份组成一组样品。

(2)从皮带运输机上取样时,应在皮带运输机机头的出料处,用与皮带等宽的接料器定时随机抽取,细骨料为4等份、粗骨料为8等份,分别组成一组样品。

(3)从火车、汽车、货船上取样时,应从不同部位和深度随机抽取,细骨料为8等份,粗骨料为16等份,分别组成一组样品。

2.3.3.2　取样数量

对于单项试验,每组样品的取样数量应不小于表2.14、表2.15规定的最少数量。对于需进行几项试验时,如能保证试样经一项试验后不致影响另一项试验的结果,可用同一试样进行几项不同的试验。

2.3.3.3　试样处理

将所取试样置于平板上。对于细骨料,应在潮湿状态下拌和均匀,堆成厚约20mm的圆饼,然后沿互相垂直的两条直径把圆饼分成四等份,取其中两份重新拌匀,再成圆饼。重复以上过程,直至把试样缩分到试验所需量为止。对于粗骨料,应在自然状态下拌和均匀,堆成堆体,然后沿互相垂直的两条直径把堆体分成四等份,取其中两份重新拌匀,再成堆体。重复以上过程,直至把试样缩分到试验所需量为止。

有条件的也可用分料器进行缩分。

2.3.4　细骨料的检测

2.3.4.1　砂的颗粒级配试验

1.试验目的

测定建设用砂的颗粒级配,计算细度模数,评定砂的粗细程度。

2.仪器设备

(1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃(图2.8)。

(2)天平：称量1000g,感量1g。

(3)方孔筛：筛孔规格为9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm的筛各一只,附筛底和筛盖。

(4)摇筛机(图2.9)。

(5)搪瓷盘、毛刷等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,筛除大于9.50mm的颗粒,将试样缩分至约1100g,放在烘箱中烘干至恒重,待冷却至室温后,分两等份备用。

(2)称取试样500g(精确至1g),将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛(附筛底)。

(3)将套筛置于摇筛机上,摇筛10min取下套筛,按筛孔大小顺序再逐个用手筛,筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的试样并入下一级筛中,顺序过筛,直至各筛全部筛完为止。

(4)称出各筛的筛余量(精确至1g),试样在各筛上的筛余量不得超过按式(2.2)计算出的量。

式中　G——在一个筛上的筛余量,g；

A——筛面面积,mm2；

d——筛孔尺寸,mm。

超过时可按下列方法之一处理：

1)将该粒级试样分成少于按式(2.2)计算出的量,分别筛分,并以筛余量之和作为该筛的筛余量。

2)将该粒径及以下各粒级的筛余混合均匀,称其质量。再用四分法缩至大致相等的两份,取其中一份,称其质量,继续筛分。计算该粒级及以下各粒级的分计筛余量时应根据缩分比例进行修正。

4.数据处理与评定

(1)计算各筛分计筛余百分率：各筛的筛余量与试样总量之比,精确至0.1%。

(2)计算累计筛余百分率：该筛分计筛余百分率加上该筛上各分计筛余百分率之和,精确至0.1%。

(3)计算砂的细度模数(精确到0.01)：利用式(2.1)。

(4)累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值,精确至1%。细度模数取两次试验结果的算术平均值,精确至0.1；如两次所得的细度模数之差超过0.20时,应重新试验。

(5)根据各筛的累计筛余百分率,评定该试样的颗粒级配。

2.3.4.2　砂的表观密度试验

1.试验目的

测定砂的表观密度,为混凝土配合比设计和评定砂的质量提供依据。

2.仪器设备

(1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

(2)天平：称量1000g,感量0.1g。

(3)容量瓶：500mL。

(4)干燥器、搪瓷盘、滴管、毛刷等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,将试样缩分至约660g,烘干至恒重,冷却至室温后,分两等份备用。

(2)取烘干试样300g(G0),精确至0.1g。将试样装入容量瓶中,并注入冷开水至接近容量瓶500mL刻度处,旋转摇动容量瓶,排除气泡,塞紧瓶盖静置24h。然后用滴管小心加水至容量瓶500mL刻度处,塞紧瓶盖,擦干瓶外水分,并称试样、水和容量瓶的总质量G1,精确至1g。

(3)倒出瓶内水和试样,洗净容量瓶,再向瓶内注水至500mL刻度处,塞紧瓶盖,擦干瓶外水分,并称水、容量瓶的总质量G2,精确至1g。

4.数据处理与评定

计算砂的表观密度,按式(2.3)计算,精确至10kg/m3。

式中　ρ0——砂的表观密度,kg/m3；

G0——烘干试样的质量,g；

G1——试样、水、容量瓶的总质量,g；

G2——水、容量瓶的总质量,g。

表观密度取两次试验结果的算术平均值,精确至10kg/m3；如两次试验结果之差大于20kg/m3,需重新试验。

2.3.4.3　砂的堆积密度与空隙率试验

1.试验目的

测定砂的堆积密度和空隙率,评定砂的质量。

2.仪器设备

(1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

(2)天平：称量10kg、感量1g。

(3)容量筒：圆柱形金属筒,容积为1L,内径108mm,净高109mm,壁厚2mm,筒底厚约5mm。

(4)方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只。

(5)垫棒：直径10mm,长500mm的圆钢。

(6)直尺、漏斗或料勺、搪瓷盘、毛刷等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,用搪瓷盘装取试样约3L烘干至恒量,冷却至室温后,过4.75mm的筛,再分成大致相等的两份试样；并称出容量筒质量G1(精确至1g)。

(2)松散堆积密度：取试样一份,用漏斗或料勺,将试样从容量筒中心上方50mm处徐徐倒入,直至试样装满并超出容量筒筒口,然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反的方向刮平,称试样和容量筒总质量G2,精确至1g。

(3)紧密堆积密度：取样一份,分两次装入容量筒。装完一层后,在筒底垫放一根直径为10mm的圆钢,将筒按稳,左右交替击地面各25下,然后再装入第二层；第二层装满后,用同样方法颠实(但筒底所垫圆钢的方向与第一层放置方向垂直)；加料超过筒口,然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两边刮平,称试样和容量筒总质量G2,精确至1g。

4.数据处理与评定

(1)计算砂的松散或紧密堆积密度,按式(2.4)计算,精确至10kg/m3。

式中　——砂的松散或紧密堆积密度,kg/m3；

G1——容量筒的质量,g；

G2——试样和容量筒总质量,g；

——容量筒的容积,L。

(2)空隙率。计算砂的空隙率,按式(2.5)计算,精确至1%。

式中　P'——砂的空隙率,%；

——砂的松散或紧密堆积密度,kg/m3；

ρ0——砂的表观密度,kg/m3；

堆积密度取两次试验结果的算术平均值,精确至10kg/m3。空隙率取两次试验结果的算术平均值,精确至1%。

2.3.4.4　砂的含泥量试验

1.试验目的

测定砂的含泥量,评定砂的质量。

2.仪器设备

(1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

(2)天平：称量1000g,感量0.1g。

(3)方孔筛：孔径为750μm及1.18mm的筛各一只。

(4)容器：要求淘洗试样时,保持试样不溅出,深度＞250mm。

(5)搪瓷盘、毛刷等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,将试样缩分至约1100g,烘干至恒量,冷却至室温后,分成大致相等的两份试样备用。

(2)称取试样500g(G0),精确至0.1g。将试样倒入淘洗容器,注入清水,水面高出试样约150mm,充分搅拌均匀后,浸泡2h,然后用手在水中淘洗试样,使尘屑、淤泥和黏土与砂分离。润湿筛子,将浑水倒入套筛中(1.18mm筛放在750μm筛上),滤去小于750μm的颗粒。注意试验过程中防止砂粒流失。

(3)向容器中再次注入清水,重复上述操作,直至容器内的水目测清澈为止。

(4)用水淋洗留在筛上的细粒,并将750μm筛放在水中来回摇动,以充分洗掉小于750μm的颗粒。然后将两只筛的筛余颗粒和清洗容器中已经洗净的试样一并倒入搪瓷盘,烘干至恒量,冷却后,称其质量G1,精确至0.1g。

4.数据处理与评定

(1)计算砂的含泥量,按式(2.6)计算,精确至0.1%。

式中　Qa——砂的含泥量,%；

G0——试验前烘干试样的质量,g；

G1——试验后烘干试样的质量,g。

(2)砂的含泥量取两个试样的试验结果算术平均值作为测定值。

2.3.4.5　砂的泥块含量试验

1.试验目的

测定砂的泥块含量,评定砂的质量。

2.仪器设备

(1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

(2)天平：称量1000g,感量0.1g。

(3)方孔筛：孔径为0.6mm及1.18mm的筛各一只。

(4)容器：要求淘洗试样时,保持试样不溅出,深度＞250mm。

(5)搪瓷盘、毛刷等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,将试样缩分至约5000g,放在干燥箱中于(105±5)℃下烘干至恒量,冷却至室温后,筛除小于1.18mm颗粒,分成大致相等的两份备用。

(2)称取试样200g(G1),精确至0.1g。将试样倒入淘洗容器,注入清水,水面高出试样约150mm,充分搅拌均匀后,浸泡24h。然后用手在水中碾碎泥块,再把试样放在0.6mm的筛上,用水淘洗,直至容器内的水目测清澈为止。

(3)将筛中保留的试样取出装入搪瓷盘,烘干至恒量,冷却后,称其质量G2,精确至0.1g。

4.数据处理与评定

(1)计算砂的泥块含量,按式(2.7)计算,精确至0.1%。

式中　Qb——砂的含泥量,%；

G1——1.18mm筛的筛余试样质量,g；

G2——试验后烘干试样的质量,g。

(2)砂的泥块含量取两次试验结果的算术平均值,精确至0.1%。

2.3.5　粗骨料的检测

2.3.5.1　石子的颗粒级配试验

1.试验目的

测定石子的颗粒级配,为混凝土配合比设计和一般使用提供依据。

2.仪器设备

(1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

(2)天平：称量10kg,感量1g。

(3)方孔筛：筛孔规格为孔径为2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、63.0mm、75.0mm及90mm的筛各一只,并附有筛底和筛盖。

(4)摇筛机。

(5)搪瓷盘、毛刷等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,将试样缩分至略大于表2.16规定的数量,烘干或风干。

(2)按表2.16的规定称取试样,精确到1g。将试样倒入按孔径大小从上到下组合好的套筛(附加筛底)上,将套筛置于摇筛机上,摇10min；取下套筛,按筛孔大小顺序逐个用手筛,筛至每分钟通过量小于试样总量0.1%为止。通过的颗粒并入下一号筛,并与下一号筛的试样一起过筛,至各号全部筛完为止。大于19.0mm的颗粒,筛分时允许用手指拨动。

(3)称出各筛的筛余量,精确至1g。

4.数据处理与评定

(1)计算各筛的分计筛余百分率,精确至0.1%。

(2)计算各筛的累计筛余百分率,精确至1%。

(3)根据各筛的累计筛余百分率,评定该试样颗粒级配。

2.3.5.2　石子的表观密度试验

1.试验目的

测定石子的表观密度,为混凝土配合比设计及评定石子质量提供依据。

2.仪器设备

(1)液体比重天平法。

1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

2)天平：称量5kg,感量5g。

3)吊篮：直径和高度均为150mm,由孔径为1～2mm的筛网或钻有2～3mm孔洞的耐锈蚀金属板制成。

4)方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只。

5)盛水容器(有溢水孔),见图2.10。

6)搪瓷盘、温度计、毛巾等。

(2)广口瓶法。

1)鼓风干燥箱：能使温度控制在(105±5)℃。

2)天平：称量2kg,感量1g。

3)广口瓶：1000mL,磨口并带玻璃片。

4)方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只。

5)搪瓷盘、温度计、毛巾等。

3.试验步骤

(1)液体比重天平法。

1)按规定方法取样,并缩分至略大于表2.17规定的数量,风干后筛去4.75mm以下的颗粒,洗刷干净后,分两份备用。

2)将一份试样装入吊篮,并浸入盛水的容器中,使水面至少高出试样50mm。浸泡24h后,将吊篮移放到称量用的盛水容器中,并上下升降吊篮以排除气泡(试样不得露出水面)。吊篮每升降一次约1s,升降高度为30～50mm。

3)测定水温后(吊篮全浸在水中),称出吊篮及试样在水中的质量G1,精确至5g,称量时盛水容器中水面高度由容器的溢流孔控制。

4)提起吊篮,将试样倒入浅盘,放于干燥箱中烘干至恒量,冷却至室温后称出其质量G0,精确至5g。

5)称出吊篮在同样温度水中的质量G2,精确至5g,称量时盛水容器中水面高度由容器的溢流孔控制。

(2)广口瓶法。

1)按规定方法取样,并缩分至略大于表2.17规定的数量,风干后筛去4.75mm以下的颗粒,洗刷干净后,分两份备用。

2)将试样浸水饱和,然后装入广口瓶(倾斜放置)中,注入饮用水,用玻璃片覆盖瓶口,上下左右摇晃广口瓶排除气泡。

3)气泡排尽后,向瓶中添加水至水面凸出瓶口边缘。然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行,使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后,称取试样、水、瓶和玻璃总质量G1,精确至1g。

4)将瓶中试样倒入浅盘,放在干燥箱中烘干至恒量。冷却至室温后称出其质量G0,精确至1g。

5)将瓶洗净,重新注入饮用水,用玻璃片紧贴瓶口水面,擦干瓶外水分后称其质量G2,精确至1g。

注意：此法不宜用于测定最大粒径大于37.5mm石子的表观密度。

4.数据处理与评定

(1)计算石子的表观密度,按式(2.8)计算,精确至10kg/m3。

式中　ρ0——表观密度,kg/m3；

G0——烘干后试样的质量,g；

G2——吊篮和试样在水中的质量(液体比重天平法)或试样、水、瓶、玻璃片的总质量(广口瓶法),g；

G1——吊篮在水中的质量(液体比重天平法),或水、瓶、玻璃片的总质量(广口瓶法),g；

ρ水——水的密度,1000kg/m3。

(2)表观密度取两次试验结果的算术平均值,两次结果之差应小于20kg/m3,否则应重新试验。

2.3.5.3　石子的堆积密度与空隙率试验

1.试验目的

测定石子的堆积密度与空隙率,为混凝土配合比设计和一般使用提供依据。

2.仪器设备

(1)台秤：称量10kg,感量10g。

(2)磅秤：称量50kg,感量50g。

(3)容量筒：规格见表2.18、图2.11。

(4)垫棒：直径16mm,长600mm的圆钢。

(5)直尺、小铲等。

3.试验步骤

(1)按规定取样,烘干或风干后,拌匀分两等份备用。

(2)松散堆积密度：取一份试样,用小铲将试样从容量筒上方50mm处以均匀、自由落体状装入容量筒,当容量筒上部试样呈锥体,除去凸出筒口表面的颗粒,并以合适的颗粒填入凹陷部分,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G2。

(3)紧密堆积密度：取一份试样,分三次装入容量筒,每装完一层,在筒底垫放一根直径为16mm的圆钢,按住筒口或把手,左右交替击地面25次(筒底所垫圆钢的方向应与上一次垂直),三次试样装满完毕后,用钢筋刮下高出筒口的颗粒,将试样凹凸部分整平,称取试样和容量筒总质量G2,精确至10g。

4.数据处理与判定

(1)计算石子的松散或紧密堆积密度。按式(2.9)计算,精确至10kg/m3。

式中　——松散或紧密堆积密度,kg/m3；

G1——容量筒的质量,g；

G2——试样和容量筒的总质量,g；

——容量筒的容积,L。

(2)计算石子的空隙率。按式(2.10)计算,精确至1%。

式中　P'——空隙率,%；

——松散或紧密堆积密度,kg/m3；

ρ0——表观密度,kg/m3。

(3)堆积密度取两次试验结果的算术平均值,精确至10kg/m3。空隙率取两次试验结果的算术平均值,精确至1%。

2.3.5.4　石子的压碎指标试验

1.试验目的

检验石子抵抗压碎的能力,评定石子的质量。

2.仪器设备

(1)压力试验机：量程300kN,示值相对误差2%。

(2)天平：称量10kg,感量1g。

(3)压碎指标测定仪。

(4)方孔筛：筛孔孔径为2.36mm、9.50mm及19.0mm的筛各一只。

(5)垫棒：直径10mm,长500mm圆钢。

压碎指标测定仪见图2.12。

3.试验步骤

(1)按规定方法取样,风干后筛除大于19.0mm及小于9.50mm的颗粒,并除去针、片状颗粒,分为大致相等的三份备用。

(2)称取试样3000g(G1),精确至1g。将试样分两层装入圆模,每层装完后,在底盘下垫放一根圆钢,将筒按住,左右交替颠击地面各25次,两层颠实后,平整模内试样,盖上压头。

(3)将装有试样的圆模置于压力试验机上,开动试验机,按1kN/s速度均匀加荷至200kN并稳荷5s,然后卸荷。

(4)取下加压头,倒出试样,用孔径2.36mm的筛筛除被压碎的细粒,称出留在筛上的试样质量G2,精确至1g。

4.试验数据处理

(1)计算压碎指标。按式(2.11)计算,精确至0.1%。

式中　Qe——压碎指标,%；

G1——试样的质量,g；

G2——压碎试验后筛余的试样质量,g。

(2)压碎指标取三次试验结果的算术平均值,精确至1%。