学习情境2.2 骨料应用与检测

【理论知识】

砂是指粒径在0.15～4.75mm的岩石颗粒（不包括软质岩、风化岩石的颗粒），石子指粒径大于4.75mm的岩石颗粒。砂石在建筑工程中主要应用于混凝土及其制品。砂、石在混凝土中起到骨架的作用，因此其在混凝土中也称为骨料（集料），砂为细骨料（细集料），石为粗骨料（粗集料）。

1.砂（细骨料）

砂分为天然砂和人工砂两种。天然砂是指由天然岩石经风化后形成的大小不等，由不同矿物散粒组成的混合物。人工砂则是将岩石粉碎加工而成的。工程中一般采用天然砂，因为人工砂虽然富有棱角，表面也比较洁净，但其中常含有一定量的片状颗粒和石粉。

（1）有害杂质含量的检验。砂中含有的能降低混凝土强度和耐久性等的物质统称为砂子中的有害杂质。如云母、轻物质（密度小于2g/cm3）、黏土淤泥、硫化物及硫酸盐、有机物等。

对砂中有害杂质含量的规定见表2.5。

（2）坚固性检验。坚固性是指骨料（包括粗骨料）在气候、外力或其他物理因素作用下抵抗破碎的能力。通常用硫酸钠溶液浸泡法来检验颗粒抵抗膨胀应力的能力。

（3）细度的测算及级配的评定。砂子的颗粒细度是指不同粒径（mm）的砂子颗粒混合在一起的平均粗细程度。其大小可用细度模数Mx来表示。而细度模数的测算，通常是采用筛分析法。

细度模数愈大，表示砂子颗粒愈粗，根据《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ 52—92）的规定，Mx=3.1～3.7为粗砂，Mx=2.3～3.0为中砂，Mx=1.6～2.2为细砂，Mx=0.7～1.5为特细砂。

普通混凝土用砂的细质模数范围一般为1.6～3.7，以其中的中砂为宜。

2.石子（粗骨料）

常用的石子有碎石和卵石两种。卵石又称砾石，它是由天然岩石经自然风化、水流冲刷搬运、堆积形成的。

（1）最大粒径。根据《混凝土质量控制标准》（GB 50164—92）规定，粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，并不得大于钢筋最小净距的3/4；对混凝土实心板其最大粒径不得超过板厚的1/2，并不得大于50mm。

（2）颗粒级配。级配是指大小石子适当掺配，使粗骨料的空隙率及表面积都比较小，这样拌制的混凝土水泥用量少，质量也较好，如图2.11所示。

粗骨料级配有连续级配和间断级配两种。连续级配是从最大粒径开始，由大到小各粒级相连，每一粒级都占有适当的比例，这种级配可以最大限度地发挥骨料的骨架作用与稳定作用，减少水泥用量，在实际工程中被广泛采用。间断级配是由单粒粒级组成的颗粒级配，它是用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相互搭配组成的粗骨料，由于缺少中间粒级而为不连续的级配，间断级配能减小骨料的空隙率，故能节约水泥，但却容易使混凝土拌和物产生离析现象，所以工程中较少采用。

图2.11 骨料颗粒级配示意图

（3）强度。粗骨料的强度可用岩石立方体抗压强度或压碎指标来表示。测定岩石立方体抗压强度时，应用母岩制成50mm×50mm×50mm的立方体（或直径与高度均为50mm的圆柱体）试件，在浸水饱和状态下（48h）测其极限抗压强度值。压碎指标是测定粗骨料抵抗压碎能力的强弱指标。它是取一定量的粒径为9.5～19.0mm的粗骨料试样装入规定的圆模内，在压力试验机上加荷至200kN，其压碎的细粒（粒径小于2.36mm）质量占试样质量的百分数，即为压碎指标。

（4）坚固性。坚固性测定是用硫酸钠溶液浸泡粗骨料试样经五次循环后的质量损失来检验的。

（5）针片状颗粒含量。粗骨料中常含有针状（颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径的2.4倍）和片状（厚度小于平均粒径的0.4倍）的颗粒，它会使粗骨料的空隙率增大，且受力后易被折断。故针、片状颗粒含量过多，会降低混凝土强度。其含量应符合规范要求。

（6）有害杂质含量。为保证混凝土的强度及耐久性，对粗骨料中的泥、泥块、硫化物及硫酸盐、有机质等有害杂质的含量必须认真检查，其含量不得超过规范标准。

【实训操作】

1.砂的取样

在料堆抽样时，铲除表层后从料堆不同部位均匀取8份砂；从皮带运输机上抽样时，应用接料器在出料处定时抽取大致等量的4份砂；从火车、汽车和货船上取样时，从不同部位和深度抽取大致等量的8份砂。分别组成一组样品。

2.四分法缩取试样

用分料器直接分取或人工四分。将取回的砂试样在潮湿状态下拌匀后摊成厚度约20mm的圆饼，在其上划十字线，分成大致相等的四份，取其对角线的两份混合后，再按同样的方法持续进行，直至缩分后的材料量略多于试验所需的数量为止。

3.检验规则

砂检验项目主要有颗粒级配、表观密度、堆积密度与空隙率、含泥量、石粉含量和泥块含量、坚固性、碱集料反应和有害物质。经检验后，其结果符合标准规定的相应要求时，可判为该产品合格，若其中一项不符合，则应从同一批品中加倍抽样对该项进行复检，复检后指标符合标准要求时，可判该类产品合格，仍不符合标准要求时，则该批产品不合格。

4.试验依据

参照《建筑用砂》（GB/T 14684—2001）、《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001）、《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ 52—2006）、《公路工程集料试验规程》（JTG E42—2005）等进行。

学习任务2.2.1 砂的颗粒级配

2.2.1.1 目的及适用范围

本方法适用于测定建筑用砂的颗粒级配及粗细程度。

2.2.1.2 仪器设备

（1）天平。称量1kg，感量1g。

（2）套筛（标准筛）。方孔，孔径为9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm，并附有筛底和筛盖，如图2.12所示。

（3）摇筛机。电动振动筛，振幅为（0.5±0.1）mm，频率为（50±3）Hz，如图2.12所示。

（4）搪瓷盘，毛刷。

（5）烘箱。温度可控制在（105±5）℃。

图2.12 砂标准筛 摇筛机

2.2.1.3 试验步骤

（1）按规定取样，试样先用孔径10.0mm筛筛除大于10mm的颗粒（并算出其筛余百分率），然后用四分法缩分至每份不少于550g的试样2份，放在烘箱中于（105±5）℃烘至恒量，冷却至室温。

（2）取试样500g置于按孔径从大到小组合的套筛上，附上筛底，将砂样倒入最上层筛中，然后进行筛分。

（3）筛分用摇筛机，套筛摇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0.1%为止。通过的砂粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。

（4）称取各号筛上的筛余量，试样在各号筛上的筛余量不得超过200g，超过时应将该筛余试样分成两份，再进行筛分，并以两次筛余量之和作为该号的筛余量。

2.2.1.4 结果计算

（1）计算筛余百分率。各号筛上的筛余量与试样总量相比，精确至0.1%。

（2）计算累计筛余百分率，每号筛上的筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和，精确至0.1%。

（3）细度模数按下式计算，精确至0.1。

式中Mx——细度模数；

A 1、A2、…、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm孔筛上的累计筛余百分率。

2.2.1.5 结果评定

（1）测定结果取两个平行试样试验结果的算术平均值，精确至0.1，两次所得的细度模数之差不应大于0.2，否则重做。

（2）根据细度模数的大小确定砂的粗细程度。

（3）级配的评定。累计筛余率取两次试验结果的平均值，绘制筛孔尺寸-累计筛余率曲线，或对照规定的级配区范围，判定是否符合级配区要求。

注意：除4.75mm和600μm对应的累计筛余外，其他各筛的累计筛余百分率允许略有超出，但超出总量不应大于5%。

（4）分计筛余率和累计筛余率的计算关系见表2.6；计算得出细度模数后判定砂的粗细；砂的颗粒级配区范围和砂级配区曲线图见表2.7和图2.13。

图2.13 砂级配区曲线图

学习任务2.2.2 砂的泥含量

2.2.2.1 目的及适用范围

本方法适用于建筑用砂的含泥量测定。

2.2.2.2 仪器设备

（1）天平。称量1kg，感量1g。

（2）筛。孔径为0.080mm及1.25mm的筛各1只。

（3）容器。要求冲洗试样时，保持试样不溅出洗砂筒（深度大于250mm）。

2.2.2.3 试验步骤

（1）按规定取样，以四分法缩分到1100g，放在烘箱中于（105±5）℃烘干至恒重冷却至室温。

（2）准确称取试样500g放入冲洗容器中，注入清水，使水面高于试样20mm，充分搅拌后，浸泡2h，然后用手在水中淘洗试样，约1min，把浑水慢慢倒入1.25mm及0.080mm的套筛上（1.25mm筛放在0.080mm筛上面），滤去小于0.080mm的颗粒，在整个过程中应小心防止试样流失。

（3）再次向容器中加入清水，重复上述操作，直至容器内的水目测清洁为止。

（4）用水冲洗剩余在筛上的细粒，并将0.080mm筛放在水中来回摇动，以充分洗掉小于0.080mm的颗粒，然后将2只筛上剩余的颗粒一并倒入搪瓷盘中，置于烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，待冷到室温，称试样的质量。

2.2.2.4 结果计算与评定

（1）泥含量按下式计算，精确至0.1%。

式中 Q1——黏土、淤泥及石屑含量，%；

G 1——冲洗前的烘干试样质量，g；

G 2——冲洗后的烘干试样质量，g。

（2）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。若两次测定值相差大于0.5%，须重新试验。

（3）结果与相应规范对照检查，进行评定。

学习任务2.2.3 砂的有机物含量

2.2.3.1 目的及适用范围

本方法适用于测定建筑用砂的有机物含量的测定。

2.2.3.2 仪器设备

（1）天平。称量1kg，感量1g。

（2）量筒。10mL、100mL、250mL、1000mL。

（3）烧杯，玻璃棒、移液管和孔径为5.00mm的筛。

（4）试剂和标准溶液：

1）试剂。氢氧化钠、鞣酸、乙醇。

2）标准溶液。取2g鞣酸溶解于98mL浓度为10%的乙醇溶液中（无水乙醇10mL加蒸馏水90mL）即得所需的鞣酸溶液。然后取该溶液25mL注入975mL浓度为3%的氢氧化钠溶液中（3g氢氧化钠溶于100mL蒸馏水中），加塞后剧烈摇动，静置24h即得标准溶液。

2.2.3.3 试验步骤

（1）按规定取样，筛去5mm以上颗粒，用四分法缩分至1000g风干备用。

（2）取上述试样500g，在250mL带塞容量筒中装入试样至130mL处，然后注入浓度为3%的氢氧化钠溶液至20mL处，加塞后剧烈摇动，静置24h。

（3）比较试样上部溶液和标准溶液的颜色，盛装标准溶液与盛装试样的量筒大小应一致。

2.2.3.4 结果评定

试样上部的溶液颜色浅于标准溶液时，则表示试样有机质含量检验合格，两种溶液的颜色接近，应把试样同上部溶液一起倒入烧杯中，放在60～70℃的水浴锅中，加热2～3h，然后再与标准溶液比较，如果浅于标准溶液，认为有机物含量合格；如果溶液的颜色深于标准溶液，则应配制成混凝土或砂浆做进一步试验。即将1份原试样用3%氢氧化钠溶液洗除有机质，再用清水冲洗干净，与另1份原试样分别按相同的配合比制备混凝土，测定7d和28d的抗压强度。当原试样制成混凝土强度不低于淘洗试样混凝土强度的5%时，则此样可以认为有机物含量合格。

学习任务2.2.4 砂的云母含量

2.2.4.1 目的及适用范围

本方法适用于建筑用砂的云母含量测量。

2.2.4.2 仪器设备

（1）放大镜。3～5倍放大率。

（2）天平。称量100g，感量0.01g。

（3）钢针、称量盘、搪瓷盘。

2.2.4.3 试验步骤

按规定取样，用四分法缩分到30g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘至恒重，冷却至室温，称取试样10g，倒入搪瓷盘，摊开，在放大镜下观察，并用钢针将云母挑出，称出云母质量。

2.2.4.4 结果计算与评定

（1）云母含量按下式计算，精确至0.1%。

式中 Q2——云母含量，%；

G 6——云母质量，g；

G 7——试样质量，g。

（2）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。

（3）结果与相应规范对照检查，进行评定。

学习任务2.2.5 砂的氯化物含量

2.2.5.1 目的及适用范围

本方法适用于建筑用砂的氯化物含量的测定。

2.2.5.2 仪器设备

（1）天平。称量1kg、感量1g；称量100g、感量0.01g。

（2）带塞口瓶。容积1000mL，烧杯1000mL。

（3）三角瓶。容积300mL。

（4）移液管。容积50mL和2mL。

（5）滴定管。容积10mL或25mL。

（6）容量瓶。容积500mL。

（7）试剂：

1）5%铬酸钾指示剂溶液。

2）0.01mol/L氯化钠标准溶液。

3）0.01mol/L硝酸银标准溶液。

2.2.5.3 试验步骤

（1）按规定取样，然后用四分法缩分至1500g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘至恒重，冷却至室温，用天平准确取500g（共2份），分别装入容量1000mL的带塞口瓶中，加入500mL蒸馏水，加上盖子，摇动1次后，放置24h，然后，每隔5min摇动1次，共摇动3次，便于氧盐充分浸出。将磨口瓶上部已澄清的溶液用滤纸经漏斗流入到烧杯中，然后用移液管吸取50mL滤液，注入三角瓶中，再加入5%铬酸指示剂1mL，用0.01mol/L硝酸银标准溶液滴定至呈现红色为终点。记录消耗的硝酸银标准的毫升数（A）。

（2）空白试验：用移液管准确吸取50mL蒸馏水到三角瓶内，加入5%铬酸指示剂1mL，并用0.01mol/L硝酸银溶液滴定至溶液呈现砖红色为终点，记录此点消耗的硝酸银标准溶液的毫升数（B）。

2.2.5.4 结果计算与评定

（1）氯化物含量（NaCl计）按下式计算，精确0.01%。

式中 Q4——氯化物含量，%；

N——硝酸银标准溶液的浓度，mol/L；

A——样品滴定时消耗硝酸银标准溶液的体积，mL；

B——空白试验时消耗的硝酸银标准溶液的体积，mL；

G 10——试样质量，g；

0.0585——换算系数；

10——全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。

（2）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果，若两次试验结果之差大于0.01%时，须重新试验。

（3）结果与相应规范对照检查，进行评定。

学习任务2.2.6 砂的坚固性试验

2.2.6.1 目的及适用范围

本方法适用于建筑用砂的坚固性试验的测定。

2.2.6.2 仪器设备

（1）烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（2）天平。称量200g，感量0.2g。

（3）三脚网篮。用金属丝制备，网篮直径和高均为70mm，网的孔径应不大于所盛试样中最小粒径的一半。

（4）套筛。孔径为0.080mm，0.160mm，0.315mm，0.630mm，1.25mm的方孔筛和2.50mm，5.00mm，10.0mm的圆孔筛，并附有筛底和筛盖。

（5）容器。瓷缸10L和50L，玻璃棒等。

（6）试剂与试验溶液。

1）10%氯化钡溶液。

2）试验溶液。在1L水中（水温30℃左右），加入无水硫酸钠（Na2SO4）350g，或结晶硫酸钠（Na2SO4·10H2O）750g，边加入边用玻璃棒搅拌，使其溶解并饱和。然后冷却至20～25℃，在此温度下保持48h，即为试验溶液，其密度为1.150～1.174g/cm3。

2.2.6.3 试验步骤

（1）按规定取样2kg，用水冲洗，取0.315mm以上颗粒，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，冷却至室温，然后按砂的颗粒级配测定方法进行筛分，再称取0.315～0.630mm；0.630～1.25mm；1.25～2.5mm和2.5～5.0mm的试样各100g。

（2）称取的不同粒级的试样分别装入网篮，并浸入盛有试验溶液中的容器，溶液的体积应不小于试验总体积的5倍。网篮浸入溶液时，应上下升降数次，以排除试样的气泡，然后静置于容器中，网篮底面应距离容器底面30mm（由网篮脚高度控制），网篮间距为30mm，液面至少高于试样顶面15mm，溶液温度保持在20～25℃，浸泡18～20h，把装试样的网篮从溶液中取出，放在烘箱中于（105±5）℃烘4h，至此，完成了第一次试验，待试样冷却至室温后，再按上述方法进行第二次试验。从第二次试验开始，浸泡与烘干时间均可为4h，如此循环5次。

（3）最后一次试验后，将试样用清洁的温水冲洗，直至冲洗后的水加少量氯化钡溶液不出现白色浑浊为止，洗过的试样放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，冷却至室温。

（4）干燥后的各级试样分别用同筛号的筛过筛，并称量各级试样的筛余量。

注意：各级筛号指各粒级下限的筛，如0.315筛用于筛分0.315～0.630mm粒级的砂样。

2.2.6.4 结果计算与评定

（1）各级试样质量损失百分率按下式计算，精确至0.1%。

式中 P1——各级试样质量损失百分率，%；

G 10——各粒级试验前试样质量，g；

G 1——各粒级试样在试验后筛余量，g。

（2）试样中总质量损失百分率按下式计算：

（3）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果，精确至0.1%。

（4）结果与相应规范对照检查，进行评定。

学习任务2.2.7 砂的密度

2.2.7.1 目的及适用范围

本方法适用于建筑用砂的密度测定，并为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供依据。

2.2.7.2 仪器设备

（1）天平。称量1g，感量1g。

（2）容量瓶。容积500mL。

（3）烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（4）干燥器、浅盘、烧杯、料勺、温度计等。

2.2.7.3 试验步骤

（1）试样按规定取样，用四分法缩分至2500g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，冷至室温（其中一部分试样做密度试验，剩余部分试样做吸水率试验）。

（2）称取上述试样300g，装入容量瓶，加水至500mL的刻度，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静置24h，然后用移液管小心加水至容量瓶颈500mL刻度线处，塞紧瓶塞，称其质量。将瓶内水和试样全部倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水至瓶颈500mL刻度线处，擦干瓶外水分，称其质量。试验时试验室温度应在20～25℃。

2.2.7.4 结果计算与评定

（1）砂的密度按下式计算，精确至0.01g/cm3。

式中 P0——砂密度，g/cm3；

P *——水的密度，g/cm3；

G 12——烘干试样质量，g；

G 13——烘干试样，水及容量瓶的总质量，g；

G 14——水及容量瓶的总质量，g。

（2）取两次试验测定值的平均值作为试验结果，两次测定值与平均值之差大于0.02g/cm3，须重做试验。

（3）结果与相应规范对照检查，进行评定。

学习任务2.2.8 砂的吸水率

2.2.8.1 目的及适用范围

本方法适用于建筑用砂的吸水率测定。

2.2.8.2 仪器设备

（1）天平。称量1000g，感量1g。

（2）烘箱。能使温度控制在（105±5）℃。

（3）吹风机（手提式）。功率450W。

（4）饱和面干试模及重约340g的捣棒。

（5）干燥器、搪瓷盘、温度计、毛刷、烧杯等。

2.2.8.3 试验步骤

（1）按规定取样，用四分法缩分至2500g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，冷至室温（其中一部分试样做密度试验，剩余部分试样做吸水率试验）。

（2）称取上述试样1000g，装入搪瓷盘中，注入清水，使水面高出试样20mm左右，用玻璃棒轻轻搅拌，排除气泡，静置24h后，将水倒出，摊开试样，用吹风机缓缓吹拂暖风，使试样均匀干燥，并不断翻动。

（3）将试样分两层装入饱和面干试模中，第一层装入试模高度的一半，用捣棒均匀捣13下（捣棒离试样表面约10mm处自由落下）。第二层装满试模，再轻捣13下，刮平模上口后，垂直将试模提起，试样表面水多，应再行吹风干燥，直至试模提起后，砂锥体开始坍塌状即为饱和面干状态。若试模提起后，试样过干，此时应喷水5～10mL，在充分拌和后用玻璃覆盖30min，再按上述方法继续试验，直到达到饱和面干状态状为止。

（4）立即称取饱和面干试样500g放入已知质量的烧杯中，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，在干燥器冷却至室温后，准确称取试样和烧杯质量。

2.2.8.4 结果计算与评定

（1）吸水率Wx按下式计算，精确至0.1%。

式中 Wx——吸水率，%；

500——饱和面干状态下试样质量，g；

G 15——烧杯质量，g；

G 16——烧杯和干试样质量，g。

（2）取两次试验测定值的平均值作为试验结果，两次测定值与平均值之差大于0.3%，须重新试验。

学习任务2.2.9 石子的颗粒级配

2.2.9.1 目的及适用范围

适用于测定碎石或卵石的颗粒级配。

2.2.9.2 仪器设备

（1）台秤。称量10kg，感量10g。

（2）天平。称量1kg，感量1g。

（3）套筛。孔径分别为2.50mm，5.00mm，16.0mm，20.0mm，25.0mm，31.5mm，40.0mm，50.0mm，63.0mm，80.0mm，并附有筛底和筛盖。

（4）摇筛机。电动振动筛，振幅（0.5±3）Hz。

2.2.9.3 试验步骤

（1）按要求取样，用四分法缩分至略重于表2.8规定的试样量。取两份试样放在（105±5）℃烘箱中烘干至恒重，并冷却到室温，分别称量，筛子按孔径从大到小组合，附上筛底，将1份试样倒入最上层筛里，然后进行筛分。

（2）用摇筛机筛分，套筛摇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的1%为止。通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。

（3）称取每号筛上的筛余量。

2.2.9.4 结果计算

（1）分别计算筛余百分率（各号筛上的筛余量与试样总量相比），精确至0.1%。

（2）计算累计筛余百分率（每号筛上的筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和），精确至0.1%。

（3）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。筛分后，如每号筛上的筛余量与底盘上的筛余量之和与原试样相差超过1%，则须重新试验。

2.2.9.5 结果评定

根据各筛的累计筛余百分率，与技术要求对照，评定该试样的颗粒级配。

学习任务2.2.10 石子的泥含量

2.2.10.1 目的及适用范围

适用于测定碎石或卵石中的含泥量。

2.2.10.2 仪器设备

（1）架盘天平。称量10kg，感量10g。

（2）筛。孔径为0.080mm及1.25mm筛各1只。

（3）容器。要求冲洗试样时，可保持试样不溅出足够大的容器。

2.2.10.3 试验步骤

（1）按规定取样，用四分法缩分至略重于表2.9规定的试样量。取两份试样放在（105±5）℃烘箱中烘至恒重，冷却至室温后，分别称量。将1份试样放入冲洗容器中，注入清水，使水面高于试样，充分搅拌后，浸泡2h，然后用手在水中淘洗试样约1min，把浑水慢慢倒入1.25mm及0.080mm套筛（1.25mm筛放在0.080mm筛上面），滤去小于0.080mm颗粒，在整个试验过程中要小心防止试样流失。

（2）再次向容器中加入清水，重复上述操作，直至容器内的水目测清洁为止。

（3）用水冲洗筛上的细粒，并将0.080mm筛放在水中来回摇动，以充分洗掉小于0.080mm的颗粒，然后将两只筛上剩余的颗粒和容器中的试样一并倒入搪瓷盘中，置于烘箱中于（105±5）℃烘干至恒重，冷却至室温，称试样的质量。

2.2.10.4 结果计算及结果评定

（1）泥含量按下式计算，精确至0.1%。

式中 Q1——黏土、淤泥及石屑含量，%；

G 1——冲洗前的烘干试样质量，g；

G 2——冲洗后的烘干试样质量，g。

（2）取两次试验的测定值的算术平均值为试验结果，两次测定值相差应小于0.3%，否则须重新试验。

（3）结果与技术要求对照，进行评定。

学习任务2.2.11 石子的有机物含量

2.2.11.1 目的及适用范围

适用于测定碎石或卵石中有机物含量是否达到影响混凝土质量的程度。

2.2.11.2 采用标准

《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB／T 50081—2002）、《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—93）。

2.2.11.3 仪器设备

（1）天平。称量2kg，感量2g和称量100g，感量0.1g。

（2）量筒。量程10mL、100mL、250mL、1000mL。

（3）烧杯、玻璃棒、移液管和孔径为5.00mm、20.0mm的筛各1个。

（4）试剂和标准溶液。

1）试剂。氢氧化钠、鞣酸、乙醇等。

2）标准溶液：取2g鞣酸溶于98mL浓度为10%的乙醇溶液中（无水乙醇10mL加蒸馏水90mL），即得所需的鞣酸溶液，然后取该溶液25mL，注入975mL浓度为3%的氢氧化钠溶液中（3g氢氧化钠溶于100mL蒸馏水中），加塞后剧烈摇动，静置24h即得标准溶液。

2.2.11.4 试验步骤

（1）试样准备。规定取样，筛去20mm以上颗粒后，用四分法缩至1000g，在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，冷却至室温。

（2）取试样1000g倒入1000mL带塞量筒至600mL刻度处，再注入浓度为3%的氢氧化钠溶液至800mL刻度处，加塞剧烈搅动，静置24h，比较试样上部溶液和标准溶液的颜色，盛装标准溶液与盛装试样的量筒大小应一致。

2.2.11.5 结果评定

试样上部的溶液颜色浅于标准溶液时，则表示试样有机质含量检验合格；若两种溶液的颜色接近，应把试样连同上部溶液一起倒入烧杯中，放在60～70℃的水浴锅中，加热2～3h，然后再与标准溶液比较，如果浅于标准溶液，认为有机物含量合格；如果溶液的颜色深于标准液，则应配制成混凝土作为一步试验，即将1份原试样用3%氢氧化钠溶液洗除有机质，再用清水冲洗干净，与另1份原试样同时分别按相同的配合比例按《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081—2002）的规定制备混凝土，测定7d和28d的抗压强度，当原试样制成混凝土强度不低于淘洗试样混凝土强度的5%时，则可以认为试样有机物含量合格。

学习任务2.2.12 石子的针片状颗粒含量

2.2.12.1 目的及适用范围

适用于测定碎石或卵石中针状、片状颗粒的含泥量。

2.2.12.2 仪器设备

（1）针状规准仪与片状规准仪，如图2.14所示。

（2）天平。称量2kg，感量2g。

（3）台秤。称量10kg，感量10g。

（4）筛：孔径分别为5.00mm，10.0mm，20.0mm，40.0mm的筛各一个。

2.2.12.3 试验步骤

（1）按规定取样，用四分法缩分至略重于表2.10中规定的试样量。取两份试样放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，冷却到室温，分别称量，然后按表2.11规定的粒级筛分。

图2.14 针状规准仪与片状规准仪

1—针状规准柱；2—针状规准仪底板

（2）按粒级分别用规准仪逐粒检验，凡颗粒长度大于针状规准仪上相应间距者视为针状颗粒；颗粒厚度小于片状规准仪上相应孔宽者，视为片状颗粒，称其总质量。

2.2.12.4 结果计算及结果评定

（1）石子中针片状颗粒总含量按下式计算，精确至0.1%。

式中 Q2——针片状颗粒总含量，%；

G 5——试样质量，g；

G 6——试样中所含针片状颗粒总质量，g。

（2）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。

（3）结果与技术要求对照进行评定。

学习任务2.2.13 石子的坚固性

2.2.13.1 目的及适用范围

适用于以硫酸钠饱和溶液渗入碎石或卵石中所形成结晶的裂胀力对它的破坏程度来间接地判断碎石或卵石的坚固性。

2.2.13.2 仪器设备

（1）烘箱。

（2）天平。称量5kg，感量1g。

（3）三脚网篮。用金属丝制成，网篮直径为100mm，高为150mm，网的孔径2～3mm。

（4）套筛。同颗粒级配的测定中所使用的套筛。

（5）容器。瓷缸10L和50L，玻璃棒等。

（6）试剂与试验溶液。

1）10%氯化钡溶液。

2）试验溶液。在1L水中（水温30℃左右），加入无水硫酸钠（Na2SO4）350g，或结晶硫酸钠（Na2SO4·10H2O）750g，边加入边用玻璃棒搅拌，使其溶解并饱和，然后冷却至20～25℃，在此温度下保持48h，即为试验溶液，其密度为1.151～1.174g/cm3。

2.2.13.3 试验步骤

（1）试样准备。规定取样，按表2.12的规定筛分，分别用水冲洗干净，放在（105±5）℃下烘干至恒重，冷却至室温，再按表2.12称取各粒级规定的质量。

（2）将所称取不同粒级的试样分别装入网篮，并浸入试验溶液中，溶液的体积应不少于试样总体积的5倍，网篮浸入溶液时，应上下升降数次，以排除试样中的气泡，然后静置于容器中，网篮底面应距离容器底面30mm（由网篮脚高度控制），网篮间距为30mm，液面至少高于试样顶面15mm，溶液温度保持在20～25℃，浸泡18～20h，将装试样的网篮从溶液中取出，放在烘箱中于（105±5）℃下烘4h，至此，完成了第一次试验。待试样冷却至室温后，再按上述方法进行第二次试验。从第二次试验开始，浸泡与烘干时间均为4h。如此循环5次。

（3）最后一次试验后，将试样用清洁的温水冲洗，直至冲洗后的水加入少量氯化钡溶液不出现白色浑浊为止，洗过的试样放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，冷却至室温。

（4）干燥后的各级试样分别用同筛号的筛过筛，并称取各级试样的筛余量，对于粒径大于20mm的颗粒还应记录颗粒的破坏状况（崩坏、裂纹、剥落等）。

注意：各级筛号指各粒级下限的筛，如筛分5～10mm粒级的石子用5.00mm的筛。

2.2.13.4 结果计算及结果评定

（1）各级试样质量损失率按下式计算，精确至0.1%。

式中 P1——各级试样质量损失百分率，%；

G 10——各粒级试样试验前质量，g；

G 1——各粒级试样试验后筛余质量，g。

（2）试样中总质量损失率按下式计算，精确至0.1%。

式中 P——试样的总质量损失率，%；

α 1、α2、α3、α4、α5——各粒级试样试验前的分计筛余百分率，%；

p 1、p2、p3、p4、p5——各粒级试样质量损失百分率，%。

（3）取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果，精确至0.1%。

（4）将结果与相应技术要求对照，进行评定。

学习任务2.2.14 石子的强度

2.2.14.1 目的及适用范围

适用于测定碎石或卵石的原始岩石在水饱和状态下的抗压强度。

2.2.14.2 仪器设备

（1）压力试验机。量程100kN，示值相对误差2%。

（2）钻石机或锯石机。

（3）岩石磨光机。

（4）游标卡尺和角尺，精度为0.01mm。

（5）圆钢筋。φ25，长500mm。

（6）试件：

1）立方体岩石50mm×50mm×50mm。

2）圆柱体岩石φ50×50mm。

试件与压力机压头接触的2个面要磨光并保持平行，6个试件为1组，对有明显层理的岩石，应制作2组，1组要层理与受力方向平行，另1组保持层理与受力方向垂直，分别测试。

2.2.14.3 试验步骤

（1）用游标卡尺测定试件尺寸，精确至0.01mm，并计算顶面和底面的面积。取顶底两面的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。

（2）将试件浸入水池中48h，试件应保持在水面以下20mm，从水中取出试件，放在压力机上进行强度试验，加压速度为0.5～1MPa/s。

2.2.14.4 结果计算及结果评定

（1）试件抗压强度按下式计算，精确至1MPa。

式中 R——抗压强度，MPa；

P——破坏荷载，N；

F——试件的截面积，mm2。

（2）取6个试件试验结果的算术平均值作为抗压强度，并给出最小值。

（3）将抗压强度与相应技术要求对照，进行评定。

学习任务2.2.15 石子的压碎值

2.2.15.1 目的及适用范围

适用于测定碎石或卵石抵抗压碎的能力，以间接地推测其相应的强度。

2.2.15.2 仪器设备

（1）压力试验机。量程30kN，示值相对误差2%。

图2.15 石子压碎值测定仪

（2）受压试模（压碎值测定仪），如图2.15所示。

（3）天平。称量5kg，感量1g。

（4）圆孔筛。孔径分别为2.50mm、10.0mm、20.0mm筛各1个。

2.2.15.3 试验步骤

（1）试样准备。按规定取样，再用孔径10.0mm和20.00mm筛筛分试样，筛取小于20mm并大于10mm的粒径度样，并去除针片状颗粒，然后称取试样3份，每份3kg。

（2）置圆模于底盘上，取试样1份，分2层装入模内，每装完一层试样后，一手按住模子，一手将底盘放在直径25mm圆钢筋上震颤摆动，两边交替，反复进行至每边震颤25次，两层振完后，平整模内试样表面。

（3）把装有试样的模子置于压力机上，盖上压头，开动压力试验机，在3～5min内均匀加荷到20kN，然后卸荷，取下受压圆模，倒出试样，用孔径2.50mm的筛筛除被压碎的细粒，称取留在筛上的试样质量。

2.2.15.4 结果计算及结果评定

（1）压碎值按下式计算，精确至0.1%。

式中 Q5——压碎值，%；

G 11——试样的质量，g；

G 12——压碎度验后筛余的试样质量，g。

（2）以3次试验测定值的算术平均值作为试验的结果。

（3）把压碎值与相应技术要求对照，进行评定。

学习任务2.2.16 石子的密度与吸水率

2.2.16.1 目的及适用范围

适用于测定：

（1）碎石或卵石在烘干态下和在饱和面干态下的表观密度，即其单位体积（包括内部封闭孔隙与实体积之和）的烘干质量和饱和面干态时的质量。

（2）碎石或卵石的吸水率（质量吸水率）。

2.2.16.2 仪器设备

（1）天平。称量5kg，感量1g，在天平的一边盘的中心悬挂网篮（直径2～3mm金属线编成或孔径小于5mm筛网制成网篮），其直径和高均为200mm，并能在水中称量（可用普通天平改装）。

（2）水筒。直径400mm，高约600mm。

（3）烘箱。

（4）其他。搪瓷盘，毛巾等。

2.2.16.3 试验步骤

（1）试样准备。按规定取样，见表2.13。筛除5mm以下颗粒，用四分法缩分至表2.13中规定数量，称取两份进行下述试验。

（2）淘洗试样去除表面尘土等杂质，然后在（20±2）℃水中浸泡24h。从水中取出试样，用拧干的湿毛巾擦去目视能看到的水膜后成饱和面干状态。

（3）称取饱和面干试样的质量，将称量后的试样立刻放入网篮内，装入盛水筒中，用升降网篮方法排除气泡（试样不得露出水面）。称量出试样和网篮在水中的质量。然后将空网篮全部浸入盛水筒中，称出空网篮在水中质量，上述2个质量之差为试样在水中的质量。提起网篮，将试样放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，并称干试样质量。

2.2.16.4 结果计算及结果评定

（1）密度ρ0和吸水率Wx分别按以下公式计算，精确至0.01g/cm3和0.1%。

式中 ρ0——密度，g/cm3；

ρh——水的密度，g/cm3；

Wx——吸水率，%；

G 13——饱和面干试样质量，g；

G 14——试样在水中的质量，g；

G 15——烘干试样质量，g。

（2）以两次试验测定值的算术平均值作为试验结果，两次测定值相差密度如大于0.02g/cm3、吸水率如大于0.2%，须重新试验。

（3）将结果与相应技术要求对照，进行评定。