2.3　骨料的檢測

2.3.1　檢測的依據

骨料檢測的依據為《建設用砂》(GB/T14684—2011)、《建設用卵石、碎石》(GB/T 14685—2011)等。

2.3.2　檢驗規則

2.3.2.1　檢驗分類

檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。

1.出廠檢驗的項目

細骨料檢驗的項目有：顆粒級配、泥塊含量、松散堆積密度。對于天然砂應增加含泥量、云母含量項目；對于機制砂則增加石粉含量及壓碎指標項目。

粗骨料檢驗的項目有：松散堆積密度、顆粒級配、含泥量、泥塊含量、針片狀顆粒含量。

2.型式檢驗的項目

當有下列情況之一時,應進行型式檢驗：①新產品投產時；②原材料產源或生產工藝發生變化時；③正常生產時,每年進行一次；④長期停產后恢復生產時；⑤出廠檢驗結果與型式檢驗有較大差異時。

細骨料檢驗的項目有：顆粒級配、含泥量、石粉含量、泥塊含量、有害物質、堅固性、表面密度、松散堆積密度和空隙率,堿骨料反應、含水率和飽和面干吸水率根據需要進行檢驗。

粗骨料檢驗的項目有：顆粒級配、含泥量、泥塊含量、針片狀顆粒含量、有害物質、堅固性、強度、表面密度、連續級配松散堆積空隙率。吸水率、堿骨料反應根據需要進行檢驗。

2.3.2.2　組批規則

1.對于細骨料

按同分類、規格、類別及日產量每600t為一驗收批,不足600t也按一批計；日產量超過2000t,按1000t為一批,不足1000t亦按一批計。每一驗收批取樣為一組。

2.對于粗骨料

按同分類、類別、公稱粒級及日產量每600t為一驗收批,不足600t也按一批計；日產量超過2000t,按1000t為一批,不足1000t亦按一批計；日產量超過5000t,按2000t為一批,不足2000t亦按一批計。每一驗收批取樣為一組。

2.3.2.3　判定規則

骨料檢驗后,各項指標均符合《建設用砂》(GB/T14864—2011)、《建設用卵石、碎石》(GB/T14685—2011)的規定時,可判為該批產品合格；若型式檢驗中有一項指標不合格,則應從同一批產品中加倍取樣,對該項進行復檢。復檢后,該項指標符合要求時,可判為該批產品合格,否則判為不合格。若有兩項及以上試驗結果不符合標準規定時,可判為該產品不合格。

2.3.3　取樣方法

2.3.3.1　取樣方法

(1)在料堆上取樣時,取樣部位應均勻分布,取樣前先將取樣部位表層鏟除。對于細骨料,從不同部位隨機抽取8等份組成一組樣品。對于粗骨料,在料堆的頂部、中部和底部均勻分布的15個不同部位,隨機抽取15等份組成一組樣品。

(2)從皮帶運輸機上取樣時,應在皮帶運輸機機頭的出料處,用與皮帶等寬的接料器定時隨機抽取,細骨料為4等份、粗骨料為8等份,分別組成一組樣品。

(3)從火車、汽車、貨船上取樣時,應從不同部位和深度隨機抽取,細骨料為8等份,粗骨料為16等份,分別組成一組樣品。

2.3.3.2　取樣數量

對于單項試驗,每組樣品的取樣數量應不小于表2.14、表2.15規定的最少數量。對于需進行幾項試驗時,如能保證試樣經一項試驗后不致影響另一項試驗的結果,可用同一試樣進行幾項不同的試驗。

2.3.3.3　試樣處理

將所取試樣置于平板上。對于細骨料,應在潮濕狀態下拌和均勻,堆成厚約20mm的圓餅,然后沿互相垂直的兩條直徑把圓餅分成四等份,取其中兩份重新拌勻,再成圓餅。重復以上過程,直至把試樣縮分到試驗所需量為止。對于粗骨料,應在自然狀態下拌和均勻,堆成堆體,然后沿互相垂直的兩條直徑把堆體分成四等份,取其中兩份重新拌勻,再成堆體。重復以上過程,直至把試樣縮分到試驗所需量為止。

有條件的也可用分料器進行縮分。

2.3.4　細骨料的檢測

2.3.4.1　砂的顆粒級配試驗

1.試驗目的

測定建設用砂的顆粒級配,計算細度模數,評定砂的粗細程度。

2.儀器設備

(1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃(圖2.8)。

(2)天平：稱量1000g,感量1g。

(3)方孔篩：篩孔規格為9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm的篩各一只,附篩底和篩蓋。

(4)搖篩機(圖2.9)。

(5)搪瓷盤、毛刷等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,篩除大于9.50mm的顆粒,將試樣縮分至約1100g,放在烘箱中烘干至恒重,待冷卻至室溫后,分兩等份備用。

(2)稱取試樣500g(精確至1g),將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合的套篩(附篩底)。

(3)將套篩置于搖篩機上,搖篩10min取下套篩,按篩孔大小順序再逐個用手篩,篩至每分鐘通過量小于試樣總量的0.1%為止。通過的試樣并入下一級篩中,順序過篩,直至各篩全部篩完為止。

(4)稱出各篩的篩余量(精確至1g),試樣在各篩上的篩余量不得超過按式(2.2)計算出的量。

式中　G——在一個篩上的篩余量,g；

A——篩面面積,mm2；

d——篩孔尺寸,mm。

超過時可按下列方法之一處理：

1)將該粒級試樣分成少于按式(2.2)計算出的量,分別篩分,并以篩余量之和作為該篩的篩余量。

2)將該粒徑及以下各粒級的篩余混合均勻,稱其質量。再用四分法縮至大致相等的兩份,取其中一份,稱其質量,繼續篩分。計算該粒級及以下各粒級的分計篩余量時應根據縮分比例進行修正。

4.數據處理與評定

(1)計算各篩分計篩余百分率：各篩的篩余量與試樣總量之比,精確至0.1%。

(2)計算累計篩余百分率：該篩分計篩余百分率加上該篩上各分計篩余百分率之和,精確至0.1%。

(3)計算砂的細度模數(精確到0.01)：利用式(2.1)。

(4)累計篩余百分率取兩次試驗結果的算術平均值,精確至1%。細度模數取兩次試驗結果的算術平均值,精確至0.1；如兩次所得的細度模數之差超過0.20時,應重新試驗。

(5)根據各篩的累計篩余百分率,評定該試樣的顆粒級配。

2.3.4.2　砂的表觀密度試驗

1.試驗目的

測定砂的表觀密度,為混凝土配合比設計和評定砂的質量提供依據。

2.儀器設備

(1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

(2)天平：稱量1000g,感量0.1g。

(3)容量瓶：500mL。

(4)干燥器、搪瓷盤、滴管、毛刷等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,將試樣縮分至約660g,烘干至恒重,冷卻至室溫后,分兩等份備用。

(2)取烘干試樣300g(G0),精確至0.1g。將試樣裝入容量瓶中,并注入冷開水至接近容量瓶500mL刻度處,旋轉搖動容量瓶,排除氣泡,塞緊瓶蓋靜置24h。然后用滴管小心加水至容量瓶500mL刻度處,塞緊瓶蓋,擦干瓶外水分,并稱試樣、水和容量瓶的總質量G1,精確至1g。

(3)倒出瓶內水和試樣,洗凈容量瓶,再向瓶內注水至500mL刻度處,塞緊瓶蓋,擦干瓶外水分,并稱水、容量瓶的總質量G2,精確至1g。

4.數據處理與評定

計算砂的表觀密度,按式(2.3)計算,精確至10kg/m3。

式中　ρ0——砂的表觀密度,kg/m3；

G0——烘干試樣的質量,g；

G1——試樣、水、容量瓶的總質量,g；

G2——水、容量瓶的總質量,g。

表觀密度取兩次試驗結果的算術平均值,精確至10kg/m3；如兩次試驗結果之差大于20kg/m3,需重新試驗。

2.3.4.3　砂的堆積密度與空隙率試驗

1.試驗目的

測定砂的堆積密度和空隙率,評定砂的質量。

2.儀器設備

(1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

(2)天平：稱量10kg、感量1g。

(3)容量筒：圓柱形金屬筒,容積為1L,內徑108mm,凈高109mm,壁厚2mm,筒底厚約5mm。

(4)方孔篩：孔徑為4.75mm的篩一只。

(5)墊棒：直徑10mm,長500mm的圓鋼。

(6)直尺、漏斗或料勺、搪瓷盤、毛刷等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,用搪瓷盤裝取試樣約3L烘干至恒量,冷卻至室溫后,過4.75mm的篩,再分成大致相等的兩份試樣；并稱出容量筒質量G1(精確至1g)。

(2)松散堆積密度：取試樣一份,用漏斗或料勺,將試樣從容量筒中心上方50mm處徐徐倒入,直至試樣裝滿并超出容量筒筒口,然后用直尺將多余的試樣沿筒口中心線向兩個相反的方向刮平,稱試樣和容量筒總質量G2,精確至1g。

(3)緊密堆積密度：取樣一份,分兩次裝入容量筒。裝完一層后,在筒底墊放一根直徑為10mm的圓鋼,將筒按穩,左右交替擊地面各25下,然后再裝入第二層；第二層裝滿后,用同樣方法顛實(但筒底所墊圓鋼的方向與第一層放置方向垂直)；加料超過筒口,然后用直尺將多余的試樣沿筒口中心線向兩邊刮平,稱試樣和容量筒總質量G2,精確至1g。

4.數據處理與評定

(1)計算砂的松散或緊密堆積密度,按式(2.4)計算,精確至10kg/m3。

式中　——砂的松散或緊密堆積密度,kg/m3；

G1——容量筒的質量,g；

G2——試樣和容量筒總質量,g；

——容量筒的容積,L。

(2)空隙率。計算砂的空隙率,按式(2.5)計算,精確至1%。

式中　P'——砂的空隙率,%；

——砂的松散或緊密堆積密度,kg/m3；

ρ0——砂的表觀密度,kg/m3；

堆積密度取兩次試驗結果的算術平均值,精確至10kg/m3。空隙率取兩次試驗結果的算術平均值,精確至1%。

2.3.4.4　砂的含泥量試驗

1.試驗目的

測定砂的含泥量,評定砂的質量。

2.儀器設備

(1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

(2)天平：稱量1000g,感量0.1g。

(3)方孔篩：孔徑為750μm及1.18mm的篩各一只。

(4)容器：要求淘洗試樣時,保持試樣不濺出,深度＞250mm。

(5)搪瓷盤、毛刷等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,將試樣縮分至約1100g,烘干至恒量,冷卻至室溫后,分成大致相等的兩份試樣備用。

(2)稱取試樣500g(G0),精確至0.1g。將試樣倒入淘洗容器,注入清水,水面高出試樣約150mm,充分攪拌均勻后,浸泡2h,然后用手在水中淘洗試樣,使塵屑、淤泥和黏土與砂分離。潤濕篩子,將渾水倒入套篩中(1.18mm篩放在750μm篩上),濾去小于750μm的顆粒。注意試驗過程中防止砂粒流失。

(3)向容器中再次注入清水,重復上述操作,直至容器內的水目測清澈為止。

(4)用水淋洗留在篩上的細粒,并將750μm篩放在水中來回搖動,以充分洗掉小于750μm的顆粒。然后將兩只篩的篩余顆粒和清洗容器中已經洗凈的試樣一并倒入搪瓷盤,烘干至恒量,冷卻后,稱其質量G1,精確至0.1g。

4.數據處理與評定

(1)計算砂的含泥量,按式(2.6)計算,精確至0.1%。

式中　Qa——砂的含泥量,%；

G0——試驗前烘干試樣的質量,g；

G1——試驗后烘干試樣的質量,g。

(2)砂的含泥量取兩個試樣的試驗結果算術平均值作為測定值。

2.3.4.5　砂的泥塊含量試驗

1.試驗目的

測定砂的泥塊含量,評定砂的質量。

2.儀器設備

(1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

(2)天平：稱量1000g,感量0.1g。

(3)方孔篩：孔徑為0.6mm及1.18mm的篩各一只。

(4)容器：要求淘洗試樣時,保持試樣不濺出,深度＞250mm。

(5)搪瓷盤、毛刷等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,將試樣縮分至約5000g,放在干燥箱中于(105±5)℃下烘干至恒量,冷卻至室溫后,篩除小于1.18mm顆粒,分成大致相等的兩份備用。

(2)稱取試樣200g(G1),精確至0.1g。將試樣倒入淘洗容器,注入清水,水面高出試樣約150mm,充分攪拌均勻后,浸泡24h。然后用手在水中碾碎泥塊,再把試樣放在0.6mm的篩上,用水淘洗,直至容器內的水目測清澈為止。

(3)將篩中保留的試樣取出裝入搪瓷盤,烘干至恒量,冷卻后,稱其質量G2,精確至0.1g。

4.數據處理與評定

(1)計算砂的泥塊含量,按式(2.7)計算,精確至0.1%。

式中　Qb——砂的含泥量,%；

G1——1.18mm篩的篩余試樣質量,g；

G2——試驗后烘干試樣的質量,g。

(2)砂的泥塊含量取兩次試驗結果的算術平均值,精確至0.1%。

2.3.5　粗骨料的檢測

2.3.5.1　石子的顆粒級配試驗

1.試驗目的

測定石子的顆粒級配,為混凝土配合比設計和一般使用提供依據。

2.儀器設備

(1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

(2)天平：稱量10kg,感量1g。

(3)方孔篩：篩孔規格為孔徑為2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、63.0mm、75.0mm及90mm的篩各一只,并附有篩底和篩蓋。

(4)搖篩機。

(5)搪瓷盤、毛刷等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,將試樣縮分至略大于表2.16規定的數量,烘干或風干。

(2)按表2.16的規定稱取試樣,精確到1g。將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合好的套篩(附加篩底)上,將套篩置于搖篩機上,搖10min；取下套篩,按篩孔大小順序逐個用手篩,篩至每分鐘通過量小于試樣總量0.1%為止。通過的顆粒并入下一號篩,并與下一號篩的試樣一起過篩,至各號全部篩完為止。大于19.0mm的顆粒,篩分時允許用手指撥動。

(3)稱出各篩的篩余量,精確至1g。

4.數據處理與評定

(1)計算各篩的分計篩余百分率,精確至0.1%。

(2)計算各篩的累計篩余百分率,精確至1%。

(3)根據各篩的累計篩余百分率,評定該試樣顆粒級配。

2.3.5.2　石子的表觀密度試驗

1.試驗目的

測定石子的表觀密度,為混凝土配合比設計及評定石子質量提供依據。

2.儀器設備

(1)液體比重天平法。

1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

2)天平：稱量5kg,感量5g。

3)吊籃：直徑和高度均為150mm,由孔徑為1～2mm的篩網或鉆有2～3mm孔洞的耐銹蝕金屬板制成。

4)方孔篩：孔徑為4.75mm的篩一只。

5)盛水容器(有溢水孔),見圖2.10。

6)搪瓷盤、溫度計、毛巾等。

(2)廣口瓶法。

1)鼓風干燥箱：能使溫度控制在(105±5)℃。

2)天平：稱量2kg,感量1g。

3)廣口瓶：1000mL,磨口并帶玻璃片。

4)方孔篩：孔徑為4.75mm的篩一只。

5)搪瓷盤、溫度計、毛巾等。

3.試驗步驟

(1)液體比重天平法。

1)按規定方法取樣,并縮分至略大于表2.17規定的數量,風干后篩去4.75mm以下的顆粒,洗刷干凈后,分兩份備用。

2)將一份試樣裝入吊籃,并浸入盛水的容器中,使水面至少高出試樣50mm。浸泡24h后,將吊籃移放到稱量用的盛水容器中,并上下升降吊籃以排除氣泡(試樣不得露出水面)。吊籃每升降一次約1s,升降高度為30～50mm。

3)測定水溫后(吊籃全浸在水中),稱出吊籃及試樣在水中的質量G1,精確至5g,稱量時盛水容器中水面高度由容器的溢流孔控制。

4)提起吊籃,將試樣倒入淺盤,放于干燥箱中烘干至恒量,冷卻至室溫后稱出其質量G0,精確至5g。

5)稱出吊籃在同樣溫度水中的質量G2,精確至5g,稱量時盛水容器中水面高度由容器的溢流孔控制。

(2)廣口瓶法。

1)按規定方法取樣,并縮分至略大于表2.17規定的數量,風干后篩去4.75mm以下的顆粒,洗刷干凈后,分兩份備用。

2)將試樣浸水飽和,然后裝入廣口瓶(傾斜放置)中,注入飲用水,用玻璃片覆蓋瓶口,上下左右搖晃廣口瓶排除氣泡。

3)氣泡排盡后,向瓶中添加水至水面凸出瓶口邊緣。然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行,使其緊貼瓶口水面。擦干瓶外水分后,稱取試樣、水、瓶和玻璃總質量G1,精確至1g。

4)將瓶中試樣倒入淺盤,放在干燥箱中烘干至恒量。冷卻至室溫后稱出其質量G0,精確至1g。

5)將瓶洗凈,重新注入飲用水,用玻璃片緊貼瓶口水面,擦干瓶外水分后稱其質量G2,精確至1g。

注意：此法不宜用于測定最大粒徑大于37.5mm石子的表觀密度。

4.數據處理與評定

(1)計算石子的表觀密度,按式(2.8)計算,精確至10kg/m3。

式中　ρ0——表觀密度,kg/m3；

G0——烘干后試樣的質量,g；

G2——吊籃和試樣在水中的質量(液體比重天平法)或試樣、水、瓶、玻璃片的總質量(廣口瓶法),g；

G1——吊籃在水中的質量(液體比重天平法),或水、瓶、玻璃片的總質量(廣口瓶法),g；

ρ水——水的密度,1000kg/m3。

(2)表觀密度取兩次試驗結果的算術平均值,兩次結果之差應小于20kg/m3,否則應重新試驗。

2.3.5.3　石子的堆積密度與空隙率試驗

1.試驗目的

測定石子的堆積密度與空隙率,為混凝土配合比設計和一般使用提供依據。

2.儀器設備

(1)臺秤：稱量10kg,感量10g。

(2)磅秤：稱量50kg,感量50g。

(3)容量筒：規格見表2.18、圖2.11。

(4)墊棒：直徑16mm,長600mm的圓鋼。

(5)直尺、小鏟等。

3.試驗步驟

(1)按規定取樣,烘干或風干后,拌勻分兩等份備用。

(2)松散堆積密度：取一份試樣,用小鏟將試樣從容量筒上方50mm處以均勻、自由落體狀裝入容量筒,當容量筒上部試樣呈錐體,除去凸出筒口表面的顆粒,并以合適的顆粒填入凹陷部分,使表面稍凸起部分和凹陷部分的體積大致相等,稱取試樣和容量筒總質量G2。

(3)緊密堆積密度：取一份試樣,分三次裝入容量筒,每裝完一層,在筒底墊放一根直徑為16mm的圓鋼,按住筒口或把手,左右交替擊地面25次(筒底所墊圓鋼的方向應與上一次垂直),三次試樣裝滿完畢后,用鋼筋刮下高出筒口的顆粒,將試樣凹凸部分整平,稱取試樣和容量筒總質量G2,精確至10g。

4.數據處理與判定

(1)計算石子的松散或緊密堆積密度。按式(2.9)計算,精確至10kg/m3。

式中　——松散或緊密堆積密度,kg/m3；

G1——容量筒的質量,g；

G2——試樣和容量筒的總質量,g；

——容量筒的容積,L。

(2)計算石子的空隙率。按式(2.10)計算,精確至1%。

式中　P'——空隙率,%；

——松散或緊密堆積密度,kg/m3；

ρ0——表觀密度,kg/m3。

(3)堆積密度取兩次試驗結果的算術平均值,精確至10kg/m3。空隙率取兩次試驗結果的算術平均值,精確至1%。

2.3.5.4　石子的壓碎指標試驗

1.試驗目的

檢驗石子抵抗壓碎的能力,評定石子的質量。

2.儀器設備

(1)壓力試驗機：量程300kN,示值相對誤差2%。

(2)天平：稱量10kg,感量1g。

(3)壓碎指標測定儀。

(4)方孔篩：篩孔孔徑為2.36mm、9.50mm及19.0mm的篩各一只。

(5)墊棒：直徑10mm,長500mm圓鋼。

壓碎指標測定儀見圖2.12。

3.試驗步驟

(1)按規定方法取樣,風干后篩除大于19.0mm及小于9.50mm的顆粒,并除去針、片狀顆粒,分為大致相等的三份備用。

(2)稱取試樣3000g(G1),精確至1g。將試樣分兩層裝入圓模,每層裝完后,在底盤下墊放一根圓鋼,將筒按住,左右交替顛擊地面各25次,兩層顛實后,平整模內試樣,蓋上壓頭。

(3)將裝有試樣的圓模置于壓力試驗機上,開動試驗機,按1kN/s速度均勻加荷至200kN并穩荷5s,然后卸荷。

(4)取下加壓頭,倒出試樣,用孔徑2.36mm的篩篩除被壓碎的細粒,稱出留在篩上的試樣質量G2,精確至1g。

4.試驗數據處理

(1)計算壓碎指標。按式(2.11)計算,精確至0.1%。

式中　Qe——壓碎指標,%；

G1——試樣的質量,g；

G2——壓碎試驗后篩余的試樣質量,g。

(2)壓碎指標取三次試驗結果的算術平均值,精確至1%。