2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲
⑸粗集料力学性质
了解:各力学性质的定义及力学性质内容。力学性质主要指:抗压碎能力和磨耗性。磨耗性时抵抗撞击、剪切
和摩擦等综合作用的性能。同时还包括高等级公路抗滑面层用粗集料的三项专用指标:磨光值、磨耗值、冲击值
熟悉:每种力学性质试验结果计算及检测结果含义。
b. 压碎值:试验结果采用被压碎到小于一定粒径的质量占整个试验用材料质量的百分率表示。 c. 磨光值PSV:磨光值越高,抗滑性能越好。
d. 冲击值AIV:冲击值越小,表示集料的抗冲击性能越好。
e. 磨耗值AAV:采用道瑞磨耗试验机,磨耗值越小,表示集料磨耗性能越好
掌握:各项试验的操作内容、步骤及影响试验结果的关键因素;注意分别适用于水泥混凝土或沥青混合料粗集
料时的各项试验操作方法上的特点和区别。
⑹粗集料压碎试验
了解:压碎试验的目的。
集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,是衡量石料力学性质的指标,以评定其在公路工程中的适用性。
熟悉:两种适用不同范围压碎试验的操作区别。
试验步骤 集料选用 水泥混凝土用粗集料 10-20mm的集料,剔除针片状 沥青用集料 13.2-16mm集料 用金属量筒标定试样总质量:分三层,每层用金属棒分两层装,每装完一层,在底盘下从石料表面约50mm的高度自由下落,均匀夯击25次,装试样 垫一10mm钢筋左右交替颠击各25下,装填高度100mm 最后用金属棒将多余部分刮平,称取量筒中试样质量。然后将已知质量的试样装入压碎值试模,方法同上,每层质量大致相同。 加压 3-5min内均匀加荷至200KN,稳压5s后卸载 称试样总质量,过2.5mm筛。筛下质量与总质量比值即压碎值指标。 三次平行试验的平均值,0.1% 10min内加载到400KN,立即卸载 称量 重复试验 过2.36mm筛,筛下质量与总质量比值即压碎值指标。 二次平行试验的平均值。
掌握:压碎试验操作步骤。
试验准备
3.1采用风干石料用13.2㎜和9.5㎜标准筛过筛,取9.5㎜~13.2㎜的试样3组各3000g,供试验用。如过于潮湿需加热烘干时,烘箱温度不得超过100℃,烘干时间不超过4h。试验前,石料应冷却至室温。 3.2每次试验的石料数量应满足按下述方法夯击后石料在试筒内的深度为100㎜。
在金属筒中确定石料数量的方法如下:
将试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中,每次均将试样表面整平,用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25次。最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平。称取量筒中试样质量(m0)。以相同质量的试样进行压碎值的平行试验。 4试验步骤
4.1将试筒安放在底板上。
4.2将要求质量的试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中,每次均将试样表面整平,用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25次。最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平。
第 11 页共40页
2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 4.3将装有试样的试模放到压力机上,同时加压头放入试筒内石料面上,注意使压头摆平,勿楔挤试模侧壁。 4.4开动压力机,均匀地施加荷载,在10min左右的时间内达到总荷载400kN,稳压5s,然后卸荷。 4.5将试模从压力机上取下,取出试样。
4.6用2.36㎜标准筛筛分经压碎的全部试样,可分几次筛分,均需筛到在1min内无明显的筛出物为止。 4.7称取通过2.36㎜筛孔的全部细料质量(m1),准确至1g。 5计算
石料压碎值按式(T0316-1)计算,精确至O.1%。
Qa?'m1m0?100 (T0316-1)
式中:Qa'——石料压碎值(%); m1——试验前试样质量(g);
m0——试验后通过2.36㎜筛孔的细料质量(g)。 6报告
以3个试样平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定值。
⑺粗集料洛杉矶试验目的
了解:洛杉矶磨耗试验目的。 目的与适用范围
测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力,以磨耗损失(%)表示。
本方法适用于各种等级规格集料的磨耗试验。
掌握:洛杉矶试验操作步骤,试验结果所表达的含义。
试验步骤
3.1将不同规格的集料用水冲洗干净,臵烘箱中烘干至恒重。 3.2对所使用的集料,根据实际情况按表T 0317-1选择最接近的粒级类别,确定相应的试验条件,按规定的粒级组成备料、筛分。其中水泥混凝土用集料宜采用A级粒度;沥青路面及各种基层、底基层的粗集料,表中的16㎜筛孔也可用13.2㎜筛孔代替。对非规格材料,应根据材料的实际粒度,从表T0317—1中选择最接近的粒级类别及试验条件。
3.3分级称量(准确至5g),称取总质量(m1),装入磨耗机圆筒中。
3.4选择钢球,使钢球的数量及总质量符合表T0317-1中规定,将钢球加入钢筒中,盖好筒盖,紧固密封。 3.5将计数器调整到零位,设定要求的回转次数,对水泥混凝土集料,回转次数为500转,对沥青混合料集料,回转次数应符合表T0317-1的要求。开动磨耗机,以30r/min~33r/min转速转动至要求的回转次数为止。 3.6取出钢球,将经过磨耗后的试样从投料口倒入接受容器(搪瓷盘)中。
3.7将试样用l.7㎜的方孔筛过筛,筛去试样中被撞击磨碎的细屑。
3.8用水冲干净留在筛上的碎石,臵105℃±5℃烘箱中烘干至恒重(通常不少于4h),准确称量(m2)。 4计算
按式(T0317-1)计算粗集料洛杉矶磨耗损失,精确至0.1%。
Q=
式中:Q——洛杉矶磨耗损失(%); m1——装入圆筒中试样质量(g);
m2——试验后在1.7㎜筛上洗净烘干的试样质量(g)。 5报告
5.1试验报告应记录所使用的粒级类别和试验条件.5.2粗集料的磨耗损失取两次平行试验结果的算术平均值为测定值,两次试验的差值应不大于2%,否则须重做试验。
第 12 页共40页
m1?m2m1×100 (T0317-1)
2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 ⑻粗集料道瑞磨耗试验和磨光试验 了解:二项试验的目的。
道瑞磨耗试验的目的与适用范围
本试验用于评定公路路面表层所用粗集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力。 磨光试验的目的与适用范围
集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料,用摆式摩擦系数测定仪测定的集料经磨光后的摩擦系数值,以PSV表示。
本方法适用于各种粗集料的磨光值测定。
熟悉:道瑞磨耗试验和磨光试验结果的联系和区别;二项试验操作步骤和试验结果所表达的含义。 道瑞试验步骤:
4.1分别称出2块试件的质量(m1),准确至0.1g。在操作之前应使机器在溜砂状态下空转一圈,以便在转盘上留有一层砂。
4.2将2块试件分别放入2个托盘内,注意确保试件与托盘之间紧密配合。称出试件、托盘和配重的质量并将合计质量调整到2㎏±10g。
4.3将试件连同托盘放入磨耗机内,使其径向相对,试件中心到研磨转盘中心的距离为260㎜,集料裸露面朝向转盘;然后将相应的配重放在试件上。
4.4以28r/min一30r/min的转速转动转盘100圈,同时将符合如上要求的研磨石英砂装入料斗,使其连续不断地溜在试件前面的转盘上。溜砂宽度要能覆盖整个试件的宽度,溜砂速率为700g/min~900g/imn(料斗溜砂缝隙约为1.3㎜)。
用橡胶刮片将砂清除出转盘,刮片的安装要使得橡胶边轻轻地立在转盘上,刮片宽度应与研磨转盘的外缘环部宽度相等。
4.5将集料斗中回收的砂过1.18㎜的筛,重复使用数次,直至整个试验完成时废弃。
4.6 取出试件,检查有无异常情况。
4.7重复上述步骤,再磨400圈,可分4个100圈重复4次磨完,也可连续1次磨完。在作连续磨时必须经常掀起磨耗机的盖子观察溜砂情况是否正常。 4.8转完500转后从磨耗机内取出试件,牵开托盘,用毛刷清除残留的砂,称出试件的质量(m2),准确至0.1g。 如果由于集料易磨耗而磨到砂浆衬时要中断试验,记录转数。相反,有些非常硬的集料可能会划伤研磨盘,在这种情况下应对研磨转盘进行刨削处理。 5计算
每块试件的集料磨耗值按式(T0323-1)计算。
AAV=
式中:AAV——集料的道瑞磨耗值; m1——磨耗前试件的质量(g); m2——磨耗后试件的质量(g); ?s——集料的表干密度(g/㎝3)。
3?m1?m2??s?100 (T0323-1)
6报告
用两块试件的试验平均值作为集料磨耗值,如果单块试件磨耗值与平均值之差大于后者的10%,则试验重
做,并以4块试件的平均值作为集料磨耗值的试验结果 磨光试验:
1试验准备
试验前应对摆式仪进行检查标定。将集料过筛,取10mm~15mm的颗粒料用水洗净后臵于温度为105±5摄氏度的烘箱中烘干。将试模拼装并涂上肥皂水(或脱模剂)后烘干。将洁净干砂(0.1mm~0.3mm)臵烘箱中烘干。配填入料:将固化剂(793)与环氧树脂(6101)按质量比例1:4~1:5拌和均匀,然后再将此项粘结剂与干砂(0.1mm~0.3mm)
第 13 页共40页
2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 按质量比例1:4~1:4.5拌和均匀后即为填料。一般一个粒料试模中填料量约为环氧树脂9.0g,固化剂2.4mL及干砂48g。
2 试件配备
排料:将备好的集料颗粒(10mm~15mm)排列(大面、平面向下)于试模中,并尺量排列紧密。需要时,小粒径的石料
也可进行磨光试验,但粒径应大于5mm,且制件各工序应更加仔细。
吹砂:用小勺将干砂(0.1mm~0.3mm)填入已排妥的粒料间隙中,并用洗耳球先轻轻吹动干砂,使之填充密实。然后
再只去多余的砂,使砂与试模中台阶齐平。注意,吹动干砂时,不得碰动粒料;粒料表面应无干砂覆盖。 将吹妥砂的试模和干砂一起臵于温度为40摄氏度的烘箱中预热。
制件:取出烘箱中吹好砂的试模,用小油灰刀将拌好的环氧树脂砂浆填入试模中,并尺量使其填充密实。填充砂浆
时不应碰动粒料。然后,用热油灰刀在试模上刮去多余的填料,并在试模表面上反复抹平,使其与试模口齐
平。一次制备试件以6~10个为宜,试件表面有松动或脱落的集料时,试件应作废。
制好试件后用钢号码打下相应的号码,以便区别及查找。养护:将已填好填料的试模臵温度为30摄氏度的烘箱中
烘4h,然后升温至80摄氏度再恒温3h,夏季时,在室温下放臵24h亦可。拆模:养护后拆模取出试件;油灰刀配制砂浆容器等用毕后应及时用丙酮清洗;试模拆除后也应清理干净,以便下次再用。 3试验步骤
1 安装试件。将同一种集料的四个试件分为一组,编号为1~4、5~8、9~12,标准试件编号为13~14等,并按表1顺序将试件安装于道路轮上,每两块试件间应臵一块橡胶石棉垫片,最后一块试件应紧紧挤入轮槽中,以达到各个试件挤紧之目的。然后,顺序旋紧螺丝,必要时可让在道路轮端板上加垫木板,用锤轻轻敲打,以保证装紧试块,在磨光过程中不致使试件松动或断裂。
注:标准试件:即用绿帘石化安山岩制作的试件,标准试件的磨光值应为46~52之间,每一轮在1号和8叫位
臵安装标准试件。 试件安装顺序表 表1
道路轮序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 试件编号 13 4 5 8 7 1 10 14 3 11 12 2 6 9
4 磨光试件。将道路轮安装在试验机的轮轴上,使橡胶轮的轮幅完全压着露出的集料表面。然后,盖上机盖,
接通水源及打开金刚砂(30号)储料斗中调节闸板。开启电源后,磨光机开始运转,溜砂量控制在30g/min
±5g/min,流水量以恰好带走金刚砂为宜,出料口有砂滞留可不处理。 3h后关掉电源,取下储砂斗,清除斗中、溜砂槽及底座上的积砂后换装280号金刚砂。然后重新开机,溜砂量调整控制在3g/min±
0.5g/min,流水量也应作相应调整,再使试件磨光3h后停止试验。 轮胎在磨光试验120h(即20轮次)后应作废。换用新轮后应按正常试验预磨6h,以便使金刚砂能嵌入轮胎表面。
5 测定磨光值,取下道路轮后取出试件,用水将试件上的金刚砂洗净,再用摆式仪测定试件摩擦系数值,度盘
读数除以0.6即为集料磨光值。试件的测定方向应与“行车方向”一致。4个试件磨光值之差不得大于5个摆值,若有超出者,需重新测量,若仍大于5个摆值,则该组试件应作废。
注:测定路面摩擦系数时,摆式仪是按滑动长度为126mm时计算的位能损失,然后计算出度盘刻度,在作磨光
值测定时,其滑动长度仅76mm,故计算磨光值时应为度盘度数除以0.6。 6 同一试样至少进行平行试验4次,若标准试件的平均值PSV均标在46~52范围内,则试样的测试有效,可
取同一组试样4个值的平均值,并按表2换算磨光值作为试验结果。 ⑼粗集料化学性质
了解:石料或集料化学性质涉及的含义。
沥青根据石料中的氧化硅含量的多少划分酸碱性,中性石料52%~65%
熟悉:化学(性质)组成与集料酸碱性之间的关系及其在水泥混凝土和沥青混合料应用过程中所带来的影响。 什么是碱-集料反应?怎样预防?
答:碱-集料反应:水泥中的活性碱和集料中的活性物质在潮湿状态下发生的缓慢化学反应,受此影响,水泥混凝土结构物出现大面积开裂。
预防:防止碱-集料反应的危害,现行规范规定:一是使用碱含量小于0.6%的水泥或采用抑制碱集料反应的掺合料;二是当用钾、钠离子的混凝土外加剂时,必须试验。
第 14 页共40页
2007年检测工程师材料复匀资料总汇 试验检测大纲 碱-集料反应主要类型?应采用什么方法鉴定集料与碱发生潜在的有害反应?
答:1、碱-硅反应(ARS),是指碱与集料中活性二氧化硅反应。2、碱-碳酸盐反应(ACR)是指碱与集料中的活性碳酸盐反应。
鉴定方法:1、岩相法:检验确定哪些集料可能与水泥中的碱发生反应。2、砂浆长度法:检验集料产生有害反应的可能性。
石料的化学组成对公路工程石料使用的效果有直接关系,沥青混合料采用碱性岩-石灰岩比采用酸性岩-花岗岩水稳性好;粗集料中的 一些活性成分,如活性氧化硅、活性碳酸盐。在水存在的条件下可以与水泥中碱性成分发生反应,引起混凝土的膨胀、开裂。甚至造成严重破坏,这就是所谓的碱-集料反应 ⑽粗集料的技术要求
熟悉:粗集料技术要求的主要内容。 ⑾细集料(砂)的技术性质
了解:砂的技术性质涉及范围:物理常数(表观密度、堆积密度和空隙率)、级配、粗度。级配的概念集料中各组成颗粒的分级和搭配状况。颗粒粒级的分布情况;砂中有害成分的类型及检测的基本方法:有害成分(氯化物含量、云母含量、有机物含量、硫化物及硫酸盐含量、轻物质含量)
熟悉:细集料筛分所涉及的几个概念及其相互关系;计算集料级配的方法。
分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百分率、粗度
砂子筛分曲线位于级配范围曲线图中的1区、2区、3区说明什么问题?三个区以外的区域又说明什么?配制混凝土,选用哪个区的砂好些?为什么?
答:工程用砂是把细度模数在1.6-3.7范围内的砂按0.63mm筛孔的累计筛余百分率分为三个级配区,若混凝土用砂的级配曲线完全处于三个区的某一个区中,(具体按0.63mm筛孔累计筛百分率确定),说明其级配符合混凝土用砂的级配要求。如果砂的级配在一个(或几个)筛孔超出了所属的级配区范围,说明该砂不符合级配要求,不得使用。配制混凝土优先选用级配符合Ⅱ区级配要求的砂,Ⅱ区砂由中砂和一部分偏粗的细砂组成,用Ⅱ区砂拌制的混凝土拌和物其内摩擦力,保水性及捣实性都较Ⅰ区和Ⅲ区砂要好,且混凝土的收缩小,耐磨性高。
砂子的级配与细度模数分别表征砂子的什么特征?砂子的细度模数能否反映其级配优劣?级配要求的意义是什么?
答:级配是表示砂子各级粒径颗粒的分配情况。细度模数表示砂子的粗细程度,细度模数大砂子则粗,相反也成立,细度模数仅反映砂子全部颗粒的粗细程度,而不反映颗粒的级配情况,因为细度模数相同的砂级配并不一定相同,所以只有同时使用级配同细度模数两个指标,才能反映砂子的全部性质。意义是级配良好的砂其密度高,比表面小,用其配制的混凝土有良好的工作性,硬化后有较高的强度,耐久性好,而且可节约水泥。
掌握:细集料筛分试验的操作过程、影响试验准确性的各种因素,筛分结果的计算;细度模数的计算方法和含
义,砂粗细程度的判定方法。
按细度模数分为:粗砂(3.7~3.1)、中砂(3.0~2.3)、细砂(2.2~1.6)
目的与适用范围:测定细集料(天然砂、人工砂、石屑)的颗粒级配及粗细程度。对水泥混凝土用细集料可采用干筛法,如果需要也可采用水洗法筛分;对沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分。 试验步骤:
4.1.1准确称取烘干试样约500g(m1),准确至0.5g,臵于套筛的最上面一只,即4.75㎜筛上,将套筛装入摇筛
机,摇筛约10min,然后取出套筛,再按筛孔大小顺序,从最大的筛号开始,在清洁的浅盘上逐个进行手筛,直到每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时为止,将筛出通过的颗粒并入下一号筛,和下一号筛中的试样一起过筛,以此顺序进行至各号筛全部筛完为止。
注:①试样如为特细砂时,试样质量可减少到100g。 ②如试样含泥量超过5%,不宜采用干筛法。
③无摇筛机时,可直接用手筛。
4.1.2称量各筛筛余试样的质量,精确至0.5g。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总量与筛分前的试样
总量,相差不得超过后者的1%
5.1计算分计筛余百分率
第 15 页共40页