文档介绍：混凝土用骨料实验一、实验目的:掌握骨料孔隙、(1)石子的针片状含量、压碎指标、松堆密度(2)轻骨料的桶压强度二、实验内容1、石子捣实密度试验2、砂筛分析试验3、砂表观密度测定4、石子的针片状含量、压碎指标、松堆密度(演示)5、轻骨料的桶压强度(演示)6、砂的含泥量(演示)三、实验具体内容1、石子捣实密度试验(1)实验说明a)通过对两种单粒级石子不同比例的搭配,观察其捣实密度的变化,画出石子比例和捣实密度的曲线,并进行分析;b)实验使用的石子是石灰岩碎石,粒径分别为5—10mm,10-20mm单粒级;c)所用容积升体积为10L;d)石子的称量总质量为20Kg。(2)实验仪器台秤(量程:50kg,精度50g);容量筒:容积为10升(3)实验步骤以“骨料粒径5~10mm:骨料粒径10~20mm=3:7”为例进行说明:(1)称取容量筒自身的质量m1(2)分别称量6Kg粒径为5~10mm的骨料,及14Kg粒径为10~20mm的骨料。(3)将两种骨料放入大体积容器,进行搅拌,尽量将其搅拌均匀。(4)取搅拌均匀的骨料混合物,加入容量筒(10L)。用木槌敲打容量筒,将石子捣实。最后除去高处桶口表面的颗粒,使桶口平面凹陷与凸起面积基本相等。(5)将容积升置于电子称上,读出电子称示数m2.(6)由容量筒中试样的质量(m2-m1)和容量筒的体积(V)计算捣实密度。(4)实验结果及分析数据表格如下细骨料5-10mm03456710粗骨料10-20mm10765430捣实密度(Kg/m3)1605172017951745168017451610曲线图如下结果分析:(一)观察图像由图像可知,细骨料5~10mm、粗骨料10~20mm两种骨料混合后,随着细骨料5~10mm所占比例的增大,捣实密度总体上呈现先增大后减小的趋势。细骨料质量占40%时,捣实密度达到最大值峰值接近1800Kg/m3,在细骨料质量比例60%时,曲线出现波动。(二)相关现象的解释(1)对混合石子捣实密度先增后减的理解和解释: ① 由单个粒径的石子组成的石子之间空隙比较大,通常我们以均匀球体进行假设,则不难想到,如果由粒径较小的石子填充到粒径较大的石子的空隙中时,在石子的表观体积不变的前提下,石子的质量会有所增加,这就直接导致石子的捣实密度的增加。当较小粒径石子过多时,多出来的较小粒径石子自己堆积,堆积密度小于2种碎石掺合的堆积密度。当较大粒径石子过多时,较小粒径石子不能完全填充较大粒径石子孔隙,捣实密度也会降低。 ② 在我们的实验中石子有两种粒径的石子组成,根据上述原理,单粒径时捣实密度最小,混合粒径时捣实密度有所增加,和实验结果相符。 ③ 理论上混合石子捣实密度应随着细石的含量变化连续变化,此函数关系为一个单峰上凸函数,存在唯一的最大值点,但是由于实验中的实验数据较少,而且实验人员的称量手段不同等原因,实验的曲线体现出一定的不规律性,但是不影响我们对实验结论的验证。在理论分析的基础上我们对实验数据进行适当的取舍,可以明显看出,60%这一组数据为异常点,舍去60%一组数据,那么实验结果将如下图所示。我们可以较清晰的看到单峰性质。当然这也不能完全准确的反映捣实密度和细石含量的关系,具体实际的工程中还要通过具体实验和经验进行控制。(2)根据混合石子理论猜想决定最佳细石含量的因素:首先,假定较细的石子粒径足够小,则该小粒径的石子可以将大粒径的空隙填满,这样,孔隙率减小,填充率高,就使得混合石子的捣实密度大大增加,如果小粒径的石子不足够小,则不能将较大粒径的石子的空隙填满,捣实密度的增加程度就不如小粒径石子。所以大小粒径的粒径比例可能是一个影响因子。其次,由于实际石子中并非我们假定的均匀球体,而是呈现不规则的形状,可以想见如果石子的形状比较规则可以重复排列,则很有可能使得在一定的振捣条件下达到较大的捣实密度,即达到较小的孔隙率,较大的填充率,因此可以想见,石子的形状也是一个影响因子。再次,大小石子的密度不同也可能影响混合石子的捣实密度。(3)对实验误差的思考与分析 通过对上述的实验进行分析,本实验中存在着较大误差,表现在以下几个方面: ① 曲线并非单峰函数,且去掉一个显然错误的结果后仍然有误差过大的嫌疑。 ② 实验数据过少,测得的点不足以描画一个较清晰曲线。 分析原因如下: ① 整体上,不同小组对实验的要求和理解不同,导致测得的捣实密度具有不可避免的类似于“起点不同”的系统误差。这可能是实验误差产生的最主要原因。 ② 鉴于时间原因和实验条件所限,各小组进行实验的过程中都有不同程度的混合不均匀的情况,这使得实验的各组在进行自己组的测量的时候不能保证准确测量。各组测出的数据其可比较性本身较低。参考资料:(1)骨料在混凝土中,骨料占其总重量的