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粗集料堆积密度及空隙率试验
日期:12/18/2012 8:22:13 PM 点击: 次
T0309-2005粗集料堆积密度及空隙率试验
1目的与适用范围
测定粗集料的堆积密度，包括自然堆积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度，以及堆积状态下的间隙率。
2仪具与材料
(1)天平或台秤：感量不大于称量的0.1％。
(2)容量筒：适用于粗集料堆积密度测定的容量筒应符合表T0309—1的要求。
(3)平头铁锹。
表T0309-1容量筒的规格要求
|
粗集料公称
最大粒径(㎜) |
容量筒容积
(L) |
容量筒规格(㎜) |
筒壁厚度(㎜) | ||
|
内径 |
净高 |
底厚 | |||
|
≤4.75 |
3 |
155±2 |
160±2 |
5.0 |
2.5 |
|
9.5～26.5 |
10 |
205±2 |
305±2 |
5.0 |
2.5 |
|
31.5～37.5 |
15 |
255±5 |
295±5 |
5.0 |
3.0 |
|
≥53 |
20 |
355±5 |
305±5 |
5.0 |
3.0 |
(4)烘箱：能控温105℃±5℃。
(5)振动台：频率为3000次／min±200次／min.负荷下的振幅为0.35㎜，空载时的振幅为O.5㎜。
(6)捣棒：直径16㎜、长600㎜、一端为圆头的钢棒。
3试验准备
按T 0301的方法取样、缩分，质量应满足试验要求，在105℃±5℃的烘箱中烘干，也可以摊在清洁的地面上风干，拌匀后分成两份备用。
4试验步骤
4.1自然堆积密度
取试样1份，置于平整干净的水泥地(或铁板)上，用平头铁锹铲起试样，使石子自由落入容量筒内。此时，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离应保持为50㎜左右，装满容量筒并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷空隙，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(m2)。
4.2振实密度
按堆积密度试验步骤，将装满试样的容量筒放在振动台上，振动3min，或者将试样分三层装入容量筒：装完一层后，在筒底垫放一根直径为25㎜的圆钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下；然后装入第二层，用同样的方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直)；然后再装入第三层，如法颠实。待三层试样装填完毕后，加料填到试样超出容量筒口，用钢筋沿筒口边缘滚转，刮下高出筒口的颗粒，用合适的颗粒填平凹处，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(m2)。
4.3捣实密度
根据沥青混合料的类型和公称最大粒径，确定起骨架作用的关键性筛孔(通常为4.75㎜或2.36㎜等)。将矿料混合料中此筛孔以上颗粒筛出，作为试样装入符合要求规格，的容器中达1／3的高度，由边至中用捣棒均匀捣实25次。再向容器中装入1／3高度的试样，用捣棒均匀地捣实25次，捣实深度约至下层的表面。然后重复上一步骤，加最后一层，捣实25次，使集料与容器口齐平。用合适的集料填充表面的大空隙，用直尺大体刮平，目测估计表面凸起部分与凹陷部分的容积大致相等，称取容量筒与试样的总质量(m2)。
4.4容量筒容积的标定
用水装满容量筒，测量水温，擦干筒外壁的水分，称取容量筒与水的总质量(mω)，并按水的密度对容量筒的容积作校正。
5计算
5.1容量筒的容积按式(T0309-1)计算。
V= (T0309-1)
式中：V——容量筒的容积(L)；
m1——容量筒的质量(㎏)；
mω——容量筒与水的总质量(㎏)；
——试验温度T时水的密度(g／㎝3)，按附录B表B-1选用。
5.2堆积密度(包括自然堆积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度)按式(T0309-2)计算至小数点后2位。
ρ= (T0309-2)
式中：ρ——与各种状态相对应的堆积密度(t／m3)；
m1——容量筒的质量(㎏)；
m2——容量筒与试样的总质量(㎏)：
V——容量简的容积(L)。
5.3水泥混凝上用粗集料振实状态下的空隙率按式(T0309—3)计算。
Vc=（1- ） (T0309-3)
式中：Vc——水泥混凝土用粗集料的空隙率(％)；
ρa——粗集料的表观密度(t／m3)；
ρ——按振实法测定的粗集料的堆积密度(t／m3)。
5.4沥青混合料用粗集料骨架捣实状态下的间隙率按式(T0309-4)计算。
VCADRC=（1- ） (T0309-4)
式中：VCADRC——捣实状态下粗集料骨架间隙率(％)；
ρb——按T0304确定的粗集料的毛体积密度(t／m3)；
ρ——按捣实法测定的粗集料的自然堆积密度(t／m3)。
6报告
以两次平行试验结果的平均值做为测定值。
条文说明
在2000年版规程中，对水泥混凝土集料及沥青路面集料规定有两套不同系列的容量筒.实际上相差很小，根本没有必要，为此本次修改时将其统一为相同的一套，使与国外规定一致。
在美国对沥青玛蹄脂碎石混舍料(SMA)进行配合比设计时，规定粗集料的松容重和单纯粗集料的集料间隙率VCADRC 按照AASHTO T 19方法或脯ASTM C 29方法(Unit Ωeight and Voids in Aggregate)测定。但此时关于粗集料的定义需改为，起粗集料骨架作用的关键性筛孔通常是4.75㎜或2.36㎜，将沥青混合料接配比组成的集料混合料中此筛孔以上的粗集料筛出作为试验用的试样。具体方法是：将粗集料分3次装入容器中，每次用一根直径16㎜、长600㎜、一端为圆头的钢棒，均匀地捣实集料25次，计算粗集料的堆积容重。
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