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粗集料磨耗试验(洛杉矶法)
日期:12/19/2012 9:04:52 AM 点击: 次
T0317--2005粗集料磨耗试验(洛杉矶法)
1目的与适用范围
1.1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。
1.2本方法适用于各种等级规格集料的磨耗试验。
2仪具与材料
(1)洛杉矶磨耗试验机：圆筒内径710㎜±5㎜，内侧长510㎜±5㎜，两端封闭，投料口的钢盖通过紧固螺栓和橡胶垫与钢筒紧闭密封。钢筒的回转速率为30r/min～33r/min。
(2)钢球：直径约46.8㎜，质量为390g～445g，大小稍有不同，以便按要求组合成符合要求的总质量。
(3)台秤：感量5g。
(4)标准筛：符合要求的标准筛系列，以及筛孔为1.7㎜，的方孔筛一个。
(5)烘箱：能使温度控制在105℃±5℃范围内。
(6)容器：搪瓷盘等。
3试验步骤
3.1将不同规格的集料用水冲洗干净，置烘箱中烘干至恒重。
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。
表T0317-1 粗集料洛杉矶试验条件
|
粒度类别 |
粒级组成(㎜) |
试样质量 (g) |
试样总质量(g) |
钢球数量(个) |
钢球总质量(g) |
转动次数(转) |
适用的粗集料 | |
|
规格 |
公称粒径
(㎜) | |||||||
|
A |
26.5～37.5
19.0～26.5
16.0～19.0
9.5～16.0 |
1250±25
1250±25
1250±10
1250±10 |
5000±10 |
12 |
5000±25 |
500 |
|
|
|
B |
19.0～26.5
16.0～19.0 |
2500±10
2500±10 |
5000±10 |
11 |
4850±25 |
500 |
S6
S7
S8 |
15～30
10～30
10～25 |
|
C |
9.5～16.0
4.75～9.5 |
2500±10
2500±10 |
5000±10 |
8 |
3320±20 |
500 |
S9
S10
S11
S12 |
10～20
10～15
5～15
5～10 |
|
D |
2.36～4.75 |
5000±10 |
5000±10 |
6 |
2500±15 |
500 |
S13
S14 |
3～10
3～5 |
|
E |
63～75
53～63
37.5～53 |
2500±50
2500±50
5000±50 |
10000±100 |
12 |
5000±25 |
1000 |
S1
S2 |
40～75
40～60 |
|
F |
37.5～53
26.5～37.5 |
5000±50
5000±25 |
10000±75 |
12 |
5000±25 |
1000 |
S3
S4 |
30～60
25～50 |
|
G |
26.5～37.5
19～26.5 |
5000±25
5000±25 |
10000±50 |
12 |
5000±25 |
1000 |
S5 |
20～40 |
注：①表中16㎜也可用13.2㎜代替。
②A级适用于未筛碎石混合料及水泥混凝土用集料。
③C级中S12可全部采用4.75㎜～9.5㎜颗粒5000g；S9及S10可全部采用9.5㎜～16㎜颗粒5000g。
④E级中S2中缺63㎜～75㎜颗粒可用53㎜～63㎜颗粒代替。
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，置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= ×100 (T0317-1)
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。
条文说明
粗集料的洛杉矶磨耗损失是集料使用性能的重要指标，尤其是沥青混合料和基层集料，它与沥青路面的抗车辙能力、耐磨性，耐久性密切相关，一般磨耗损失小的集料，集料坚硬，耐磨，耐久性好。软弱颗粒含量多、风化严重的石料经过磨耗试验，粉碎严重，这个指标很难通过。所以世界各国的沥青路面规范都对粗集料的洛杉矶磨耗损失提出了要求。对要求粗集料嵌挤能力强的SMA等，磨耗损失的要求更有所提高。洛杉矶磨耗试验也是优选石料的一个重要手段。
洛杉矶磨耗试验方法，欧美各国基本上部是一致的，但具体细节有所不同。大部分国家采用美国ASTM的标准方法。
由于洛杉矶磨耗损失与集料粒径尺寸大小有很大关系，统一粒级十分重要。在ASTM或AASHTO标准中有两个规程，ASTM C 535适合于特粗集料。根据集料粒径的不同，使用12个铜球，总质量5000g±25g，转动1000转后测定磨耗损失，试验条件如表T0317-2。
表T0317-2 ASTM C 535洛杉矶磨耗试验条件
|
粒度大小 |
粒级 |
试样质量(g) |
试样总质量(g) |
铜球数量 |
钢球质量(g) |
|
1 |
63～75
53～63
37.5～53 |
2500±50
2500±50
5000±50 |
10000±100 |
12 |
5000±25 |
|
2 |
37.5～53
25～37.5 |
5000±25
5000±25 |
10000±75 |
12 |
5000±25 |
|
3 |
25～37.5
19～25.0 |
5000±25
5000±25 |
10000±50 |
12 |
5000±25 |
ASTM C 131及AASHTO T 96适用于一般集料，钢球数有所不同，集料粒级根据实际情况规定了4种，试验时，转动500转后测定磨耗损失，试验条件如表 T0317-3。
表T0317-3 ASTM C 131洛杉矶磨耗试验条件
|
粒度大小 |
粒级 |
试样质量(g) |
试样总质量(g) |
铜球数量 |
钢球质量(g) |
|
A |
25.0～37.5
19.0～25.0
12.0～19.0
9.5～12.5 |
1250±25
1250±25
1250±10
1250±10 |
5000±10 |
12 |
5000±25 |
|
B |
12.0～19.0
9.5～12.5 |
2500±10
2500±10 |
5000±10 |
11 |
4854±25 |
|
C |
6.3～9.5
4.75～6.3 |
2500±10
2500±10 |
5000±10 |
8 |
3334±20 |
|
D |
2.36～4.75 |
5000±10 |
5000±10 |
6 |
2500±15 |
日本道路协会《铺装试验法便览》3-4-5根据日本工业标准JIS A 1121，规定的试验条件如表T0317-4表中A～D相当于ASTM C 13l.圆筒旋转500转，而E、F、G相当于ASTM C 535的1、2、3级，钢筒旋转1000转。在日本，沥青路面表面层基本上都是最大粒径13.2㎜的沥青混料，故日本道路协会还规定了对道路基层和面层材料采用4.75㎜～13.2㎜碎石进行洛杉矶试验，钢筒旋转500转。
表T0317-4日本道路协会洛杉矶磨耗试验条件
|
粒度大小 |
粒级 |
试样质量(g) |
试样总质量(g) |
铜球数量 |
钢球质量(g) |
|
A |
26.5～37.5
19.0～26.5
16.0～19.0
9.5～16.0 |
1250±25
1250±25
1250±10
1250±10 |
5000±10 |
12 |
5000±25 |
|
B |
19.0～26.5
16.0～19.0 |
2500±10
2500±10 |
5000±10 |
11 |
4850±25 |
|
C |
4.75～6.3
9.5～16.0 |
2500±10
5000±10 |
2500±10 |
8 |
3330±20 |
|
D |
2.36～4.75 |
5000±10 |
5000±10 |
6 |
2500±15 |
|
E |
63～75
53～60
37.5～53 |
2500±50
2500±50
5000±50 |
10000±100 |
12 |
5000±25 |
|
F |
37.5～53
26.5～37.5 |
5000±50
5000±25 |
10000±75 |
12 |
5000±25 |
|
G |
26.5～37.5
19.0～26.5 |
5000±25
5000±25 |
10000±50 |
12 |
5000±25 |
|
道路用碎石 |
4.75～13.2 |
5000±10 |
5000±10 |
8 |
3330±20 |
澳大利亚沥青路面集料洛杉矶试验方法采用B档材料和K档材料，B档材料为13.2㎜～19㎜及9.5㎜～13.2㎜组成，K档为4.75㎜～9.5㎜。
欧洲共同体标准EN 1097-2：1998在实施时按照实际情况选用的标准筛尺寸稍有不同，英国BS EN1097-2：1998规定的尺寸只有一种，均采用1O㎜～14㎜颗粒，要求其中12.5㎜通过率为60％～70％，11.2㎜通过率为30％～40%，于是将10～14㎜集料用11.2㎜或11.5㎜筛筛分后按实际级配要求合成进行试验，试样总量5000g，钢球11个总重4690g～4860g，以31r/min～33r／min速度转动500转，但最后筛分的筛孔是1.6㎜。据符合SIO标准的28个实验室对磨耗损失在8％～37％的统计，洛杉矶磨耗损失的重复性是试验结果的6%，再现性是试验结果的17％。此外，EN1097-2还允许采用其它的可选择条件，如表T0317-5所示。
表T0317-5 EN 1097-2洛杉矶磨耗试验条件
|
粒级范围(㎜) |
钢球数(个) |
钢球总质量(g) |
|
4～8 |
8 |
3410～3540 |
|
6.3～10 |
9 |
3840～3980 |
|
8～11.2 |
10 |
4260～4420 |
|
11.2～16 |
12 |
5120～5300 |
我国原规程T0317—2000对粗集料洛杉矶试验条件的规定与原《公路工程石料试验规程》(JTJ 054-94)中T 0221-94是一致的，所规定的水泥混凝土集料的试验条件只有一种，接近于ASTM C131之A类的集料试验条件，但分组稍有不同，试验法与国外通用规程不一致，影响了与国际上并轨和统一。尤其是对沥青混合料集料，洛杉矶磨耗损失特别重要，集料的试验条件不一数，势必导致试验结果的不一样，我国原规程只规定一种集料尺寸，与我国沥青面层、基层实际使用的材料差别太大，不符合实际情况。为此修订成与国外通用方法一致，另外规定适用于方孔筛的试验条件为了解决沥青混合料最大粒径为13.2㎜的情况，规定表T0317-1中16㎜也可以用13.2㎜替代，这就和日本规定路面材料用4.75㎜～13.2㎜材料试验一致。同时为指导工程单位在试验时选用粒径类别，在表T 0317-1中还规定了工程上实际材料的对应规格，由于有些材料与规定的粒径类别很难对应，在备注中规定了一些可以替代的条件。在2000年版中，由于筛孔的原因，仍然保留了水泥混凝土用集料的材料级配，现在已经统一为方孔筛，故将原表取消，统一为本规程表T0317-1中的A级。
另外，我国的规程规定在洛杉矶磨耗试验结束后用1.6㎜筛进行筛分，2000年版原规程规定对沥青路面是1.7㎜方孔筛，而对水泥混凝土用集料采用2㎜圆孔筛，此次统一为1.7㎜方孔筛。国外美国和日本、澳大利亚等大部分国家是1.7㎜筛，欧洲英国等是1.6㎜筛。
沥青混合料通常要采用几种集料配合组成。同一个采石场生产的同一类集料，可以在一起筛分进行洛杉矶试验。当集料规格较多时，也可分别进行洛杉矶试验，不同采石场生产的集料，必须分别进行试验。
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