模块一工作任务.doc

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《建筑材料与检测》课程教案

模块一 工作单元

任务一 砂石取样及试样处理

一、取样批的确定
1、在一列火车、一批货船或一批汽车上取样——产地和规格均相同的砂石为一批，总数不宜超过400 m3或600 t。
2、在料堆上取样—— 以400 m3或600 t为一批。
3、以人工生产或用小型工具(如拖拉机等)运输的砂——以产地和规格均相同的200 m3或300 t为一批。
二、取样方法
1、料堆上取样，取样部位应均匀分布。取样前铲除表层部分料，由各部位抽取大致相等的试样，砂共取8份，石子为16份，组成各自一组试样。
2、从皮带运输机上取样时，应在皮带运输机机尾的出料处，用接料器定时抽取砂4份、石8份组成各自一组试样。
3、从火车、汽车、货船上取样时，应从不同部位和深度抽取大致相等的砂8份，石16份组成各自一组样品。
三、取样数量
对每一单项试验；应不小于最少取样的数量。须作几项试验时，如确能保证试样经一项试验后；不致影响另一项试验的结果，可用同一组试样，进行几项不同的试验。表1-11 是砂常规单项试验的最小取样量。

表1-11 单项试验取样数量
序号
试验项目
最少取样数量/㎏
1
颗粒级配
4.4
2
含泥量
4.4
3
泥块含量
20.0
4
表观密度
2.6
5
松散堆积密度与空隙率
5.0

四、试样的处理
1、试样的缩分：将试样置于平板上，潮湿状态下拌匀，堆成厚度约为2 cm的“圆饼”，沿互相垂直的两条直径，把“圆饼”分成大致相等的四份，取其对角的两份重新拌匀，再堆成“圆饼”。

若为石子试样，在自由状态下拌混均匀，并堆成锥体，然后沿相互垂直的两条直径，把锥体分成大致相等的4份。取其对角的两份重新拌匀，再堆成锥体。重复上述过程直至缩分后材料的质量，略多于进行试验所必须的质量为止。

2、试样的包装：每组试样应采用能避免细料散失及防止污染的容器包装，并附卡片标明试样编号、产地、规格、质量、要求检验项目及取样方法等。

任务二 砂石表观密度测定

一、砂表观密度的测定（容量瓶法）
（一）试验仪具与材料
1、容量瓶：500。
2、烧杯：500。
3、天平：称量1Kg，感量不大于0.1g。
4、烘箱：能控温在105℃±5℃。
5、冷开水。
6、其它：搪瓷盘、干燥器、温度计、滴管、毛刷等。
（二）试样制备
按规定取样，并拌匀，四分法缩分至约660g，在105℃±5℃烘干至恒重，置于干燥器中冷却至室温，分成大致相等的两份备用。
（三）试验步骤
1、称取烘干的试样约300g（m0），装入容量瓶，注入冷开水至接近500ml的刻度处。
2、用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除瓶内气泡。塞紧瓶塞，静置24h。
3、用滴管小心加水至容量瓶500ml刻度线处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量m1（g）。
4、倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注水（水温控制在15℃～25℃范围内，且与上述水温相差不超过2℃）至500ml刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量（）。

（四）结果计算及要求
1、砂表观相对密度按式1-23计算（计算至小数点后3位）：
（1-23）
2、以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差值大于0.02g/cm3，应重新取样进行试验。

表1-13 细集料表观密度试验数据记录及结果处理
试验
次数
砂烘干质量
（g）
砂+水+容量瓶质量（g）
水+容量瓶质量
（g）
水的密度
（g/m3）
砂表观密度
（g/m3）
个别值
平均值
1

2

二） 石子表观密度测定（网篮法）
（一）试验仪器
1、液体天平：可悬挂吊篮测定石子的水中质量，称量应满足试样数量称量要求，称量5㎏，感量5g。如图1-97所示
图1-9 网篮试验装置

2、吊篮：耐锈蚀的金属材料制成，直径和高为150mm左右，四周及底部用孔径为1mm～2mm的筛网编制成，具有密集的孔眼。
3、溢流水槽：在称量水中质量时能保持水面高度一定。
4、烘箱：能控温105℃±5℃。
5、试验筛：孔径为4.75mm的筛一只。
其它用具：盛水容器（有溢流孔）、温度计（0℃～100℃，分度为1℃）、刷子、毛巾（纯棉、洁净）等。

（二）试样制备
按规定取样，并筛除公称粒径为4.75㎜以下的颗粒，并缩分至每份略大于表1-14中规定的数量（共取两份），风干后筛除小于4.75mm的颗粒，冲洗干净备用。
表1-14 石子表观密度实验所需试样最小质量
公称最大粒径（mm）
4.75
9.5
16
19
26.5
31.5
37.5
63
75
每一份试样的
最小质量（Kg）
0.8
1
1
1
1.5
1.5
2
3
3

（三）试验步骤
1、试样装入干净的搪瓷盘中，注入洁净的水，水面至少应高出试样50㎜，轻轻搅动石料，使附着在石料上的气泡完全逸出，在室温下保持浸水24h。
2、将吊篮挂在天平的吊钩上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面高度至水槽的溢流孔，将天平调零。（吊篮的筛网应保证集料不会通过筛孔流失，对2.36mm～4.75mm粗集料应更换更小孔的筛网；或在网篮中放入一个浅盘）。
3、调节水温在15℃～25℃内，将试样移入吊篮中（并用上下升降吊篮的方法排除气泡，每秒升降1次，升降高度为30～50mm），称取试样在水中的质量（溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制维持不变）。
4、提起吊篮，将试样倒入浅搪瓷盘中，放入105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重。
5、取出浅盘，在干燥器中冷却至室温，称取石子的烘干质量ma（一般，在烘箱中烘烤的时间不得少于4h～6h。
6、取另一份石子进行平行试验，取两次平均值作为试验结果。
（四）结果计算及要求
1、石子的表观密度按式1-24计算：
（1-24）
2、以两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果相差不得超过20Kg/m3。否则应重新进行试验，对颗粒材质不均匀、两次试验结果超过规定误差者，可取4次试验的算术平均值作为试验结果。
3、试验数据记录及结果处理见表1-15。
表1-15 石子表观密度试验数据记录及结果处理
试验
次数
石子的烘干质量
(g)
集料的水中的质量
(g)
石子表观密度（g/cm3）
备注
个别值
平均值

任务三 砂石松装堆积密度测定

一、砂的松装堆积密度测定
（一）试验仪器设备
1、容量筒：圆柱形金属筒，容积约为1L。
2、台秤：称量10Kg，感量1g。
3、烘箱：能控制温度在105℃±5℃。
4、方孔筛：孔径为4.75mm筛一只。
5、漏斗。如图1-10所示。
6、其它：直尺、浅搪瓷盘、料勺、带三
脚架的金属漏斗、铁铲。

图1- 10 砂松堆密度试验
1-漏斗；2-φ20mm管子；3-活动门；4 -筛；5-金属量筒

（二）试验准备工作
1、试样的制备
按规定取样，用搪瓷盘装取试样约3L，放在干燥箱中于105℃±5℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。
2、容量筒容积的校正
将温度为20℃±2℃的饮用水装满容量筒，用一玻璃板沿筒口推移，使其紧贴水面。擦干筒外壁水分，然后称取容量筒、水、玻璃板的合重。容量筒容积按式1-25计算：

/ρw （1-25）

（三）试验方法步骤
1、称取容量筒的质量m0，g。；
2、取试样一份，用料勺或漏斗将试样从容量筒中心上方50㎜处徐徐倒入，让试样以自由落体下落，当容量筒上部试样呈锥体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边把多余的试样去掉（实验中严禁触动容量筒）。
3、称取容量筒及试样的总质量（）（）。
（四）试验结果计算及要求
1、松装密度按式1-26计算：
（1-26）
以两次试验结果的算术平均值作为测定值（精确至0.01/cm3）。
2、空隙率按式1-27计算（精确至0.1%）:
（1-27）
3、试验数据记录及结果处理见表1-16。
表1-16 砂松装密度试验数据记录及结果处理
试验
内容
试验次数
容量筒
容积
（L）
容量筒
质量
（g）
试样+容量筒质量
（或）（g）
试样
质量
（g）
松装密度
（g/cm3）
平均值（g/cm3）
备注
松装堆积
密度（g/cm3）
1

2

二、碎石或卵石的堆积密度测定
（一）试验仪具与材料
1、天平或台秤：称量10Kg，感量10g。
2、容量筒：金属铁圆筒，根据石子的最大粒径，参考表1-17选取。
表1-17 石子堆积密度实验容量筒的规格要求
石子的最大粒径
（mm）
容量筒的容积（L）
容量筒的规格
筒壁厚度（mm）
内径（mm）
净高（mm）
Dmax≤26.5
10
208
294
2
31.5、37.5
20
294
294
3
53、63、75
30
360
294
4
3、烘箱：能控温在105℃±5℃内。
4、其它：直尺、平头铁锹、玻璃板等。

（二）试样准备
按规定取样，用缩分法取具有代表性的试样（质量应符合试验要求），在105℃±5℃下的烘箱中烘干，或摊在清洁的地面上风干，拌匀后分成大致相等的两份备用。
（三）试验方法步骤
1、取料：取试样一份置于平整干净的水泥地上（或铁板上）。
2、装料：取试样一份，用平头铁锹将试样铲起，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50mm左右。装满容量筒除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面稍凸部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒的总质量m2，精确至10g。
3、容量筒容积的标定：同砂（此处略）。
（四）试验结果计算及要求
1、计算容量筒的容积：同砂（此处略）。
2、松装密度的计算：按式1-28计算，保留至小数点后两位。
（1-28）
3、试验数据记录及结果处理见表1-18。
表1-18 石子松装密度试验记录表
试验
次数
容量筒容积
（L）
容量筒质量（Kg）
容量筒和试样质量（Kg）
试样质量（Kg）
堆积密度
（Kg/cm3）
备 注
个别值
平均值

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