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粗集料筛分
一、目的和要求
1. 测定粗集料(碎石、砾石、矿渣等)的颗粒组成对水泥混凝土用粗集料可采用干筛法筛分，对沥青混合料及基层用粗集料必须采用水洗法试验。
2. 本方法也适用于同时含有粗集料、细集料、矿粉的集料混合料筛分试验，如未筛碎石、级配碎石、天然砂砾、级配砂砾、无机结合料稳定基层材料、沥青拌和楼的冷料混合料、热料仓材料、沥青混合料经溶剂抽提后的矿料等。
三、实验步骤
1． 试验准备
按规定将来料用分料器或四分法缩分至表T0302-1要求的试样所需量，风干后备用。根据需要可按要求的集料最大粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分。
表T0302-1筛分用的试样质量

2．水泥混凝土用粗集料干筛法试验
a. 取试样一份置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m0)，准确至0.1％。
b. 用搪瓷盘作筛分容器，按筛孔大小排列顺序逐个将集料过筛。人工筛分时，需使集料在筛面上同时有水平方向及上下方向的不停顿的运动，使小于筛孔的集料通过筛孔，直至1min内通过筛孔的质量小于筛上残余量的0.1％为止；当采用摇筛机筛分时，应在摇筛机筛分后再逐个由人工补筛。将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。应确认1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的0.1％。
注：由于0.075㎜筛干筛几乎不能把沾在粗集料表面的小于0.075㎜部分的石粉筛过去，而且对水泥混凝土用粗集料而言，0.075㎜通过率的意义不大，所以也可以不筛，且把通过0.15㎜筛的筛下部分全部作为0.075㎜的分计筛余，将粗集料的0.075㎜通过率假设为0。
c. 如果某个筛上的集料过多，影响筛分作作业时，可以分两次筛分，当筛余颗粒的粒径大于19㎜时，筛分过程中允许用手指轻轻拨动颗粒，但不得逐颗筛过筛孔。
d.称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1％。各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0相比，相差不得超过m0的0.5％。
3．沥青混合料及基层用粗集料水洗法试验
a. 取一份试样，将试样置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m3)，准确至0.1％。
注：恒重系指相邻两次称取间隔时间大于3h（通常不少于6h)的情况下，前后两次称量之差小于该项试验所要求的称量精密度。下同。
b. 将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部淹没，但不得使用任何洗涤剂、分散剂或表面活性剂。
c. 用搅棒充分搅动集料，使集料表面洗涤干净他细粉悬浮在水中，但不得破碎集料或有集料从水中溅出。
d. 根据集料粒径大小选择组成一组套筛，其底部为0.075㎜标准筛，上部为2.36㎜或4.75㎜筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液倒出，经过套筛流入另一容器中，尽量不将粗集料倒出，以免损坏标准筛筛面。
注：无需将容器中的全部集料都倒出，只倒出悬浮液。且不可直接倒至0.075㎜筛上，以免集料掉出损坏筛面。
e. 重复5.2～5.4步骤，直至倒出的水洁净为止，必要时可采用水流缓慢冲洗。
f. 将套筛每个筛子上的集料及容器中的集料全部回收在一个搪瓷盘中，容器上不得有沾附的集料颗粒。
注：沾在0.075㎜筛面上的细粉很难回收扣入搪瓷盘中，此时需将筛子倒扣在搪瓷盘上用少量的水并助以毛刷将细粉刷落入搪瓷盘中，并注意不要散失。
g.在确保细粉不散失的前提下，小心泌去搪瓷盘中的积水，将搪瓷盘连同集料一起置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m4)，准确至0.1％。以m3与m4之差作为0.075㎜的筛下部分。
h.将回收的干燥集料按干筛方法筛分出0.075㎜筛以上各筛的筛余量，此时0.075㎜筛下部分应为0，如果尚能筛出，则应将其并入水洗得到的0.075㎜的筛下部分，且表示水洗得不干净。
四、实验结果与计算
1．干筛法筛分结果及计算
a. 计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率，记入表T0302-2之第(1)栏，若损耗率大于0.3％，应重新进行试验。
m5=m0-(∑mi+m底) (T0302-1)
式中：m5——由于筛分造成的损耗(g)；
　　 m0——用于干筛的干燥集料总质量(g)；
　　 mi——各号筛上的分计筛余(g)；
　　 i——依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序；
　 　m底——筛底(0.075㎜以下部分)集料总质量(g)。
　　b. 干筛分计筛余百分率
　　干筛后各号筛上的分计筛余百分率按式(T0302-2)计算，记入表T0302-2之第(2)栏，精确至0.1％。
(T0302-2)
　　式中：——各号筛上的分计筛余百分率(％)；
　　 m5——由于筛分造成的损耗(g)；
　　 m0——用于干筛的干燥集料总质量(g)；
　 　mi——各号筛上的分计筛余(g)；
　 　i——依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序。
　　c. 干筛累计筛余百分率
　　各号筛的累计筛余百分率为该号筛以上各号筛的分计筛余百分率之和，记入表T0302-2之第(3)栏，精确至0.1％。
　　d. 干筛各号筛的质量通过百分率
　　各号筛的质量通过百分率Pi等于100减去该号筛累计筛余百分率，记入表T0302-2之第(4)栏，精确至0.1％。
　　e. 由筛底存量除以扣除损耗后的干燥集料总质量计算0.075㎜筛的通过率。
f. 试验结果以两次试验的平均值表示，记入表T0302-2之第(5)栏，精确至0.1％。当两次试验结果P0.075的差值超过1％时，试验应重新进行。
表T0302-2 粗集料干筛分记录
干燥试样总量m0(g)
第1组
第2组
平均
3000
3000
筛孔尺寸(㎜)
筛上重mi(g)
分计筛余(％)
累计筛余(％)
通过百分率(％)
筛上重mi(g)
分计筛余(％)
累计筛余(％)
通过百分率(％)
通过百分率(％)
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
19
0
0
0
100
0
0
0
100
100
16
696.3
23.2
23.2
76.8
699.4
23.3
23.3
76.7
76.7
13.2
431.9
14.4
37.6
62.4
434.6
14.5
37.8
62.2
62.3
9.5
801.0
26.7
64.4
35.6
802.3
26.8
64.6
35.4
35.5
4.75
989.8
33.0
97.4
2.6
985.3
32.9
97.4
2.6
2.6
2.36
70.1
2.3
99.7
0.3
68.5
2.3
99.7
0.3
0.3
1.18
8.2
0.3
100.0
0.0
7.9
0.3
100.0
0.0
0.0
0.6
0.5
0.0
100.0
0.0
0.2
0.0
100.0
0.0
0.0
0.3
0.0
0.0
100.0
0.0
0.0
0.0
100.0
0.0
0.0
0.15
0.0
0.0
100.0
0.0
0.0
0.0
100.0
0.0
0.0
0.075
0.0
0.0
100.0
0.0
0.0
0.0
100.0
0.0
0.0
筛底m底
0.0
0.0
100.0

0.0
0.0
100.0
0.0

筛分后总量∑mi(g)
2997.8
100.0

2998.2
100.0

损耗m5(g)
2.2

1.8

损耗率(％)
0.1

0.1

2．干筛法筛分结果及计算
a. 按式(T0302—3)、(10302-4)计算粗集料中0.075㎜筛下部分质量m0.075和含量P0.075，记入表T0302-3中，精确至0.1％。当两次试验结果P0.075的差值超过1％时，试验应重新进行。
　　m0.075=m3一m4 (T0302-3)
P0.075== (T0302-4)
式中：P0.075——粗集料中小于0.075㎜的含量(通过率)(％)；
　　 m0.075——粗集料中水洗得到的小于0.075㎜部分的质量(g)；
　 　m3——用于水洗的干燥粗集料总质量(g)；
　 　m4——水洗后的干燥粗集料总质量(g)。
　 b. 计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m4之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率记入表。T0302-3之第(1)栏，若损耗率大于0.3％，应重新进行试验。
m5=m3一(∑mi+m0.075) (T0302-5)
式中：m5——由于筛分造成的损耗(g)；
　 　m3——用于水筛筛分的干燥集料总质量(g)；
　 　mi——各号筛上的分计筛余(g)；
　 　i——依次为0.075㎜、0.15㎜……至集料最大粒径的排序；
m0.075——水洗后得到的0.075㎜以下部分质量(g)，即(m3一m4)。
　c. 计算其它各筛的分计筛余百分率、累计筛余百分率、质量通过百分率，计算方法与干筛法相同。当干筛时筛分有损耗时，应按计算干筛法的方法从总质量中扣除损耗部分(见报告示例).将计算结果分别记人表T0302—3之第(2)、(3)、(4)栏。
　d. 试验结果以两次试验的平均值表示，记入表T0302—3之第(5)栏。
表T0302-3粗集料水筛法筛分记录
干燥试样总量m3(g)
第1组
第2组
平均
3000
3000
水洗后筛上总量m4(g)
2879
2868
水洗后0.075㎜筛下量m0.075(g)
121
132
0.075㎜通过率P0.075(％)
4
4.4
筛孔尺寸(㎜)
筛上重mi(g)
分计筛余(%)
累计筛余(%)
通过百分率（%）
筛上重mi(g)
分计筛余(%)
累计筛余(%)
通过百分率（%）
通过百分率（%）
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
水洗后干筛法筛分
19
5
0.2
0.2
99.8
0
0
0
100
99.9
16
696.3
23.2
23.4
76.6
680.3
22.7
22.7
77.3
76.9
13.2
882.3
29.4
52.8
47.2
839.2
28
50.7
49.3
48.2
9.5
713.2
23.8
76.6
23.4
778.5
26
76.7
23.3
23.4
4.75
343.4
11.5
88.1
11.9
348.7
11.6
88.3
11.7
11.8
2.36
70.1
2.3
90.4
9.6
68.3
2.3
90.6
9.4
9.5
1.18
87.5
2.9
93.3
6.7
79.1
2.6
93.2
6.8
6.7
0.6
678
2.3
95.6
4.4
59.3
2
95.2
4.8
4.6
0.3
4.6
0.2
95.7
4.3
4.3
0.1
95.3
4.7
4.5
0.15
5.6
0.2
95.9
4.1
3.8
0.1
95.5
4.5
4.3
0.075
2.3
0.1
96
4
4
0.1
95.6
4.4
4.2
筛底m底[注]
0

0

干筛后总量∑mi(g)
2878.1
96

2865.5
95.6

损耗m5(g)
09

2.5

损耗率(％)
0.03

0.09

扣除损耗后总量(g)
2999.1

2997.5

注：如筛底m底的值不是0，应将其并入m0.075中重新计算P0.075。

五、实验分析与讨论
1. 筛分结果以各筛孔的质量通过百分率表示，宜记录为表T0302-2或表T0302-3的格式。
2. 对用于沥青混合料、基层材料配合比设计用的集料，宜绘制集料筛分曲线，其横坐标为筛孔尺寸的0.45次方(见表T0302-4)，纵坐标为普通坐标，如图T0302-1所示。
表T0302-4级配曲线的横坐标(按X=di0.45计算)
筛孔di(㎜)
0.075
0.15
0.3
0.6
1.18
2.36
4.75
横坐标x
0.312
0.426
0.582
0.795
1.077
1.472
2.016
筛孔di(㎜)
9.5
13.2
16
19
26.5
31.5
37.5
横坐标x
2.745
3.193
3.482
3.762
4.370
4.723
5.109

图T0302-1集料筛分曲线与矿料级配设计曲线
3. 同一种集料至少取两个试样平行试验两次，取平均值作为每号筛上筛余量的试验结果，报告集料级配组成通过百分率及级配曲线。

七、参考资料：
1. JTG E42-2005公路工程集料试验规程