本文章引用JTG 3432—2024《公路工程集料试验规程》中-T0304—2024粗集料密度及吸水率试验(网篮法)
1适用范围
本方法适用于测定粗集料的表观相对密度表干相对密度毛体积相对密度、表观密度、表干密度、毛体积密度以及吸水率。
2仪具与材料
2.1浸水天平:可悬挂吊篮测定试样水中质量,感量不大于称量质量的0.1%。
2.2吊篮:耐锈蚀材料制成,直径高度不小于150mm的网篮,四周及底部为1~2mm的筛网或密集孔眼;或者耐锈蚀材料制成,直径不小于200mm、孔径不大于1.18mm的筛网。
2.3溢流水槽:有溢流孔,能够使水面保持恒定高度;耐锈蚀材料制成的水槽,容积应足够大;挂上吊篮、加水至溢流孔位置时,应保证吊篮底部与水槽底部、四周侧壁间距均不小于50mm。
TD705-1型 沥青混合材料密度试验低温溢流水箱
2.4吊线:耐锈蚀、不吸湿的细线,连接浸水天平和吊篮;线直径不大于1mm,其长度应该保证水槽加水至溢流孔位置时,吊篮顶部离水面距离不小于50mm。
2.5烘箱:鼓风干燥箱,恒温105℃±5℃,并满足T0302中2.4要求。
2.6吸湿软布:纯棉制毛巾,或纯棉的汗衫布等。
2.7温度计:量程0~50℃,分度值0.1℃;量程0~200℃,分度值1℃。
2.8试验筛:孔径为4.75mm、2.36mm的方孔筛,并满足T0302中2.1要求。
2.9盛水容器:浸泡试样用容器,如不锈钢盆。
2.10恒温水槽:恒温23℃±2℃。
2.11试验用水:饮用水,使用之前煮沸后冷却至室温。
2.12其他:金属盘、刷子等。
3试验准备
3.1将样品用4.75mm试验筛(对于3~5mm、3×10mm集料,采用2.36mm试验筛)充分过筛,取筛上颗粒缩分至表T0304-1要求质量的试样两份。
表T0304-1粗集料密度及吸水率(网篮法)试验的试样质量
集料公称最大粒径(mm) | 4.75 | 9.5 | 13.2 | 16 | 19 | 26.5 | 31.5 | 37.5 | 53 | 63 | 75 |
一份试样的最小质量(kg) | 0.5 | 1.0 | 1.0 | A.1 | 1.3 | 1,8 | 2.0 | 2.5 | 4.0 | 5.5 | 8.0 |
3.2将试样浸泡在水中,借助金属丝刷将试样颗粒表面洗刷干净,经多次漂洗至水清澈为止。清洗过程中丕得散失颗粒。
3.3样品不得采用烘干处理。经过拌和楼等加热后的样品,试验之前,应室温条件下放置不少于12h。
4试验步骤
4.1将试样装入盛水容器中,注入洁净的水,水面应高出试样20mm;搅动试样,排除附着试样上的气泡。浸水24h±0.5h(可在室温下浸水后,再移入23℃±2℃恒温水槽继续浸水。其中恒温水槽浸水不少于2h)。
4.2将吊篮用细线挂在天平的吊钩上,浸入溢流水槽中,向水槽中加水至吊篮完全浸没,吊篮顶部至水面距离不小于50mm。用上、下升降吊篮的方法排除气泡,吊篮每秒升降约一次,升降25次,升降高度约25mm,且吊篮不得露出水面。也可采用其他方法去除气泡。向水槽中加水至水位达到溢流孔位置;待天平读数稳定后,将天平调零。试验过程中水槽水温稳定在23℃±2℃。
4.3将试样移入吊篮中,按照4.2相同方法排除气泡。待水槽中水位达到溢流孔位置、天平读数稳定后,称取试样水中质量m。
4.4提起吊篮、稍沥干水后,将试样完全移至拧干的软布上,用另外一条软布在试样表面搓滚、吸走颗粒表面及颗粒之间的自由水,至颗粒表面自由水膜消失、看不到发亮的水迹,即为饱和面干状态。对较大粒径的粗集料,宜逐颗擦干颗粒表面自由水,此时拧湿毛巾时不要太用劲,防止拧得太干。
4.5擦拭时,既要将颗粒表面自由水擦掉,又不能至颗粒内部水(开口孔隙中吸收的水)散失,因此对擦拭完成的试样,立即称量饱和面干质量m。如果擦拭过干,则放入水中浸泡约30min,再次擦拭。
4.6将试样置于金属盘中,105℃±5℃烘干至恒重,冷却至室温后称取试样烘干质量(m)。
4.7试验过程中不得丢失试样。
4.8当仅测定表观相对密度和表观密度时,可省去4.4、4.5步骤。
4.9当仅测定吸水率时,可省去4.2、4.3步骤,按4.1浸水24h±0.5h后,将试样从容器中取出稍沥干水后,直接按照4.4~4.7要求试验。
4.10当一份试样较多时,可分成两小份或数小份,按照以上步骤分别试验,然后合并计算。
5结果整理
5.1试样的表观相对密度、表干相对密度和毛体积相对密度按式(T0304-1)~式(T0304-3)计算,精确至0.001。
γa=ma/(ma-mw)T0304-1
γs=mf/(mf-mw)T0304-2
γa=ma/(mf-mw)T0304-3
式中:γa——试样的表观相对密度;
γs——试样的表干相对密度;
γb——试样的毛体积相对密度;
ma——试样烘干质量(g);
mf——试样表干质量(g);
mw——试样水中质量(g)。
5.2试样的表观密度、表干密度和毛体积密度按式(T0304-4)~式(T0304-6)计算,精确至0.001g/cm³。
ρa=γa×ρT(T0304-4)
ρs=γs×ρT(T0304-5)
ρb=γb×ρT(T0304-6)
式中:ρa——试样的表观密度(g/cm³);
ρs——试样的表干密度(g/cm³);
ρb——试样的毛体积密度(g/cm³);
ρT——试验温度T时水的密度(g/cm³)。按附录A确定。
5.3试样的吸水率按式(T0304-7)计算,精确至0.01%。
Wx=(mf-ma)/ma×100(T0304-7)
式中:wx——试样的吸水率(%)。
5.4取两份试样的测定值算术平均值作为试验结果,相对密度精确至0.001,密度精确至0.001g/cm³,吸水率精确至0.01%。
5.5对于再生集料、工业矿渣集料、轻集料等材料,若两份试样的允许误差不满足要求,可再取两份试样进行试验,直接取四份试样的测定值算术平均值作为试验结果。
5.6集料混合料的相对密度按式(T0304-8)计算,精确至0.001。
γ=100/(P1/γ1+P2/γ2+…+Pn/γn)(T0304-8)
式中:γ——集料混合料的相对密度,可以为表观相对密度、表干相对密度或毛体
积相对密度;
ρ₁、ρ₂、ρn——各档集料占合成集料混合料总质量的百分率,其和为100%;γ₁、γ₂、…γn——各档集料的相对密度。
5.7集料混合料的密度按式(T03049)计算,精确至0.001g/cm³。
ρ=100/(P1/ρ1+P2/ρ2+…+Pn/ρn) (T0304-9)
式中:ρ——集料混合料的密度,可以为表观密度、表干密度或毛体积密度(g/cm³);
ρ₁、ρ₂…ρn——各档集料的密度(g/cm³)。
5.8集料混合料的吸水率按式(T0304-10)计算,精确至0.01%。
W=P1wx1/100+P2wx2/100+…+Pnwxn/100 (T0304-10)
式中:w——集料混合料的吸水率(%);
wx₁、W₂…wn——各档集料的吸水率(%)。
6允许误差
6.1相对密度重复性试验的允许误差为0.020。
6.2吸水率重复性试验的允许误差为0.20%。
7报告
7.1试验项目名称和执行标准。
7.2样品的编号、名称、产地和规格。
7.3接样日期、样品描述。
7.4试验日期样品缩分方法。
7.5主要仪器设备的名称、型号及编号。
7.6试验水温、浸泡时间和烘干时间。
7.7相对密度、密度和吸水率试验结果。
7.8要说明的其他内容。
条文说明
2.11水中杂质,或者水中溶解有空气,会影响试验结果。一些工地试验室直接采用工程用水,其质量难以保障。本次修订要求采用自来水等饮用水煮沸、冷却后使用,可降低水中杂质、溶解的气泡。
3.3试样浸泡之前是否烘干至恒重对表干相对密度和吸水率影响较大。相对于采用自然状态的集料直接浸泡,集料烘干至恒重再浸泡会将颗粒内部孔隙水完全蒸发,而浸泡时水又很难完全进入颗粒开口孔隙最内部,开口孔隙中水会偏少,因此测定的表干相对密度和吸水率偏低;集料粒径越大,表干相对密度和吸水率越低。采用自然状态下集料进行浸泡,这与集料在实际工程中应用状态更为接近;即使是热拌沥青混合料,加热时间过短,不可能蒸发掉开口内部的全部水。在热料仓取白料进行试验时,其经拌和楼加热、干燥后的含水率状态与自然状态不同,因此在其浸泡之前需放置一定时间,以达到湿度平衡。
4.1水中称重时水浴温度对相对密度试验结果影响较大,因此其水浴温度应严格控制在23℃±2℃。浸水温度与水中称重时水浴温度相差太大时,会影响水中称量时质量平衡,因此对浸泡温度也有要求。
5.4对于再生集料、工业矿渣集料、轻集料,由于材料不均匀性,重复性试验误差较大,见表T0304-2。当试验允许误差不满足要求时,应增加试样数量。
表T0304-2特殊粗集料相对密度及吸水率试验误差
参数 | 14组再生集料、工业矿渣集料的统计试验误差 |
毛体积相对密度 | 层0.036 |
表干相对密度 | 0.032 |
表观相对密度 | 0.033 |
吸水率(%) | 0.34 |
5.6、5.7集料混合料密度、相对密度、吸水率,也称为合成密度、合成相对密度和合成吸水率。
表观相对密度m,表干相对密度。毛体权相对密度γ.和吸水率u2,互相转换公式
如下:
在我单位整理过程中有可能会出现部分错误,仅供参考,建议购买正版试验标准。


