① 土的三相組成——固體顆粒
土是由固體顆粒、水和氣體三部分所組成的三相體系。
固體部分構成土的骨架。 土骨架 間布滿相互貫通的孔隙:
飽和土 ——孔隙完全被水充滿
非飽和土 ——孔隙一部分被水占據,另一部分被氣體占據
干土 ——孔隙完全充滿氣體
固體顆粒構成土骨架,它對土的物理力學性質起到決定性的作用。
主要研究固體顆粒的 粒徑級配 (粒徑大小及不同尺寸顆粒在土中所佔的百分比)、礦物成分和顆粒形狀。
土顆粒的大小通常以粒徑表示,工程上按粒徑大小分組,稱為粒組(即某一級粒徑的變化范圍)。
實際上,土常是各種不同大小顆粒的混合物:
無黏性土(粗粒土) ——以礫石和砂粒為主的土
黏性土(細粒土) ——以粉粒和黏粒為主的土
土中各粒組的相對含量就稱為土的 粒徑級配 。
工程中,實用的粒徑級配分析方法有 篩分法 和 水分法 。
篩分法——適用於土粒徑大於0.075mm的部分。
水分法——適用於土粒徑小於0.075mm的部分。
橫坐標:土顆粒的直徑(mm),由於土中粒徑相差甚大,且細粒土含量對土的性質影響很大,需詳細表示,所以粒徑的坐標通常取為對數坐標。
縱坐標:小於某粒徑的土顆粒累積含量(%)
土的粗細常用平均粒徑 表示——土中大於此粒徑和小於此粒徑的土的含量均佔50%
土顆粒的均勻程度和分布連續性程度,通過以下三種粒徑表示:
——小於此種粒徑的土顆粒質量占土顆粒總質量的10%(有效粒徑)
——小於此種粒徑的土顆粒質量占土顆粒總質量的30%
——小於此種粒徑的土顆粒質量占土顆粒總質量的60%(控制粒徑)
土的不均勻系數 :
越大,表示土越不均勻,即粗顆粒和細顆粒的大小相差懸殊。
的土稱為 不均勻土 ,反之 均勻土 。
粒徑級配曲線不連續,曲線上某一位置出現水平段(該范圍所包含的粒組含量為0),水平段范圍較大,這種土的組成特徵是顆粒粗的很粗,細的很細。
土的粒徑級配累積曲線的斜率是否連續可用 曲率系數 表示:
當級配連續時, 的范圍約為1~3,此外的均表示不良級配的土。
土中缺少的中間粒徑大於連續級配曲線的 時,曲率系數變小,反之變大。
從工程觀點看,土的級配不均勻,且級配曲線連續,稱為級配良好的土。
岩土工程中,應根據工程的需要選擇土的級配。級配良好的土經壓實後,容易得到較高幹密度和較好的力學特性,適用於填方工程。級配均勻的土孔隙較多較大,有較好的滲透性,可用於排水結構物和反濾層中。
② 什麼叫做土的粒徑級配
固體顆粒構成土骨架,它對土的物理力學性質起決定性作用。研究固體顆粒就要分析粒徑大小及其在土中所佔的百分比,稱為土的粒徑級配。
土顆粒大小通常採用粒徑級配曲線(Particle-size
distribution
curve)來加以描述。粒徑的坐標常取對數坐標,如此可以方便描述粗顆粒的粒徑到細顆粒的粒徑。級配曲線的縱坐標為小於某粒徑土的累積質量百分比。粒徑級配曲線的獲得通常採用兩種方法,①篩分法:適用於粗粒土(>0.1
mm)②水分法(比重計法):適用於細粒土(<0.1
mm)。
詳見《土力學》
陳仲頤,周景星,王洪瑾,清華大學出版社。第一章,第二節土的三相組成,P3-P7
③ 顆粒級配的顆粒級配
砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合體平均粒徑大小,用細度模數(Mx)表示。細度模數Mx越大,表示砂越粗,Mx越小,則砂比表面積越大。
砂的顆粒級配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級配指粗顆粒的空隙恰好由中顆粒填充,中顆粒的空隙恰好由細顆粒填充,如此逐級填充使砂形成最密緻的堆積狀態,空隙率達到最小值,堆積密度達最大值。這樣可達到節約水泥,提高混凝土綜合性能的目標。因此,砂顆粒級配反映空隙率大小。
1)細度模數和顆粒級配的測定。砂的粗細程度和顆粒級配用篩分析方法測定,用細度模數表示粗細,用級配區表示砂的級配。篩分析是用一套孔徑為4.75,2.36,1.18,0.600,0.300,0.150mm的標准篩,將500克干砂由粗到細依次過篩(詳見試驗),稱量各篩上的篩餘量mi(g),計算各篩上的分計篩余率ai(%),再計算累計篩余率Ai(%)。ai和Ai的計算關系見表4-3。細度模數的計算見例題。
2)砂的摻配使用。
配製普通混凝土的砂宜為中砂(Mx=2.3~3.0)Ⅱ級區。但實際工程中往往出現砂偏細或偏粗的情況。通常有兩種處理方法:只有一種砂源時,對偏細砂適當減少砂用量,即降低砂率;對偏粗砂則適當增加砂用量,即增加砂率。粗砂和細砂可同時提供時,宜將細砂和粗砂按一定比例摻配使用,這樣既可調整Mx,也可改善砂的級配,有利於節約水泥,提高混凝土性能。摻配比例可根據砂資源狀況,粗細砂各自的細度模數及級配情況,通過試驗和計算確定。 砂粒表面乾燥,內部孔隙中部分含水。指室內或室外(天晴)空氣平衡的含水狀態,其含水量的大小與空氣相對濕度和溫度密切相關。
飽和面干狀態:砂粒表面乾燥內部孔隙全部吸水飽和。水利工程上通常採用飽和面干狀態計量砂用量。
濕潤狀態:砂粒內部吸水飽和,表面還含有部分表面水。施工現場,特別是雨後常出現此種狀況,攪拌混凝土中計量砂用量時,要扣除砂中的含水量;同樣,計量水用量時,要扣除砂中帶入的水量。
④ 細集料顆粒級配試驗方法叫什麼名字
:一、細集料顆粒級配檢測實施細則
(一)國 標
1、檢測依據
《建築用砂》(GB/T14684-2001)。
2、質量要求
產品標准
《建築用砂》(GB/T14684-2001);
《混凝土用機制砂質量標准及檢驗方法》(DB50/5017-2001)。
技術要求
GB/T14684-2001規定的顆粒級配
顆粒級配(GB/T14684-2001)
註:
a、,,可以略有超出,但超出總量應小於5%;
b、~ 85 , 2 ~80 , 3 ~75 。
DB50/5017-2001規定的顆粒級配
機制砂顆粒級配(DB50/5017-2001)
註:,,可以略有超出,但超出總量應小於5%。
3、適用范圍
。
4、主要儀器設備
:、、、、、,篩底和篩蓋各一隻;
鼓風烘箱:能使溫度控制在105±5℃;
天平:稱量1000g,分度值1g;
搖篩機;
淺盤和硬、軟毛刷等。
5、檢測前的准備
。
用四分法將樣品縮分至約1100g作為顆粒級配檢測的試樣,並將試樣放在烘箱中烘乾至恆重,冷卻至室溫。
,記錄篩余百分率。
:每個樣品檢2份試樣。
6、檢測步驟
准確稱取試樣500g,精確至1g。將試樣倒入按篩孔大小順序從上到下排列的套篩上。
將套篩裝入搖篩機,搖篩約10min,然後,取出套篩,再按篩孔大小順序,在清潔的盤上逐個進行手篩,%時為止。通過的試樣並入下一號篩,並和下一號篩中的試樣一起過篩,按這樣順序進行,直至各號篩全部篩完為止。
稱量各號篩的篩餘量,精確至1g。篩分後,各號篩的篩餘量和底盤中剩餘量的總和與篩分前的試樣總量相比,其相差不得超過1%,否則須重新試驗。
7、數據處理
:各號篩上的篩餘量除以試樣總質量的百分率,%。
計算累計篩余百分率:該號篩上的分計篩余百分率加上該號篩以上各篩余百分率之和,%。
按下式計算細度模數,:
式中:—、、、、、。
累計篩余百分率取兩次試驗結果的算術平均值,精確至1%。
細度模數取兩次試驗結果的算術平均值,;,應重新進行試驗。
繪制篩分曲線圖:以累計篩余百分率為縱坐標,篩子尺寸為橫坐標,繪制篩分曲線圖,根據曲線圖觀察顆粒級配。
8、檢測報告內容
(國標)用砂檢測報告。
(二)公路工程行標
1、檢測依據
《公路工程集料試驗規程》(JTG E42-2005)。
2、質量要求
產品標准
《公路橋涵施工技術規范》(JTJ041-2000)。
技術要求
JTJ041-2000規定的砂分區及級配范圍
砂分區及級配范圍(JTJ041-2000)
篩孔尺寸(mm)
級配區
I區
II區
III區
累計篩余(%)
0
0
0
10~0
10~0
10~0
35~5
25~0
15~0
65~35
50~10
25~0
85~71
70~41
40~16
95~80
92~70
85~55
100~90
100~90
100~90
JTJ041-2000規定的分類
砂的分類(JTJ041-20
⑤ 砂的粗細程度和顆粒級配是由什麼來進行測定的
砂的粗細程度和顆粒級配是由什麼來進行測定的
級配主要通過篩分實驗測量出試樣中不通直徑內的骨料的質量確定的. 依次通過一套篩孔徑為4.75、2.36、1.18、0.660、0.30和0.15的六個標准篩,測量各篩篩餘量的質量mi,計算出各篩的分計篩餘量和累計篩餘量。 A,分計篩餘量mi:砂子通過六個標准篩時各篩上的篩餘量,即mi(其中i=1,2,3,4,5,6); B,分計篩余率 :各篩上的分計篩餘量占砂樣總質量(500g)的百分率; C,累計篩余率 :各篩與比該篩粗的所有分計篩余率之和; 級配劃分的標准:按GB/T14684-2001標准規定,砂按0.60mm篩孔的累計篩余百分率計,可分三個級配,三個級配區: I級配區砂: A4 =(85~71)%; II級配區砂:A4 =(41~70)%; III級配區砂: A4 =(16~40)%。 砂的粗細程度:指不同粒徑的顆粒混合物的平均粗細程度 砂的粗細程度用細度模數表示,一般分為粗砂、中砂和細砂等; 粗砂: =3.7~3.1; 中砂: =3.0~2.3; 細砂: =2.2~1.6 特細砂: =1.5~0.7。 普通混凝土優先使用中砂 MX =3.0~2.3;