① 土的三相组成——固体颗粒
土是由固体颗粒、水和气体三部分所组成的三相体系。
固体部分构成土的骨架。 土骨架 间布满相互贯通的孔隙:
饱和土 ——孔隙完全被水充满
非饱和土 ——孔隙一部分被水占据,另一部分被气体占据
干土 ——孔隙完全充满气体
固体颗粒构成土骨架,它对土的物理力学性质起到决定性的作用。
主要研究固体颗粒的 粒径级配 (粒径大小及不同尺寸颗粒在土中所占的百分比)、矿物成分和颗粒形状。
土颗粒的大小通常以粒径表示,工程上按粒径大小分组,称为粒组(即某一级粒径的变化范围)。
实际上,土常是各种不同大小颗粒的混合物:
无黏性土(粗粒土) ——以砾石和砂粒为主的土
黏性土(细粒土) ——以粉粒和黏粒为主的土
土中各粒组的相对含量就称为土的 粒径级配 。
工程中,实用的粒径级配分析方法有 筛分法 和 水分法 。
筛分法——适用于土粒径大于0.075mm的部分。
水分法——适用于土粒径小于0.075mm的部分。
横坐标:土颗粒的直径(mm),由于土中粒径相差甚大,且细粒土含量对土的性质影响很大,需详细表示,所以粒径的坐标通常取为对数坐标。
纵坐标:小于某粒径的土颗粒累积含量(%)
土的粗细常用平均粒径 表示——土中大于此粒径和小于此粒径的土的含量均占50%
土颗粒的均匀程度和分布连续性程度,通过以下三种粒径表示:
——小于此种粒径的土颗粒质量占土颗粒总质量的10%(有效粒径)
——小于此种粒径的土颗粒质量占土颗粒总质量的30%
——小于此种粒径的土颗粒质量占土颗粒总质量的60%(控制粒径)
土的不均匀系数 :
越大,表示土越不均匀,即粗颗粒和细颗粒的大小相差悬殊。
的土称为 不均匀土 ,反之 均匀土 。
粒径级配曲线不连续,曲线上某一位置出现水平段(该范围所包含的粒组含量为0),水平段范围较大,这种土的组成特征是颗粒粗的很粗,细的很细。
土的粒径级配累积曲线的斜率是否连续可用 曲率系数 表示:
当级配连续时, 的范围约为1~3,此外的均表示不良级配的土。
土中缺少的中间粒径大于连续级配曲线的 时,曲率系数变小,反之变大。
从工程观点看,土的级配不均匀,且级配曲线连续,称为级配良好的土。
岩土工程中,应根据工程的需要选择土的级配。级配良好的土经压实后,容易得到较高干密度和较好的力学特性,适用于填方工程。级配均匀的土孔隙较多较大,有较好的渗透性,可用于排水结构物和反滤层中。
② 什么叫做土的粒径级配
固体颗粒构成土骨架,它对土的物理力学性质起决定性作用。研究固体颗粒就要分析粒径大小及其在土中所占的百分比,称为土的粒径级配。
土颗粒大小通常采用粒径级配曲线(Particle-size
distribution
curve)来加以描述。粒径的坐标常取对数坐标,如此可以方便描述粗颗粒的粒径到细颗粒的粒径。级配曲线的纵坐标为小于某粒径土的累积质量百分比。粒径级配曲线的获得通常采用两种方法,①筛分法:适用于粗粒土(>0.1
mm)②水分法(比重计法):适用于细粒土(<0.1
mm)。
详见《土力学》
陈仲颐,周景星,王洪瑾,清华大学出版社。第一章,第二节土的三相组成,P3-P7
③ 颗粒级配的颗粒级配
砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小,用细度模数(Mx)表示。细度模数Mx越大,表示砂越粗,Mx越小,则砂比表面积越大。
砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒搭配比例。良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充,中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充,如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态,空隙率达到最小值,堆积密度达最大值。这样可达到节约水泥,提高混凝土综合性能的目标。因此,砂颗粒级配反映空隙率大小。
1)细度模数和颗粒级配的测定。砂的粗细程度和颗粒级配用筛分析方法测定,用细度模数表示粗细,用级配区表示砂的级配。筛分析是用一套孔径为4.75,2.36,1.18,0.600,0.300,0.150mm的标准筛,将500克干砂由粗到细依次过筛(详见试验),称量各筛上的筛余量mi(g),计算各筛上的分计筛余率ai(%),再计算累计筛余率Ai(%)。ai和Ai的计算关系见表4-3。细度模数的计算见例题。
2)砂的掺配使用。
配制普通混凝土的砂宜为中砂(Mx=2.3~3.0)Ⅱ级区。但实际工程中往往出现砂偏细或偏粗的情况。通常有两种处理方法:只有一种砂源时,对偏细砂适当减少砂用量,即降低砂率;对偏粗砂则适当增加砂用量,即增加砂率。粗砂和细砂可同时提供时,宜将细砂和粗砂按一定比例掺配使用,这样既可调整Mx,也可改善砂的级配,有利于节约水泥,提高混凝土性能。掺配比例可根据砂资源状况,粗细砂各自的细度模数及级配情况,通过试验和计算确定。 砂粒表面干燥,内部孔隙中部分含水。指室内或室外(天晴)空气平衡的含水状态,其含水量的大小与空气相对湿度和温度密切相关。
饱和面干状态:砂粒表面干燥内部孔隙全部吸水饱和。水利工程上通常采用饱和面干状态计量砂用量。
湿润状态:砂粒内部吸水饱和,表面还含有部分表面水。施工现场,特别是雨后常出现此种状况,搅拌混凝土中计量砂用量时,要扣除砂中的含水量;同样,计量水用量时,要扣除砂中带入的水量。
④ 细集料颗粒级配试验方法叫什么名字
:一、细集料颗粒级配检测实施细则
(一)国 标
1、检测依据
《建筑用砂》(GB/T14684-2001)。
2、质量要求
产品标准
《建筑用砂》(GB/T14684-2001);
《混凝土用机制砂质量标准及检验方法》(DB50/5017-2001)。
技术要求
GB/T14684-2001规定的颗粒级配
颗粒级配(GB/T14684-2001)
注:
a、,,可以略有超出,但超出总量应小于5%;
b、~ 85 , 2 ~80 , 3 ~75 。
DB50/5017-2001规定的颗粒级配
机制砂颗粒级配(DB50/5017-2001)
注:,,可以略有超出,但超出总量应小于5%。
3、适用范围
。
4、主要仪器设备
:、、、、、,筛底和筛盖各一只;
鼓风烘箱:能使温度控制在105±5℃;
天平:称量1000g,分度值1g;
摇筛机;
浅盘和硬、软毛刷等。
5、检测前的准备
。
用四分法将样品缩分至约1100g作为颗粒级配检测的试样,并将试样放在烘箱中烘干至恒重,冷却至室温。
,记录筛余百分率。
:每个样品检2份试样。
6、检测步骤
准确称取试样500g,精确至1g。将试样倒入按筛孔大小顺序从上到下排列的套筛上。
将套筛装入摇筛机,摇筛约10min,然后,取出套筛,再按筛孔大小顺序,在清洁的盘上逐个进行手筛,%时为止。通过的试样并入下一号筛,并和下一号筛中的试样一起过筛,按这样顺序进行,直至各号筛全部筛完为止。
称量各号筛的筛余量,精确至1g。筛分后,各号筛的筛余量和底盘中剩余量的总和与筛分前的试样总量相比,其相差不得超过1%,否则须重新试验。
7、数据处理
:各号筛上的筛余量除以试样总质量的百分率,%。
计算累计筛余百分率:该号筛上的分计筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和,%。
按下式计算细度模数,:
式中:—、、、、、。
累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值,精确至1%。
细度模数取两次试验结果的算术平均值,;,应重新进行试验。
绘制筛分曲线图:以累计筛余百分率为纵坐标,筛子尺寸为横坐标,绘制筛分曲线图,根据曲线图观察颗粒级配。
8、检测报告内容
(国标)用砂检测报告。
(二)公路工程行标
1、检测依据
《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)。
2、质量要求
产品标准
《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。
技术要求
JTJ041-2000规定的砂分区及级配范围
砂分区及级配范围(JTJ041-2000)
筛孔尺寸(mm)
级配区
I区
II区
III区
累计筛余(%)
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规定的分类
砂的分类(JTJ041-20
⑤ 砂的粗细程度和颗粒级配是由什么来进行测定的
砂的粗细程度和颗粒级配是由什么来进行测定的
级配主要通过筛分实验测量出试样中不通直径内的骨料的质量确定的. 依次通过一套筛孔径为4.75、2.36、1.18、0.660、0.30和0.15的六个标准筛,测量各筛筛余量的质量mi,计算出各筛的分计筛余量和累计筛余量。 A,分计筛余量mi:砂子通过六个标准筛时各筛上的筛余量,即mi(其中i=1,2,3,4,5,6); B,分计筛余率 :各筛上的分计筛余量占砂样总质量(500g)的百分率; C,累计筛余率 :各筛与比该筛粗的所有分计筛余率之和; 级配划分的标准:按GB/T14684-2001标准规定,砂按0.60mm筛孔的累计筛余百分率计,可分三个级配,三个级配区: I级配区砂: A4 =(85~71)%; II级配区砂:A4 =(41~70)%; III级配区砂: A4 =(16~40)%。 砂的粗细程度:指不同粒径的颗粒混合物的平均粗细程度 砂的粗细程度用细度模数表示,一般分为粗砂、中砂和细砂等; 粗砂: =3.7~3.1; 中砂: =3.0~2.3; 细砂: =2.2~1.6 特细砂: =1.5~0.7。 普通混凝土优先使用中砂 MX =3.0~2.3;