碎石试验作业指导书.docx
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碎石试验作业指导书
1目的
为了规范试验室对碎石（卵石）检测的工作程序，实现标准化操作，特制定此作业指导书。
2适用范围
本作业指导书适用于工业与民用建筑和构件中水泥混凝土及制品用的卵石碎石，道路工程与水利工程可参照本作业指导书。
3编制依据
3.1GB/T14685-2001《建筑用碎石、卵石》
3.2JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》
4检测项目概述
4.1卵石：
也称砾石指岩石风化破碎后，在湖、海、河等天然水域中形成和堆积的，粒径大于5mm的岩石碎块，外形浑圆少凌角。
4.2碎石：
指岩体爆破后经人工破碎或卵石经人工破碎筛分而成的粒径大于５mm的岩石碎块。
4.3针状颗粒：
指石子的颗粒长度大于平均粒径的2.4倍。
。
4.4片状颗粒：
指石子的厚度小于平均粒径的0.4倍。
4.5含泥量：
指粒径小于80µm的岩屑，淤泥与粒土的总和。
4.6泥块含量：
指水浸后粒径大于2.5mm的块状粒土。
4.7坚固性：
指石子自然风化和其它外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。
4.8碱骨料反应：
指水泥和混凝土的有关添加剂中的碱性氧化物（K2O，Na2O）与石子中的活性二氧化硅等物质在常温常压下缓慢反应生成碱硅胶后，吸水膨胀导致混凝土破坏现象。
5检测准备
5.1人员
凡从本试验的人员，都必须经过专业技术培训，且考核合格，并取得相应的上岗证书。
5.2设备仪器
台秤：
称量10kg，感量10g；架盘天平：
称量10kg，感量10g；天平：
称量1kg，感量1g；称量2kg，感量2g；称量100g，感量0.1g；称量100kg，感量0.01g；称量5kg，感量1g；套筛、一套；孔径0.080mm及1.25mm筛各一只；摇筛机、孔径为2.50ey5.00mm筛各一个。
振幅0.5±0.1mm，频率50±3Hz。
容器为试验所需各种容器（量筒、烧杯、玻璃棒容呈瓶等）。
烘箱、三脚网篮、跳桌、水泥胶砂搅拌机测长仪、平燥器。
压力试验机量程30kg，示值相对误差1％；受压试模。
其它与试验匹配的仪器设备。
6检测条件
试验室的温度应保持在15℃～30℃。
7检测顺序
7.1坚固性试验-检验石料对硫酸钠饱和溶液结晶膨胀破坏作用的抵抗能力，间接判断其坚固性。
试验步骤
7.1.1配制溶液
配制试验溶液：
在1000mL蒸馏水中（温度30℃左右）加入无水硫酸钠300～350g，或结晶硫酸钠700～1000g；边加入边用玻璃捧搅拌使溶液饱和，冷却至20～25℃，保持48h，此溶液即为试验溶液，相对密度为1151～1174kg/m3。
7.1.2按下表规定筛分，分别用水冲洗干净放在105±5℃下烘干到恒量。
冷却至室温，取下表中规定重量。
石子粒径（mm）
5～10
10～20
20～40
40～63
63～80
试样
500
1000
1500
3000
3000
7.1.3将称取不同粒级的试样分别装入网篮，并浸入试验溶液中，溶液的体积应不少于试样总体积的５倍，上下升降数次，以排除试样中的汽泡，然后静置于容器中，篮底距容器底300mm，网篮之间间距为30mm，液面至少高于试样顶面15mm，温度保持在20～25℃，浸泡18～20h，把网篮从溶液中取出，放在烘箱中于105±5℃下烘4h，至此完成了第一次试验，待试验冷却至室温后。
再按上述方法进行第二次试验。
从第二次试验开始，浸泡与烘干时间均为4h。
如此循环５次。
7.1.4最后一次试验后，用清洁的温水将试样冲洗，直至冲洗后的水加入少量钡溶液且不出现白色浑浊为止，洗后试样放烘箱中于105±5℃下烘干至恒量，冷却至室温。
7.1.5干燥后的各级试样分别用同筛号的筛过筛，并称各级试样的筛余量，对于粒径大于20mm的颗粒还应做破坏状况检查。
（崩坏、裂纹、剥落等）。
7.1.6结果计算与评定
各级试样质量损失百分率（精确至0.1％）
δji=（mI-m，I）/mI×100%
δji--各级试样质量损失百分率（％）
mI--各级试样试验前质量（g）
m，I--各级试样筛余颗粒的烘干质量（g）
试样中总质量损失百分率按工（７）计算，精确1％。
δj=（a1δj1+a2δj2+a3δj3+a4δj4+a5δj5）/（a1+a2+a3+a4+a5）
δj--试样的总质量损失率（％）
a1、a2、a3、a4、a5--分别为各粒级试样质量损失百分率（％）
δj1、δj2、δj3、δj4、δj5--分别为各粒级试验前的分计筛余百分率（％）
取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。
精确至0.1%，其质量等级如下：
单位：
％
项目
优等品
一等品
合格品
质量损失
５
８
１２
7.2压碎指标试验步骤：
7.2.1取样用孔径10.0和20.0mm筛筛分试样，筛取小于20mm并大于10mm的粒径试样，并除去针片状颗粒。
然后称取试样３份，每份３kg。
7.2.2置圆模于底盘上，取试样一份，分两层装入模内，每装完一层试样，一手按住模子，一手将底盘放在直径25mm圆径钢筋上振颤摇动。
两边交替反复进行至每边25次。
两层振完后，平整模内试样表面。
7.2.3把装有试样的模子置于压力机上，盖上压头，开动压力试验机，孔径2～50mm的筛筛除被压碎的细粒，称取留在筛上的试样质量。
7.2.4结果计算与评定
压碎值按式下式计算精确至0.1%
δa=（m0-m1）/m0×100%
δa--压碎值（％）
m0--试样的质量（g）
m1--压碎试验后筛余的试样质量（g）
以三次试验测定值的算术平均值作为试验的结果。
石子压碎值符合下表：
项目
优等品
一等品
合格品
碎石压碎值（＜）
12
20
30
卵石压碎值（＜）
12
16
16
7.3碱骨料反应试验步骤
7.3.1方法原理
本法测定水泥和石子组成的砼的长度变化，以鉴定水泥与活性石子间的反应新引起的砼膨胀是否具有潜在的危害。
7.3.2试件按下表取
筛孔尺寸（mm）
5.00-2.50
2.50--1.25
1.25-0.630
0.630--0.315
0.315-0.160
含量（％）
１０
２５
２５
２５
１５
试样筛后，每一个粒径应在相应筛上用水冲洗干净后放在烘箱中于105±5℃下烘干至恒量，并放干燥器内备用。
7.3.3采用碱含量（以Na2O计算K2O×0.658+Na2O=Na2O总量）大于0.8%的高碱性水泥。
7.3.4水泥和石子的质量比为1:
2.25，３个试件共需水泥600g。
石子1350g。
用水量按GB2419确定，跳桌跳动频率每秒跳动10次，流动度以105～120mm为准。
胶砂搅拌按GBJ77进行。
7.3.5流动度符合后，把胶砂从跳桌放回搅拌锅，再拌和15s，胶砂分两次装入试模，每次捣20次，浇第一层后安放膨胀端头再浇第二层。
浇捣完毕用小刀抹平并编号，成型时应保持相对湿度为95％以上，温度为23±2℃。
7.3.6将不锈材料制成的密封容器加盖后放在温度为38±2℃的养护室内，确保容器内相对湿度达95％以上，容器内有试件架，架下放水，试件垂直放在试件架上，不与水接触。
7.3.7试件成型后，带模放入标准养护室，养护24±2h后脱模，立即测量试件的长度，此长度为试件的基准长度，测长和在20±2℃的恒温室中进行。
每试件应至少测二次，平均值作为长度测定值。
待测试件用湿布盖好。
7.3.8容器内所有待测24±2h基准长度的试件，应在同一天制作并同时放入容器内，以便同时测定，每次测量后，容器要洗净并换水，试件测量后，在容器内的上下放置方向要变换。
7.3.9测量后将试件放回容器中盖好，放入湿度为95％和温度为38±2℃的恒温恒湿养护器里养护（一个容器内的试件种类应相同）.
7.3.10测定龄期：
自测定基准长度之日起计算，14d、1、2、3、6个月。
在测定前一天，应把养护器从38℃恒温恒湿器里取出，放到20±2℃恒温室内，16h后再进行测定。
每次长度测定后，每个试件要进行挠度测量和外观检查。
a.挠度测量：
把试件放在水平面上，测量试件与平面间的最大挠度应不大于0.3mm。
b.外观检查：
观察有无裂逢，表面沉积或渗出物及其厚度，特别注意在空隙中有无胶体存出。
7.3.11结果计算
试件膨胀率计算精确至0.001％
∑z＝（Lt-L0）／（L0-2A）×100％
式中：
∑z--试件在t天龄期的膨胀率（％）
Lt--试件在t天龄期的长度（mm）
L0--膨胀端头的长度（mm）
以３个试件膨胀值的算术平均值为试验结果，精确至0.001％；一组试件中任何一个试件的膨胀率与平均值相差不大于0.003％则结果有效，而对于膨胀率平均值大于0.020％时结果无效。
每个试件的测定值与平均值之差小平均值的15％也认为结果有效。
7.4有机物试验步骤
7.4.1试剂和标准溶液
a.试剂：
氢氧化钠、硫酸、乙醇等
b.标准溶液：
取2g硫酸溶于98mL浓度为10％乙醇溶液中（无水醇10mL加蒸馏水90mL）即得所需的硫酸溶液，然后取该溶液25mL，注入975mL浓度为3％的氢氧化钠溶液中（3g氢氧化钠溶于100mL蒸馏水中），加塞后剧烈摇动，静置24h即得标准溶液。
7.4.2试样
取样筛20mm以上颗粒后，用四分法缩至1000g，在烘箱中于105±5℃下烘干至恒量，冷却至室温。
7.4.3试验步骤：
取试样1000g倒入1000mL带塞量筒至600mL刻度处，再注入浓度为3％的氢氧化钠溶液至800mL刻度处，加塞剧烈搅动静置24h。
比较试样上部溶液和标准溶液的颜色，装两溶液的量筒应大小一致。
7.4.4评定
试样上部溶液颜色等于标准溶液时，则表示试样有机质含量检验合格；若两种溶液的颜色接近，应把试样连同上部溶液一起倒入烧杯中，放在60～70℃的水浴锅中，加热2～3h，然后再与标准溶液比较，如果浅于标准溶液，认为有机物含量合格；如果深于标准液，则应配制成砼作进一步试验，即将一份原试样用3％氢氧化钠溶液洗除有机质，再用清水洗干净，与另一份原试样同时分别按相同的配合比按GBJ81规定制成砼，测定7d、28d的抗压强度，当原试样制成的砼强度不低于淘洗试样砼强度5％，则此试样可以认为有机物含量合格。
7.5针片状试验步骤
7.5.1按粒度分别用规准仪逐粒检验，凡颗粒度大于针状规准仪上相应间距者视为针状颗粒厚度小于片状规准仪上相应孔宽者，视为片状颗料，称其是质量。
7.5.2结果计算与评定
石子中针片状颗粒的总含量按下式计算精确至0.1％：
ωp=m1/m1×100%
式中：
ωp-针片状颗粒总含量（％）
m1--试样质量（g）
m1--试样中新含针片颗粒总质量（g）
取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。
7.6含水率试验步骤
7.6.1按规范要求的数量取样分两份备用
7.6.2将试样置于干净的容器中，称取试样和容器的共重（m2）g，在（105±5）。
C烘箱中烘至恒重。
7.6.3取出试样，冷却后称取试样和容器共重（m2）g.
7.6.4计算含水率ωwc（精确至0.1%）
ωwc＝（m1-m2）／（m2-m3）×100％
式中：
m1--烘干前试样与容器共重（g）
m2--烘干后试样与容器共重（g）
m3--容器重量（g）
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
7.7表观密度试验步骤
7.7.1按下表规定取样
最大粒径（mm）
10.0
16.0
20.0
25.0
31.5
40.0
63.0
80.0
试样最小重量（Kg）
2
2
2
3
3
4
6
6
7.7.2取试样一份装入吊篮，并浸入盛水的容器中，水面高出试样大于等于50mm。
7.7.3浸水24h移放到称量用的盛水容器中，用上下升降吊篮的方法排除气泡（严禁试样出水面），每次为1s升降高度30～50mm。
7.7.4测定水温，用天平称取吊篮及试样在水中的重量，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制。
7.7.5提起吊篮，将试样置于成盘中，放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重，取出末放正带盖的容器中冷却至室温后称重（mo）。
7.7.6称取吊篮在同样温度的水中重量（m1），称量时盛水容器的水面高度仍应由溢流口控制。
7.7.7表观密度ρ计算（精度至10kg/m3）
ρ＝mo／（m0+m2-m1－αt）×1000
式中：
m0--试样的烘干重量（g）
m1--吊篮在水中的重量（g）
m2--吊篮及试样在水中的重量（g）
αt--水温对表现密度影响的修正系数见下表：
水温（℃）
15
16
17
18
19
20
21
22
at
0.002
0.003
0.003
0.004
0.004
0.005
0.005
0.006
以两次试验结果的算术平均值作为测定值，当两次结果之差值大于20kg/m3时，应重新进行试验。
颗粒材质不均匀的试样，如两次结果之差超过规定时，可取四次结果的算术平均值作为测定值。
7.8容重试验步骤
7.8.1将试样装入浅盘中放在烘箱中烘干，取出冷却至室温，用5mm孔径的筛子过筛，分成两份备用。
7.8.2堆积密度（ρl）
用漏斗或铝制料勺将试样徐徐装入容量筒（漏斗出料口距容量筒筒口不应超过50mm）直至试样装满并超出容量筒筒口，除去凸出筒口表面颗粒，并用合适的颗粒填入凹陷部分，称取试样和量筒共重。
7.8.3紧密密度（ρc）
将试样分二层装入容量筒，装完一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的钢筋，左右颠击25下，再装入第二层，装满后用同样方法颠实（所垫钢筋方向与第一层时垂直），然后加料至试样超出容量筒筒口，除去凸出筒口表面颗粒，并用合适的颗粒填入凹陷部分，称取试样和量筒共重。
计算：
a.堆积密度（ρl）或紧密密度（ρc）计算（精确至10kg/m3）
ρl（ρc）=（m2-m1）／V×1000（kg/m3）
式中：
m1--容量筒的重量（kg）
m2----容量筒和试样共重（kg）
V--容量筒的容积（l）
b.空隙率（V1.Vc）计算精确至1%
V1＝（１－ρl/ρ）×100％
Vc＝（１－ρc/ρ）×100％
式中：
ρl--碎石或卵石堆积密度（kg/m3）
ρc--碎石或卵石紧密密度（kg/m3）
ρ--碎石或卵石的表观密度（kg/m3）
7.9含泥量试验步骤
7.9.1将试样用４分法缩分至下表所规定的量，并放入温度为105±5℃的烘箱内烘干至恒重，冷却至室温后分成两份备用。
最大粒径（mm）
10.0
16.0
20.0
25.0
31.5
40.0
63.0
80.0
试样量不小于（kg）
2
2
6
6
10
10
20
20
7.9.2称取试样一份（mo）装入容器中堆平，并注入饮用水，水面高出石子面150mm，使粉尘等杂物与较粗的颗粒分离，并使之悬浮或溶解于水。
将浊液倒入1.25mm及0.080mm的套筛（1.25mm筛放置上面）滤去小于0.080mm的颗粒。
（试验前筛子用水湿润）。
7.9.3再次加水于容器中，重复上述过程，直至洗出的水清澈为止。
7.9.4用水冲洗剩留在筛上的细粒，并将0.080mm筛放在水中来回摇动，充分洗出小于0.080mm的颗粒。
将两只筛上剩留的颗粒和筒边已洗净的试样一并装入浅盘。
置于温度为105±5℃的烘箱中烘干至恒重。
冷却至室温后称取试样的重量（m1）。
7.9.5含泥量ωc计算（精确至0.1%）
ωc＝（m0-m1）／m0×100％
式中：
m0--试验前烘干试样的重量（g）
m1--试验后烘干试样的重量（g）
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
差值超过0.2%，重新进行试验。
7.10颗粒的级配试验步骤（筛分析）
7.10.1用四分法将样品缩分至略重于下表规定的试样所需量，烘干或风干后备用。
最大公称粒径（mm）
10.0
16.0
20.0
25.0
31.5
40.0
63.0
80.0
试样重量不小于Kg
2.0
3.2
4.0
5.0
6.3
8.0
12.6
16.0
7.10.2按上表规定称取试样
7.10.3将试样按筛孔大小顺序过筛，当每一号筛上筛余层的厚度大于试样的最大粒径时，将该号筛上的筛余分成两份，再进行筛分，直至各筛每分种的通过量不超过试样总量的0.1%。
7.10.4称取各筛筛余的重量精确至试样总量的0.1%。
在筛上的所有分计筛余量和筛底剩余的总和与筛分前测定的试样总量相比，其差不超过１％。
7.10.5计算结果
a.各筛上的筛余量除以试样重量计算得出该号筛的分计筛余百分率（精确至0.1%）。
b.每号筛计算得出的分计筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之总和，计算得出其累计筛余百分率（精确至1%）。
c.根据各筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。
7.11吸水率
7.11.1取试样一份置于盛水的容器中，使水面高出试样表面5mm左右，24h后从水中取出试样，并用拧干的湿毛巾将颗料表面的水分拭干，即成为饱和面干试样。
然后，立即将试样放在浅盘中称取质量（m2），在整个试验过程中，水温必须保持在（20±0.5）℃。
7.11.2将饱和面干试样连同浅盘置于（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重。
然后取出，放入带盖的容器中冷却0.5～1h，称取烘干试样与浅盘的总质量（m1），称取浅盘的质量（m3）。
吸水率（ωwa）计算：
ωwa＝（m2-m1）／（m1-m3）×100％
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
7.12泥块含量
7.12.1筛去公称粒径5.00mm以下颗粒，称取质量（m1）；将试样在容器中摊平，加入饮用水使水面高出试样表面，24h后把水放出，用手搌压泥块，然后把试样放在公称直径为5.50mm的方孔筛上摇动淘洗，直至洗出的水清澈为止；将筛上的试样小心地从筛里取出，置于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重。
取出冷却至室温后称取质量（m2）。
7.12.2泥块含量（ωc，L）计算：
ωc，L＝（m1-m2）／m1×100％
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
7.13结果
7.13.1记录人员对以上各步骤进行记录，并进行数据处理。
7.13.2审核人员对以上各步骤进行核定。
7.13.3通过后填写试验报告。
7.13.4试验室负责人审查试验报告，通过后签发至相关单位。
8安全检测及环境保护
8.1非试验人员不得入内。
8.2试验完毕后,要把现场清理干净,所有试验仪器清洁归位,不得随意乱丢。
8.3试验固废倒置规定地点，统一处理，不得随意乱倒。
试验废液统一贮存，统一处理。
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