矿粉试验作业指导书公路集料.docx

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矿粉试验作业指导书公路集料

矿粉筛分试验（水洗法）

1目的与适应范围

测定矿粉的颗粒级配。

同时适用于测定供拌制沥青混合料用的其他填料如水泥、石灰、粉煤灰的颗粒级配。

2仪具与材料

2.1标准筛：

孔径为0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm。

2.2天平：

感量不大于0.1g。

2.3烘箱：

能控温在105℃=±5℃。

2.4搪瓷盘

2.5橡皮头研杵

3试验步骤

3.1将矿粉试样放入105℃=±5℃烘箱中烘干至恒重，冷却，称取100g，准确至0.1g。

如有矿粉团颗粒存在，可用橡皮头研杵轻轻研磨粉碎。

3.2将0.075mm筛装在筛底上，仔细倒入矿粉，盖上筛盖。

手工轻轻筛分，至大体上筛不下去为止。

存留在筛底上的小于0.075mm部分可弃去。

3.3除去筛盖和筛底，按筛孔大小顺序套成套筛。

将存留在0.075mm筛上的矿粉倒回0.6mm筛上，在自来水龙头下方接一胶管，打开自来水，用胶管的水轻轻冲洗矿粉过筛，0.075mm筛下部分任其流失，直至流出的水色清澈为止。

水洗过程中，可以适当的用手扰动试样，加速矿粉过筛，待上层筛冲洗干净后，取回0.6mm筛，接着从0.3mm筛或0.15mm筛上冲洗，但不得直接冲洗0.075mm筛。

注：

①自来水的水量不可太急太大，防止损坏筛面或将矿粉冲出，水不得从两层筛间流出，自来水龙头宜装有防溅水龙头。

当现场缺乏自来水时，也可以由人工浇水冲洗。

②直接在0.075mm筛上冲洗，将可能使筛面变形，筛孔堵塞，或者造成矿粉与筛面发生共振，不能通过筛孔。

3.4分别将个筛上的筛余反过来用小水流仔细冲洗入各个搪瓷盘中，待筛余沉淀后后，稍稍倾斜，仔细除去清水，放入105℃烘箱中烘干至恒重。

称取各号筛上的筛余量，准确至0.1g。

4计算

各号筛上的筛余量除以试样总量的百分率，即为各号筛的分计筛余百分率，即为各号筛的分计筛余百分率，准确至0.1%。

用100减去0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm个筛的分计筛余百分率，即为通过0.075mm筛的通过百分率，加上0.075mm筛的分计筛余百分率即为0.15mm筛的通过百分率，以此类推，计算各号筛的通过百分率，准确至0.1%。

5精密度或允许差

以两次平行试验结果的平均值作为实验结果。

各号筛的通过率相差不得大于2%。

矿粉密度试验

1目的与适用范围

用于检验矿粉的质量供沥青混合料配合比设计计算使用，同时适用于测定供拌制沥青混合料用的其他填料如水泥、石灰、粉煤灰的相对密度。

2仪具与材料

2.1李氏比重瓶：

容量为250mL或300mL。

2.2天平：

感量不大于0.01g。

2.3烘箱：

能控温在105℃±5℃。

2.4恒温水槽：

能控温在20℃±0.5℃。

2.5其他：

瓷皿、小牛角匙、干燥器、漏斗等。

3试验步骤

3.1将代表性矿粉试样置瓷皿中，在105℃烘箱中烘干至恒重（一般不小于6h），放入干燥器中冷却后，连同小牛角匙、漏斗一起准确称量（

），准确至0.01g，矿粉数量应不小于200g。

3.2向比重瓶中注入蒸馏水，至刻度0mL～1mL之间，将比重瓶放入20℃的恒温水槽中，静放至比重瓶的水温不再变化为止（一般不小于2h），读取比重瓶中水面的刻度（

）至0.02mL。

3.3用小牛角匙将矿粉试样通过漏斗徐徐加入比重瓶中，待比重瓶中水的液面上升至接近比重瓶的最大读数时为止，轻轻摇晃比重瓶，使瓶中的空气充分逸出。

再次将比重瓶放入恒温水槽中，待温度不再变化时，读取比重瓶的读数（

），至0.02mL。

整个试验过程中，比重瓶中的水温变化不得超过1℃。

3.4准确称取牛角匙、瓷皿、漏斗、及剩余矿粉的质量（

），至0.01g。

注：

对亲水性矿粉应采用没有作介质测定，方法相同。

4计算

按式

（1）及式

（2）计算矿粉的密度和相对密度，至小数点后3位。

（１）

（２）

式中：

――矿粉的密度，

；

――矿粉对水的相对密度，无量纲。

――牛角匙、瓷皿、漏斗及试验前瓷器中矿粉的干燥质量，

；

――牛角匙、瓷皿、漏斗及试验后瓷器中矿粉的干燥质量，

；

――比重瓶加矿粉以前的初读数，ｍＬ；

――比重瓶加矿粉以后的终读数，ｍＬ;

――试验温度时水的密度，按Ｔ　０３０４表２取用。

5精密度或允许差

同一试样应平行试验两次，取平均值作为试验结果。

两次试验结果的差值不得大于0.01。

矿粉亲水系数试验

1目的与适用范围

矿粉的亲水系数即矿粉试样在水（极性介质）中膨胀的体积与同一试样在煤油（非极性介质）中膨胀的体积之比。

用于评价矿粉与沥青结合料的粘附性能。

本方法也适用于测定供拌制沥青混合料用的其他填料如水泥、石灰、粉煤灰的亲水系数使用。

2仪具与材料

2.1量筒：

50mL2个，刻度至0.5mL。

2.2研钵及有橡皮头的研杵。

2.3天平，感量不大于0.01g。

2.4煤油：

在温度270℃分馏得的煤油，并经杂粘土过滤而得到这（过滤用杂粘土应先经加热至250℃3h，使其冷却后使用）。

2.5烘箱。

3试验步骤

3.1称取烘干至恒重的矿粉5g（准确至0.01g），将其放在研钵中，加入15mL～30mL的蒸馏水，用橡皮研杵仔细磨5min，然后用洗瓶把研钵中的悬浮液洗入量筒中，使量筒中的液面恰为50mL。

然后用玻璃棒搅合悬浮液。

注：

恒重系指相邻两次称量间隔时间大于3h（通常少于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。

3.2同上法将另一份同样质量的矿粉，用煤油仔细研磨后将悬浮液冲洗移入另一量筒中，液面亦为50mL。

3.3将上两量筒静置，使量筒内液体中的颗粒沉淀。

3.4每天两次记录沉淀物的体积，直至体积不变为止。

4计算

4.1亲水系数按式

（1）计算。

（1）

式中：

――亲水系数，无量纲；

――水中沉淀物体积，ｍＬ。

――煤油中沉淀物体积，ｍＬ。

4.2平行测定两次，以两次测定值的平均值作为试验结果。

矿粉塑性指数试验（液、塑限联合测定法）

1目的与适用范围

1.1矿粉的塑性指数用于评价矿粉中粘性土成分的含量，是矿粉液限含水量与塑限含水量之差，以百分率表示。

1.2本方法也适用于检验作为沥青混合料填料使用的粉煤灰、拌和机回收粉尘的塑性指数。

2试验依据及基本原理

2.1按《公路土工试验规程》JTGE40-2007规定的方法测定塑性指数。

2.2基本原理:

由于含水率不同，矿粉分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态、固体状态。

流动状态和可塑状态的分界含水率称为液限，可塑状态和半固体状态的分界含水率称为塑限。

3仪器设备

3.1液、塑限联合测定仪:

圆锥质量为100g，锥角为30°;试样杯内径为50mm，高度为40~50mm。

3.2天平:

称量1000g，最小分度值0.01g。

3.3其他：

砂石筛（孔径0.6mm）、调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林等。

4试验步骤

4.1采用风干试样，过0.6mm筛。

4.2取0.6mm筛下的代表性试样200g，分成三份，分别放入盛土皿中，加入纯水，反复调整土的含水量，使依次达到接近液限（a点）、中间状态（b点）和略大于塑限（c点）的含水率，调成均匀膏状，盖上湿布，放置18小时以上。

4.3将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。

4.4将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。

4.5调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座、使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度，取出试样杯，挖去锥尖入矿粉处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g，放入称量盒内，测定含水率。

4.6重复3至5款的步骤分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。

注:

液塑限联合测定应不少于三点，圆锥入矿粉深度宜为5mm以下（砂类土可大于5mm），10±0.2mm，20±0.2mm。

4.7数据处理

4.7.1以含水率为横坐标，圆锥入矿粉深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线，三点应在一直线上。

当三点不在一直线上时，通过高含水率的点和其余两点连成二条直线，在下沉为2mm处查得相应的2个含水率，以两点含水率的平均值与高含水率的点连一直线。

4.7.2根据试验求出的液限，通过液限wL与塑限时入矿粉深度hp的关系曲线查得hp，再求出入矿粉深度hp时的含水率，即为该矿粉样的塑限wp。

细粒土hp=29.6-1.22wL+0.017wL2-0.0000744wL3

砂类土hp=wL/（0.524wL-7.606）

4.7.3塑性指数Ip按下式计算:

Ip=wL-wp

wL-液限

wp-塑限。

矿粉加热安定性试验

1目的与适用范围

1.1矿粉的加热安定性是矿粉在热拌过程中受热而不产生变质的性能。

1.2矿粉的加热安定性用于评价矿粉（除石灰石粉、磨细生石灰粉、水泥外）易受热变质的成分的含量。

2仪具与材料

2.1蒸发皿或坩埚:

可存放100g矿粉。

2.2加热装置:

煤气炉或电炉。

2.3温度计:

最小刻度为1^。

3试验步骤

3.1称取矿粉100g，装入蒸发皿或增埚中，摊开。

3.2将盛有矿粉的蒸发皿或增埚置于煤气炉或电炉火源上加热，将温度计插入矿粉中，一边搅拌石粉，一边测量温度，加热到200丈，关闭火源。

3.3将矿粉在室温中放置冷却，观察石粉颜色的变化。

4报告

报告石粉在受热后的颜色变化，判断石粉的变质情况。

条文说明

有些石粉在受热后会发生变质，从而影响矿粉的质量。

尤其是火成岩石粉，在拌和过程中会发生较严重的变质，可采用此方法进行检验。