作业指导书--砂子试验

1、目的及适用范围

 本试验用于测定砂料颗粒级配，以评定砂料品质和进行施工质量控制。

2 、仪器设备

（1） 天平：称量1000g、感量1g 。

（2）  筛：砂料标准筛一套，孔形为方孔，孔径（公称直径）为10mm、5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm，以及底盘和盖。

（3）  摇筛机。

（4）  烘箱：控制温度105℃±5℃ 。

（5）  搪瓷盘、毛刷等。

3  试验步骤：

(1)  用于颗粒级配试验的砂样，颗粒粒径不应大于10mm 。取样前，应先将砂样通过10mm筛，并算出其筛余百分率。然后取在潮湿状态充分拌匀、用四分法缩分至每份不少于550g的砂样两份，在105℃±5℃下烘至质量恒定，冷却至室温后，分别按下述步骤进行试验。

    注：恒量系指相邻两次称量间隔时间大于3h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度（以下同）。

    (2)  称取砂样500g，置于按筛孔大小顺序排列的套筛的最上一号筛（即5mm筛）上，加盖，将整套筛安装在摇筛机上，摇10min，取下套筛，按筛孔大小顺序在清洁的搪瓷盘上逐个用手筛，筛至每分钟通过量不超过砂样总质量的0.1%时为止。通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的砂样一起过筛。顺序进行，直至各号

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(3)  当砂样在各号筛上的筛余量超过200g时，应将该筛余砂样分成两份，在进行筛分，并以两次筛余量之和作为该号筛的筛余量。

       注1：砂样如为特细砂时，每份砂样量可取250g，筛分时在0.16mm筛以下增加0.08mm的方孔筛一只，并记录和计算0.08mm筛的筛余量和分计筛余百分率。

      注2：无摇筛机时，可直接用手筛。手筛时，将装有砂样的整套筛放在试验台上，右手按着顶盖，左手扶住侧面，将套筛一侧抬起（倾斜度约30º～35º），使筛底与台面成点接触，并按顺时针方向做滚动筛析3min，然后再逐个过筛直至达到要求为止。

    (4 ) 筛完后，将各筛上剩余的砂粒用毛刷轻轻刷净，称出每号筛上的筛余量。

4  试验结果处理

     (1)    计算分计筛余百分率，即各号筛上的筛余量除以砂样总量的百分率（准确至0.1%）。

     (2)  计算累计筛余百分率，即该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率之总和。

     (3)  细度模数按公式（2.1.4/1）计算（准确至0.01）：

式中    FM——砂料细度模数；

A1、A2、A3———5.0mm、2.5mm、1.25mm各筛上的累计筛余百分率；

A4、A5、A6———0.63mm、0.315mm、0.16mm各筛上的累计筛余百分率。

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      (5)  根据各号筛的累计筛余百分率测定值绘制筛分曲线。

      (6)  对细砂或特细砂，根据筛分结果也可按公式（2.1.4/2）和公式（2.1.4/3）计算砂料的平均粒径：

        G=a2 + a3+ a4+ a5+ a6

式中   dm————砂料颗粒的平均粒径，mm；

a2、a3、a4————2.5mm、1.25mm、0.63mm孔径筛上的筛余量，g；

    a5、a6————0.315mm、0.16mm孔径筛上的筛余量，g。

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1、目的及适用范围

 本试验用于测定砂料表观密度、饱和面表观密度及吸水率，供混凝土配合比计算和评定砂料质量。

2 、仪器设备

   1)  天平：称量1000g、感量0.5g 。

   2)  容量瓶：1000mL 。

   3)  烘箱：控制温度105℃±5℃ 。

   4)  手提吹风机。

   5)  5mm标准筛。                    

   6)  饱和面干试模：金属制，上口直径38mm，下口直径mm，高73mm。另附铁制捣棒，直径25mm，质量340g，如图2.2.2所示。

   7)  温度计、搪瓷盘、毛刷、吸水纸等。

3 、试验步骤

  3.1 砂样制备

将砂料通过5mm筛，用四分法取样，并置于105℃±5℃烘箱中烘至质量恒定，冷却至室温备用。

 注：本节中所指的“砂样”均系按上述方法处理后的砂料。另有规定者除外。

  3.2 干砂表观密度

   (1)称取砂样600g（G1）两份。按下述步骤分别进行测试。

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  (3）将瓶内的水和砂样全部倒出，洗净容量瓶，再向瓶内注水至瓶颈刻度线处，擦干瓶外水分，称其质量G3。

3.3饱和面干砂表观密度

  (1)称取砂样约1500g，装入搪瓷盘中，注入清水，使水面高出2cm左右，用玻璃棒轻轻搅拌，排出气泡。静置24h后将水倒出，摊开砂样，用手提吹风机缓缓吹入暖风，并不断翻拌砂样，使砂样表面的水分均匀蒸发。

  (2)将砂样粉两层装入饱和面干试模中，第一层装入试模高度的一半，一手按住试模不得错动，一手用捣棒自砂样表面高约1cm处自由落下，均匀插捣13次a ，第二层装满试模，再插捣13次。刮平模口后，垂直将试模轻轻提起。如砂样呈图2.2.3（a）的形状，说明砂样表面水多，应继续吹干，然后再按上述方法进行试验，直至试模提起后，砂样开始坍落呈图2.2.3（b）的形状，即为饱和面干状态。如试模提起后，试样呈图2.2.3（c）的形状，说明砂样已过分干燥；此时应喷水5~10ml，将砂样充分拌匀，加盖后静置30min，再按上述方法进行试验，直至达到要求为止。

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注a：特细砂，分两层各插捣五次，多棱角的山砂、风化砂，分两层各插捣10次。

(3)迅速称取饱和面干砂样600g（G0）两份，分别装入两个盛半瓶水的容量瓶内，用手旋转摇动容量瓶，排除气泡后，静置30min，测瓶内水温，然后加水至容量瓶颈刻度线处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称出质量G4。

(4) 倒出瓶内的水和砂样，将瓶洗净，再注水至瓶颈刻度线处，擦干瓶外水分，塞紧瓶盖，称出质量G3。

注：砂料表观密度检查，允许在室温20℃±5℃下进行，在检验操作过程中，两次加入容量瓶中的水，其温差不得超过2℃。

3.4 砂料饱和面干吸水率的测定。

称取饱和面干砂样500g（G0）两份，烘至质量恒定，冷却至室温后称出质量G。

4  试验结果处理

   (1)  干砂表观密度按公式（2.2.4/1)计算（准确至10kg/m3）：

  (2.2.4/1)

式中  ————干砂表观密度，kg/m3；

      G1————烘干砂质量，g；

      G2————烘干砂样，水及容量瓶总质量，g；

      G3————水及容量瓶总质量，g。

(2)  饱和面干砂表观密度按公式（2.2.4/2）计算（准确至10kg/m3）：

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式中  ————饱和面干砂表观密度，kg/m3；

      G0————饱和面干砂样质量，g；

      G3————水及容量瓶总质量，g；

G4————饱和面干砂样、水及容量瓶总质量，g。

(3)  饱和面干吸水率按公式（2.2.4/3）或公式（2.2.4/4）计算（准确至0.1%）：

                  （2.2.4 / 3）

                  （2.2.4 / 4）

式中  ————以干砂为基础的饱和面干吸水率，%；

      a2————以饱和面干砂为基础的饱和面干吸水率，%；

      G0————饱和面干砂样质量，g；

      G————烘干砂样质量，g。

(4)  以两次测值的平均值作为试验结果。如两次表观密度测值相差大于20kg/m3或两次吸水率测值相差大于0.2%时，应重做试验。

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1、目的及适用范围

本试验用于测定砂料堆积密度及空隙率，平定砂料品质。

2 、仪器设备

    (1) 天平：称量5kg、感量1g。

    (2) 容量筒：容积为1L的金属圆筒。

    (3) 烘箱：控制温度105℃±5℃。

    (4) 漏斗：如图2.8.2所示。

    (5) 直尺、浅搪瓷盘等。

3 、试验步骤

    (1) 用浅盘装砂样10kg，在温度105℃±5℃的烘箱中烘至质量恒定，取出并冷却至室温，分成大致相等两份备用。

注：试样烘干后如有结块，应在试验前先捏碎。

    (2) 称出空容量筒质量。

    (3) 将砂样装入漏斗中，打开漏斗活动闸门，使砂样从漏斗口（高于容量筒顶面5cm）落入容量筒内，直至砂样装满容量筒并超出筒口时为止。用直尺沿筒口中心线向两侧方向轻轻刮平，然后称其质量。

    (4) 容量筒容积的校正方法为：称取空容量筒和玻璃板的总质量，将20℃±2℃的自来水装满容量筒，用玻璃板沿筒口推移使其紧贴水面，盖住筒口（玻璃板和水面间不得带有气泡），擦干桶外壁的水，然后称其质量。

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 (1) 堆积密度按公式（2.8.4/1）计算（准确至10kg/m³），以两次测值的平均值作为试验结果。

    （2.8.4/1）

式中0———堆积密度，kg/m³；

G1——— 容量筒质量，kg；

G2———容量筒及砂样总质量，kg；

    V———容量筒的容积，L。

(2) 容量筒的容积按公式（2.8.4/2）计算： 

              V=g1-g2                            （2.8.4/2

式中V———容量筒的容积，L；

        g1———容量筒及玻璃板总质量，kg；

        g2 ———容量筒、玻璃板及水总质量，kg。

    (3) 孔隙率按公式（2.8.4/3）计算（准确至1%）：

                          （2.8.4/3）

式中V0———空隙率，即砂样中空隙率体积占砂样总体积的百分率，%；

     0———砂样的堆积密度，kg/m3；

        ———干砂的表观密度，kg/m3。

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1、目的及适用范围

本试验用于测定天然砂料中粒径小于0.08mm的粘土、淤泥及细屑总含量，评定砂料品质。

2、仪器设备

    1 天平：称量1000g、感量1g。

    2 烘箱：控制温度105℃±5℃。

    3 筛：标准筛，孔径0.08mm、1.25mm的筛各1只。

    4洗砂筒（深度需大于250mm）、搅棒、搪瓷盘等。

3、试验步骤

    (1) 称取烘干的砂样500g两份，按下述步骤分别进行测试。

    (2) 将砂样放入洗砂筒中，注入清水，充分搅拌后，浸泡2h，然后用手在水中淘洗砂样，约1min后，把浑水慢慢倒入1.25mm及0.08mm的套筛上（1.25mm筛放在上面），滤去小于0.08mm的颗粒。在整个试验过程中，应避免砂粒丢失。

    (3) 再在筒中加入清水，重复上述操作，直至筒内的水清澈为止。

    (4) 用水冲洗剩留在筛上的颗粒，并将0.08mm筛放在水中来回摇动，以充分洗除小于0.08mm的颗粒。然后将两只筛上剩留的颗粒和筒中的砂样一并倒入搪瓷盘中，置于105℃±5℃的烘箱中烘至质量恒定，待冷却至室温后，称出砂样质量。

4 、数据处理

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         (2.10.4)

式中Q———粘土、淤泥及细屑含量，%；

G———试验前的烘干砂样质量，g；

G1———试验后的烘干砂样质量，g。

以两次测值的平均值作为试验结果。如两次测值相差大于0.5%时，应重做试验。

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1、目的及适用范围

本试验用于检验砂料中泥块含量，评定砂料品质。

2、仪器设备

    1天平：称量1000g、感量1g；烘箱：控制温度105℃±5℃

    2；筛：标准筛1.25mm、0.63mm筛各1只；搪瓷盘、毛刷、铝铲等

3、试验步骤

    (1)称取烘干的砂样500g（G0）两份，按下述步骤分别进行测试。

    (2)将砂样用1.25mm筛筛分，称取1.25mm以上的砂样质量G，不得少于100g，否则须增加筛分前的砂样量。

    (3)将1.25mm以上的砂样在搪瓷盘中摊成薄层，用手捏碎所有泥块，然后用0.63mm筛过筛，称出剩余砂样的质量G1。

4、数据处理

泥块含量按公式（2.11.4）计算（准确至0.1%）：

               (2.11.4)

式中QC———泥块含量，%；    G———1.25mm以上砂样质量，g；

  G1———筛除泥块后的砂样质量，g；   G0———砂样质量，g。

以两次测值的平均值作为试验结果。

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1、目的及适用范围

 本试验用于检验砂料被有机质污染程度，评定砂料品质。

2 、仪器设备及试剂

   2.1 仪器设备

      1）天平：称量100g、感量0.01g和称量1000g、感量1g各1台。

      2）量筒：10mL、100mL、250mL（带塞）。

      3）烧杯、移液管、玻璃棒等。

    2.2试剂：氢氧化钠、鞣酸、乙醇等。

3、试验步骤应按以下规定执行。

    (1)用四分法取风干砂样约500g，向250mL量筒中装入砂样至130mL处，然后注入3%的氢氧化钠溶液至200mL处，加塞后剧烈摇动，静置24h。

    (2)比较砂样上部溶液和标准溶液的颜色。盛装标准液与盛装砂样的量筒应一致。

    注：标准溶液的配制，先取2g鞣酸粉溶解于98mL的10%乙醇溶液中，即得所需的鞣酸溶液，然后取该溶液2.5mL，注入97.5mL浓度为3%的氢氧化钠溶液中（此溶液盛于250mL带塞量筒中），加塞后剧烈摇动，静置24h，即得标准溶液。这种标准溶液颜色无永久性，每次试验时都应重新配制（比色时也可采用标准色板代替标准溶液）。

2.13.4 如砂样上部溶液的颜色浅于标准溶液，则表示砂样有机质含量检验合格，如两种溶液的颜色接近，则应将砂样（包括上部溶液）倒入烧杯中，放在60~70℃的水

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