混凝土和沥青混合料的骨料

Structural Engineering

GE Global Research must subscribe to JoVE's Engineering collection to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Overview

资料来源: 布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系罗伯特. 里昂

混凝土和沥青是目前最常用的建筑材料。混凝土是由水泥、水、空气、粗骨料和细骨料组成的复合材料。细骨料一般为砂, 粗骨料为天然或破碎的岩石。化学外加剂, 以修改某些特定的性质也经常使用 (即, 水剂, 使混凝土流体在铸造过程中)。沥青混合料主要由沥青、粗骨料和细骨料组成, 此外还有一些乳化剂和其他添加剂用于改善放置过程中的粘度。

在混凝土和沥青混合料中, 骨料构成了混合体积的一个非常重要的部分, 因为经济要求尽量减少水泥和沥青的用量。通常可以识别两种类型的骨料: 粗骨料, 定义为大于 4.75mm (岩石) 的颗粒, 以及细骨料, 由较小的颗粒组成 (砂)。骨料的其他重要特征是刚性、耐用和化学惰性的混凝土砂浆或沥青。聚合体的目的是填充, 但它们不打算发挥关键作用的任何材料的行为。但是, 骨料的刚度和强度必须高于混凝土砂浆或沥青, 以免成为控制阶段。

为了有效的性能, 在骨料组合设计中需要考虑骨料的若干特性, 从其机械和化学性质到其尺寸分布。此外, 在放置时, 两种混凝土混合物的行为都非常不同, 与牛顿流体类似的材料, 以及在硬化的结构中, 与材料类似的弹性固体。此外, 在沥青的情况下, 服务温度范围是非常重要的, 因为沥青的性质是温度依赖于通常的适用性温度范围内。

在本实验室中, 我们将研究开发成功的混凝土组合设计所需的骨料的基本特性。沥青所需的性能非常相似, 但有时使用不同的测试技术。我们将研究的主要特点是尺寸分布, 比重, 吸收, 含水量和体积密度, 所有这些将被描述和测量在这个实验室的工作。本模块中不涉及的其他重要特性是颗粒的形状和棱角、耐磨性和抗冲击性能、化学稳定性以及有害有机物的正确性和存在性。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 结构工程. 混凝土和沥青混合料的骨料. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

Principles

由于骨料主要用作填料, 而且价格相对低廉, 重要的是它们要尽可能多地占用体积, 以尽量减少浆料的体积。在混凝土混合物的情况下, 必须达到适当的尺寸分布, 以使浆料的体积最小化。均匀分布 (类似大小的粒子) 将需要更多的粘贴来填充空隙, 而不是适当的分级 (许多大小的粒子) 聚合。一个适当的分级聚合包含所有大小的粒子, 所以很少的空间需要被粘贴填充。此外, 颗粒的大小分布将对新鲜混凝土的性能产生重大影响, 包括其流动性, 或容易放置在形式和 finishability 的能力, 或获得良好的平坦表面的能力耐磨性特点。

经过多年的现场经验和实验室测试, 已开发出适合于粗、细骨料分级的推荐幅度曲线。在这些曲线中, 水平轴指的是颗粒的大小, 在左边和粗骨料 (或岩石) 右侧有细骨料或沙子。垂直轴表示小于给定大小的粒子的累计百分比。由于实际原因, 最佳分布被指定为范围。例如, 非常细的沙子必须有最多85% 的粒子与16的大小 (1.118 毫米) 或以下, 而非常粗糙的沙子必须有最多55% 的颗粒低于这个大小。因此, 实际骨料混合将有大约55% 至85% 的粒子通过1.18 毫米筛。

对于这两种类型的骨料, 这些范围是通过在指定的标准尺寸下进行筛检, 并按筛孔的降序顺序进行的, 以确定给定尺寸的骨料数量及其累积分布。最小的筛子, 通过它, 整个总量的总和的总和, 被称为最大的规模的合计, 而筛通过其中95% 的聚合通过给予名义最大 size 的总和。在分级曲线中隐藏的一个重要关系是, 在混合过程中, 骨料的总表面积需要涂上水, 以获得适当的可加工性。如果有太多的细颗粒, 表面积将会很高, 大量的水将被用上涂层的粒子, 导致更硬的混凝土混合, 更难放置。

对于细骨料, 通常计算细度模数(FM)。细度模数被定义为从4号到100号筛的重量所占百分比的总和, 除以100。细度模量的典型值从大约2.3 到3.1 不等, 前者包括更多的细颗粒和后者的粗颗粒。FM 的应用可能会有很大的变化。例如, FM 可能低至 1.8, 用于砌筑砂浆, 其中不含粗骨料, 需要更大的 finishability。

混凝土搅拌设计非常容易受水含量的影响, 由于粗骨料和细集料通常都是在露天和风雨中储存的, 因此有必要对骨料中存在的微量水进行核算。四环境情况通常被认可。烤箱干燥条件, 顾名思义, 发生后, 聚集已放置在烤箱足够长的时间和高温, 使所有的水蒸发。空气干燥条件出现时, 一些, 但不是所有的内部毛孔填补。饱和表面干(SSD) 条件出现时, 所有的内部毛孔饱和, 但表面干燥。SSD 条件是用来作为混合设计的参考, 是通过浸泡在水中的骨料, 直到所有的内部毛孔饱和, 然后干燥所有粒子的表面。这可以做一个小的努力, 粗骨料, 但很难做的细骨料, 因为它是不可能得到所有的沙子颗粒表面干燥, 而不绘制出水从内部毛孔。另外, 可以使用坍落度测试来测量精骨料的 SSD, 如协议部分所述。为此, 一个锥形模具填充砂或骨料, 然后包装。模具翻转并拆卸。如果它略微衰退, 它就处于 SSD 状态。如果模具保持其形状, 则骨料处于潮湿或潮湿状态。潮湿或潮湿的情况发生后, 骨料已经浸泡在水中足够长的时间, 所有内部毛孔饱和, 表面是湿的。在实际操作中, 骨料将在潮湿 (太多的水) 或空气干燥 (太少水) 的设计 SSD 条件。因此, 在混合之前, 需要调整水的数量。

虽然从烘箱干燥到潮湿的水分含量很小 (主要在4% 到6% 的范围内), 但典型混凝土组合中的骨料数量远远大于水, 通常在25到1的范围内。因此, 即使骨料含水量的微小差异也会对需要添加的总水量产生巨大影响, 以维持一定的水-水泥比, 这是用来控制混凝土混合物强度和耐久性的主要变量。聚合的吸收能力定义为:

Equation 1(Eq 1)

重量W样品的含水量定义为:

Equation 2(Eq 2)

体积比重被定义为单位体积的总量 (包括孔隙中的水) 与在规定温度下等量无气蒸馏水的质量的比值。这与明显的特定引力形成对比, 它具有相似的定义, 但不包括孔隙中的水体积。大块比重是一个重要的聚合特性, 因为混合通常是由成分的体积或重量来指定的, 因此, 从一组措施到另一个是至关重要的。比重的值被引用为在烘箱干燥或饱和表面干燥条件。在前一种情况下, 大块比重是烘箱的质量除以体积的水量等于 SSD 骨料体积。在后一种情况下, ssd 体积比重是饱和表面-干质量除以体积的水量等于固态硬盘集料量。多数骨料在2.3 和3.0 之间有一个大比重 SSD。

影响骨料来源选择的其他主要特征是化学惰性和耐磨性。化学惰性是可取的, 以避免问题, 如硫酸盐攻击和碱硅酸盐反应, 这导致了巨大的损失, 在过去, 因为它们是问题, 表面多年后, 混凝土铸造。耐磨性是指骨料颗粒在不受磨损或车辙的情况下, 能够抵御行人和车辆交通的恶化。这些特性的测试超出了这个实验室的范围, 不会被讨论。

Procedure

含水率和比重 (用于细骨料)

  1. 获得大约1公斤空气干燥细骨料 (沙子) 并且安置它在一个平的金属平底锅。沙子应该在220°F 以上的温度下在烤箱中干燥至少24小时, 以蒸发所有的水。
  2. 通过在风干的沙子上洒几滴水, 并彻底搅拌, 将细骨料带到 SSD 状态。
  3. 将锥形模具牢牢地固定在扁金属盘上, 直径大。
  4. 将沙子的一部分松散地放在模具中, 填充到溢出点上, 然后堆在模具顶部的额外沙子。
  5. 用25滴夯杆轻轻地将沙子捣成模子。开始每滴水约 0.2, 在上面的沙子。允许杆在每个下落自由地跌倒。在每次跌落后将起始高度调整为新的表面标高, 并将水滴均匀地分布在表面上。
  6. 从底座周围清除松散的沙子, 并通过垂直升降来去除模具。当沙子略微衰退时, 它表明它已经达到饱和的表面干燥状态。如果圆锥保持其模具形状, 沙子仍然在潮湿的条件和过程需要重复使用较少的水。这是一个尝试错误的过程。
  7. 取大约 400 g 的 SSD 骨料。记录 SSD 样品的准确重量 (D)。
  8. 装满500毫升水的烧瓶, 记录水和瓶子的重量 (B)。水温应约为 73, 3oF (23, 1.5oC)。
  9. 从烧瓶中清空水, 将整个 SSD 砂样添加到烧瓶中。把水壶里的水装满1/2。应用真空和轧制动作, 消除聚集的空气。此操作至少要5分钟。
  10. 将烧瓶中的水填满500毫升的标记。记录烧瓶的总重量 (以克计) 加上水加上骨料 (C)。
  11. 根据加权 B、C 和 D 计算大体积比重 (SSD), 并将计算值与典型值进行比较, 以确保所获得的数据是准确的。
  12. 将烧瓶的全部内容倒入平底锅中, 放入烤箱中。必要时还可以使用额外的自来水来清洗烧瓶中的所有骨料。24小时后, 返回并测量烘箱干骨料 (A) 的重量。

筛分析 (用于细骨料)

  1. 获得干骨料的适当重量。对于细骨料, 使用约400克。
  2. 按以下顺序装配8直径尺寸的筛: #4, #8, #16, #30, #50, #100, 平底锅。
  3. 将聚合体放在筛栈的顶部, 盖上盖子。正确地保护在机械振动筛中的筛, 并打开振动筛五分钟。
  4. 对每个筛上保留的材料进行称量, 包括在平底锅上保留的重量, 并记录在数据表上。如果这些重量的总和不在0.1% 倍于使用的筛子的数量 (0.6%) 的原始的样品重量, 做法应该重复。否则,使用在平底锅中保留的重量的总和来计算每个筛子上保留的百分比。
  5. 计算所保留的累计百分比和通过每个筛的百分比。在下面的示例图中, 从渐变图的实验中绘制出细骨料的级配曲线。
  6. 计算细骨料的细度模量。

混凝土和沥青是目前最常用的建筑材料。聚合体构成了大量的这些材料。粗和细骨料与混凝土浆料或沥青粘结剂混合, 为材料的粘合提供表面。测量和控制这些廉价填料的粒度可以使骨料占据尽可能多的体积。

由于聚合通常存储在 open 中, 因此必须测试聚合在与水接触时的行为方式。骨料也应刚性, 耐用, 强, 化学惰性的混凝土或沥青, 他们在使用。

在本视频中, 我们将研究开发成功的混凝土组合设计所需的骨料的基本特性。我们要看的主要特征是尺寸分布或级配、比重、含水量和吸收能力。

骨料被认为是粗糙的, 如果它们大于约4.75 毫米, 并罚款, 如果它们是较小的粒子。由于它们主要用作填料在混凝土和相对便宜, 这是重要的是, 他们占用尽可能多的体积。

当将合适的分级骨料与具有均匀分布的聚合体进行比较时, 需要较少的粘贴来填充空隙。然而, 如果有太多的细颗粒, 需要涂覆的表面积增加, 就会导致混凝土的混合体过于僵硬。

筛检的运行, 以确定颗粒的数量和分布。所有骨料可以通过的最小筛数是最大尺寸, 而95% 可以通过公称尺寸筛。六标准筛尺寸的累计重量百分比的总和除以 100, 是细度模数, FM. 较小的值表示较细的聚合, 而较大的值表示粗骨料。

除尺寸外, 骨料的水条件必须知道。由于骨料组成了这么多的混合, 水分含量的小变化对水水泥比有巨大的影响。烘箱干燥, 不含水, 饱和表面干燥, 当表面干燥但毛孔饱和, 是两种条件的研究。在设计混合时, 假定饱和表面干燥或 SSD 条件。实际上, 水通常需要添加或从骨料中移除, 以在混合之前达到 SSD 条件。

坍落度测试用于测试 SSD 条件。在本试验中, 锥形模体以骨料填充, 倒置;如果物料在拆卸模具时稍有下滑, 则处于 SSD 状态。如果模具保持其形状, 它是在潮湿或潮湿的条件。

对烘箱干燥和 ssd 样品的重量进行测量, 可用于计算烘箱干燥和 ssd 样品的吸收能力和含水量, 以及比重。

在下一节中, 我们将测量含水率, 比重, 并对细骨料样品进行筛析。

在试验前的前一天, 准备大约两公斤的细骨料, 如沙子, 在烤箱中烘干。将聚合在烤箱中保持至少24小时, 温度设置在华氏220华氏度以上, 使所有的水蒸发。在一个扁平的金属平底锅上添加大约一公斤的烘箱干骨料。

查找 SSD 条件是一个尝试错误的过程。首先添加几滴水到骨料, 然后彻底搅拌。现在, 通过执行暴跌测试来测试混合物。要进行测试, 请在扁金属盘上牢牢地按住一个坍落度锥, 直径要大一些。松散地填充模具, 直到骨料堆积在顶部, 然后轻轻地用25滴夯棒将骨料放入模具中。开始每个下落大约一个处所寸在表面之上, 并且允许杆自由地跌倒每次。当你被夯实的时候, 试着均匀地将水滴分布在表面上。

现在, 清除基地周围的任何松散的集合, 然后仔细地提起模具垂直。如果聚合体略有下滑, 则表明它已达到 SSD 状态。但是, 如果圆锥保持其形状, 骨料仍然太干燥, 如果它坍塌, 骨料是太湿。

通过添加更多的烘箱-干骨料或水适当和彻底混合, 调整混合物。在达到 SSD 条件之前, 继续进行调整和测试。现在, 取大约400克的 SSD 骨料, 并记录准确的重量为 D。

接下来, 用500毫升的水填充一个瓶子, 并记录水和烧瓶的总重量, 如 b. 倒入水中, 用你刚才称的 SSD 样品填满现在空瓶子。添加一些额外的水到烧瓶, 直到水平约半英寸以上的总和。

现在, 将真空和滚动动作应用到样品中至少五分钟, 以去除聚集在一起的空气。样品脱气后, 取出真空, 用清水填满瓶子500毫升的标记。将烧瓶、水和骨料的总重量记录为 C。最后, 把瓶子里的全部内容倒入平底锅中, 必要时, 用额外的自来水冲洗瓶子里的所有骨料。

将锅放在烤箱中, 使其干燥至少24小时, 温度设置在华氏220华氏度以上。当骨料干燥时, 将最终重量记录为。你现在有四重量测量, 你可以用来计算明显的比重, 体积比重, 吸收的总和。

对于这个测试, 我们将使用一组八英寸直径, 标准筛。将筛号4、8、16、30、50和100装配在一个有序的栈中, 上面有编号为4的筛子, 以便在随后的层中减少干净的开口, 向下移动。将清空的平底锅连接到堆栈的底部。

重量约400克的细, 干骨料。记录完最后的重量后, 将聚合体倒入顶部筛, 盖上盖子。当盖子到位时, 把筛子固定在一个机械式的振动筛里, 并摇动组件五分钟。现在取下栈, 仔细地分开筛。分别称量和记录在每个筛和平底锅中保留的骨料。

确认总重量小于原样品重量的0.6%。如果没有, 请重复该过程。将每个筛中的重量增加到较高筛中的累积重量, 计算出每层保留的累积重量。随后, 将这些结果除以总重量, 使我们在每一层中保留了累计百分比。

最后, 细度模数是六标准筛尺寸累计百分比的总和, 除以100。本试验的细度模量为 3.02, 表示相对粗糙的骨料。通过减去从100% 中保留的百分比, 可以找到通过每个筛的累计百分比。然后, 可以根据每个筛的累计百分比绘制筛孔尺寸, 从而产生骨料的级配曲线。

现在你明白了骨料在制造混凝土中的重要性, 让我们看看它是如何在我们周围的世界中使用的。

当你想到混凝土的结构时, 高层建筑并不是第一件想起来的东西。但具体应用的混凝土组合帮助西半球最高的自由站立的结构, 加拿大多伦多的 CN 塔, 飙升到超过553米。

混凝土通常用于大坝施工。世界上最高的混凝土大坝是瑞士的 Dixence。大坝高285米, 1961年完工八年, 混凝土600万立方米。类似于此视频中显示的测试是确保批处理一致性所必需的。

你刚刚看了朱庇特的介绍混凝土和沥青混合料骨料。你现在应该了解吸水坍落度测试的重要性, 以及骨料的大小分布。

谢谢收看!

Results

表 1: 细骨料水分测试数据

烘箱干重 (A) 486.0 克
烧瓶重量 + 水 (B) 617.4 克
烧瓶重量 + 水 + 样品 (C) 926.8 克
空气中的 SSD 重量 (D) 502.3 克

从上述数据 (表 1) 中, 具体的重力值和吸收计算如下 (表 2):
表观比重 (干) = a/(B + C)
大块比重 (干) = A/(B + D C)
大块比重 (SSD) = d/(B + D C)
吸收 = (D a)/a) x 100%

表 2: 水分测试结果摘要

表观比重 (干) 2.75
大块比重 (干) 2.52
大块比重 (SSD) 2.60
吸收 3.35%

表3说明了细度模数的计算。细度模量的解释可能是它代表了材料被保留的组的 (加权) 平均筛, 100 号是第一个, 第二个50号, 等等。因此, 对于3.00 的 FM 的沙子, 筛子 30 (第三个筛子) 将是平均筛子大小在被保留的总和。在我们的例子中, 细度模数为2.92 表示我们的骨料样品中有许多细小的颗粒, 因为高细度的弹性模量表明许多微粒被困在较小的筛子中。

表 3: 测定细度模数的样品计算方法

筛号 保留 累计重量保留 保留的累计%
4 30 30 12。2
8 40 70 28。5
16 30 100 40。7
30 35 135 54。9
50 45 180 73。2
100 50 230 93。5
200 6 236 95.9 *
10 246 100

砂细度模数 = 累计% retained/100
= (12.2 + 28.5 + 40.7 + 54.9 + 73.2 + 93.5)/100 = 3.02
* #200 筛网不应包括在计算 FM。

Applications and Summary

三本实验研究了混凝土混合料中骨料的重要特性。第一个是水分含量和吸收能力。这些数量是必要的, 以适当地确定要添加到混凝土混合物的水量。 第二个特征是比重。这个值是需要的, 因为有时需要从体积到重量, 反之亦然, 在配料混凝土混合。第三个特征是大小分布或级配。为了保证混凝土配合物的可加工性和经济性在水泥中的使用, 宜采用硅酸盐水泥混凝土混合物中骨料的适当级配。 对于沥青混凝土, 适当的级配将不仅影响沥青混合料的可加工性和经济性, 而且会显著影响其强度和其它整体性能。

在混凝土和沥青混合料的设计中, 最好尽量利用细和粗骨料, 因为它们是这些混合物中最便宜的组分。 混凝土混合料在许多建筑项目中使用, 从建造桥梁到发电厂和工业设施不等。 适当使用分级, 含水量和细度模数将导致持久和高效的基础设施项目。

含水率和比重 (用于细骨料)

  1. 获得大约1公斤空气干燥细骨料 (沙子) 并且安置它在一个平的金属平底锅。沙子应该在220°F 以上的温度下在烤箱中干燥至少24小时, 以蒸发所有的水。
  2. 通过在风干的沙子上洒几滴水, 并彻底搅拌, 将细骨料带到 SSD 状态。
  3. 将锥形模具牢牢地固定在扁金属盘上, 直径大。
  4. 将沙子的一部分松散地放在模具中, 填充到溢出点上, 然后堆在模具顶部的额外沙子。
  5. 用25滴夯杆轻轻地将沙子捣成模子。开始每滴水约 0.2, 在上面的沙子。允许杆在每个下落自由地跌倒。在每次跌落后将起始高度调整为新的表面标高, 并将水滴均匀地分布在表面上。
  6. 从底座周围清除松散的沙子, 并通过垂直升降来去除模具。当沙子略微衰退时, 它表明它已经达到饱和的表面干燥状态。如果圆锥保持其模具形状, 沙子仍然在潮湿的条件和过程需要重复使用较少的水。这是一个尝试错误的过程。
  7. 取大约 400 g 的 SSD 骨料。记录 SSD 样品的准确重量 (D)。
  8. 装满500毫升水的烧瓶, 记录水和瓶子的重量 (B)。水温应约为 73, 3oF (23, 1.5oC)。
  9. 从烧瓶中清空水, 将整个 SSD 砂样添加到烧瓶中。把水壶里的水装满1/2。应用真空和轧制动作, 消除聚集的空气。此操作至少要5分钟。
  10. 将烧瓶中的水填满500毫升的标记。记录烧瓶的总重量 (以克计) 加上水加上骨料 (C)。
  11. 根据加权 B、C 和 D 计算大体积比重 (SSD), 并将计算值与典型值进行比较, 以确保所获得的数据是准确的。
  12. 将烧瓶的全部内容倒入平底锅中, 放入烤箱中。必要时还可以使用额外的自来水来清洗烧瓶中的所有骨料。24小时后, 返回并测量烘箱干骨料 (A) 的重量。

筛分析 (用于细骨料)

  1. 获得干骨料的适当重量。对于细骨料, 使用约400克。
  2. 按以下顺序装配8直径尺寸的筛: #4, #8, #16, #30, #50, #100, 平底锅。
  3. 将聚合体放在筛栈的顶部, 盖上盖子。正确地保护在机械振动筛中的筛, 并打开振动筛五分钟。
  4. 对每个筛上保留的材料进行称量, 包括在平底锅上保留的重量, 并记录在数据表上。如果这些重量的总和不在0.1% 倍于使用的筛子的数量 (0.6%) 的原始的样品重量, 做法应该重复。否则,使用在平底锅中保留的重量的总和来计算每个筛子上保留的百分比。
  5. 计算所保留的累计百分比和通过每个筛的百分比。在下面的示例图中, 从渐变图的实验中绘制出细骨料的级配曲线。
  6. 计算细骨料的细度模量。

混凝土和沥青是目前最常用的建筑材料。聚合体构成了大量的这些材料。粗和细骨料与混凝土浆料或沥青粘结剂混合, 为材料的粘合提供表面。测量和控制这些廉价填料的粒度可以使骨料占据尽可能多的体积。

由于聚合通常存储在 open 中, 因此必须测试聚合在与水接触时的行为方式。骨料也应刚性, 耐用, 强, 化学惰性的混凝土或沥青, 他们在使用。

在本视频中, 我们将研究开发成功的混凝土组合设计所需的骨料的基本特性。我们要看的主要特征是尺寸分布或级配、比重、含水量和吸收能力。

骨料被认为是粗糙的, 如果它们大于约4.75 毫米, 并罚款, 如果它们是较小的粒子。由于它们主要用作填料在混凝土和相对便宜, 这是重要的是, 他们占用尽可能多的体积。

当将合适的分级骨料与具有均匀分布的聚合体进行比较时, 需要较少的粘贴来填充空隙。然而, 如果有太多的细颗粒, 需要涂覆的表面积增加, 就会导致混凝土的混合体过于僵硬。

筛检的运行, 以确定颗粒的数量和分布。所有骨料可以通过的最小筛数是最大尺寸, 而95% 可以通过公称尺寸筛。六标准筛尺寸的累计重量百分比的总和除以 100, 是细度模数, FM. 较小的值表示较细的聚合, 而较大的值表示粗骨料。

除尺寸外, 骨料的水条件必须知道。由于骨料组成了这么多的混合, 水分含量的小变化对水水泥比有巨大的影响。烘箱干燥, 不含水, 饱和表面干燥, 当表面干燥但毛孔饱和, 是两种条件的研究。在设计混合时, 假定饱和表面干燥或 SSD 条件。实际上, 水通常需要添加或从骨料中移除, 以在混合之前达到 SSD 条件。

坍落度测试用于测试 SSD 条件。在本试验中, 锥形模体以骨料填充, 倒置;如果物料在拆卸模具时稍有下滑, 则处于 SSD 状态。如果模具保持其形状, 它是在潮湿或潮湿的条件。

对烘箱干燥和 ssd 样品的重量进行测量, 可用于计算烘箱干燥和 ssd 样品的吸收能力和含水量, 以及比重。

在下一节中, 我们将测量含水率, 比重, 并对细骨料样品进行筛析。

在试验前的前一天, 准备大约两公斤的细骨料, 如沙子, 在烤箱中烘干。将聚合在烤箱中保持至少24小时, 温度设置在华氏220华氏度以上, 使所有的水蒸发。在一个扁平的金属平底锅上添加大约一公斤的烘箱干骨料。

查找 SSD 条件是一个尝试错误的过程。首先添加几滴水到骨料, 然后彻底搅拌。现在, 通过执行暴跌测试来测试混合物。要进行测试, 请在扁金属盘上牢牢地按住一个坍落度锥, 直径要大一些。松散地填充模具, 直到骨料堆积在顶部, 然后轻轻地用25滴夯棒将骨料放入模具中。开始每个下落大约一个处所寸在表面之上, 并且允许杆自由地跌倒每次。当你被夯实的时候, 试着均匀地将水滴分布在表面上。

现在, 清除基地周围的任何松散的集合, 然后仔细地提起模具垂直。如果聚合体略有下滑, 则表明它已达到 SSD 状态。但是, 如果圆锥保持其形状, 骨料仍然太干燥, 如果它坍塌, 骨料是太湿。

通过添加更多的烘箱-干骨料或水适当和彻底混合, 调整混合物。在达到 SSD 条件之前, 继续进行调整和测试。现在, 取大约400克的 SSD 骨料, 并记录准确的重量为 D。

接下来, 用500毫升的水填充一个瓶子, 并记录水和烧瓶的总重量, 如 b. 倒入水中, 用你刚才称的 SSD 样品填满现在空瓶子。添加一些额外的水到烧瓶, 直到水平约半英寸以上的总和。

现在, 将真空和滚动动作应用到样品中至少五分钟, 以去除聚集在一起的空气。样品脱气后, 取出真空, 用清水填满瓶子500毫升的标记。将烧瓶、水和骨料的总重量记录为 C。最后, 把瓶子里的全部内容倒入平底锅中, 必要时, 用额外的自来水冲洗瓶子里的所有骨料。

将锅放在烤箱中, 使其干燥至少24小时, 温度设置在华氏220华氏度以上。当骨料干燥时, 将最终重量记录为。你现在有四重量测量, 你可以用来计算明显的比重, 体积比重, 吸收的总和。

对于这个测试, 我们将使用一组八英寸直径, 标准筛。将筛号4、8、16、30、50和100装配在一个有序的栈中, 上面有编号为4的筛子, 以便在随后的层中减少干净的开口, 向下移动。将清空的平底锅连接到堆栈的底部。

重量约400克的细, 干骨料。记录完最后的重量后, 将聚合体倒入顶部筛, 盖上盖子。当盖子到位时, 把筛子固定在一个机械式的振动筛里, 并摇动组件五分钟。现在取下栈, 仔细地分开筛。分别称量和记录在每个筛和平底锅中保留的骨料。

确认总重量小于原样品重量的0.6%。如果没有, 请重复该过程。将每个筛中的重量增加到较高筛中的累积重量, 计算出每层保留的累积重量。随后, 将这些结果除以总重量, 使我们在每一层中保留了累计百分比。

最后, 细度模数是六标准筛尺寸累计百分比的总和, 除以100。本试验的细度模量为 3.02, 表示相对粗糙的骨料。通过减去从100% 中保留的百分比, 可以找到通过每个筛的累计百分比。然后, 可以根据每个筛的累计百分比绘制筛孔尺寸, 从而产生骨料的级配曲线。

现在你明白了骨料在制造混凝土中的重要性, 让我们看看它是如何在我们周围的世界中使用的。

当你想到混凝土的结构时, 高层建筑并不是第一件想起来的东西。但具体应用的混凝土组合帮助西半球最高的自由站立的结构, 加拿大多伦多的 CN 塔, 飙升到超过553米。

混凝土通常用于大坝施工。世界上最高的混凝土大坝是瑞士的 Dixence。大坝高285米, 1961年完工八年, 混凝土600万立方米。类似于此视频中显示的测试是确保批处理一致性所必需的。

你刚刚看了朱庇特的介绍混凝土和沥青混合料骨料。你现在应该了解吸水坍落度测试的重要性, 以及骨料的大小分布。

谢谢收看!

A subscription to JoVE is required to view this article.
You will only be able to see the first 20 seconds.

RECOMMEND JoVE