题目

试述采用网篮法测定粗集料的表观密度、表干密度和毛体积密度的试验步骤及结果计算方法。

试述采用网篮法测定粗集料的表观密度、表干密度和毛体积密度的试验步骤及结果计算方法。

题目解答

答案

(1) 试验步骤如下： ①将试样用标准筛过筛除去其中的细集料，再用四分法或分料器法缩分至要求的质量，分两份备用。 ②将每一份集料试样分别浸泡在水中，仔细洗去附在集料表面的尘土和石粉，经多次漂洗干净至水清澈为止。清洗过程中不得散失集料颗粒。 ③取试样一份装入干净的搪瓷盘中，注入洁净的水，水面至少应高出试样20mm，轻轻搅动石料，使附着石料上的气泡逸出。在室温下浸水24h。 ④将吊篮挂在天平的吊钩上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面高度至水槽的溢流孔为止，将天平调零。 ⑤调节水温在15℃～25℃的范围内。将试样移入吊篮中，溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制，维持不变。称取集料的水中质量mw。 ⑥提起吊篮，稍稍滴水后，将试样倒入浅搪瓷盘中，或直接将粗集料倒在拧干的湿毛巾上。稍稍倾斜搪瓷盘，用毛巾吸走漏出的自由水。用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水，至表面看不到发亮的水迹，即为饱和面干状态。 ⑦立即在保持表干状态下，称取集料的表干质量mf。 ⑧将集料置于浅盘中，放入105℃±5℃的烘箱中烘干至恒量。取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温，称取集料的烘干质量ma。 (2) 结果计算：

解析

考查要点：本题主要考查粗集料表观密度、表干密度和毛体积密度的测定方法，重点在于理解网篮法的试验步骤及各密度的计算原理。

解题核心思路：

  1. 试验步骤需严格遵循规范操作，包括试样制备、称量过程中的温度控制、状态调整（如饱和面干状态的处理）。
  2. 结果计算需明确区分三种密度的定义：
    • 表观密度：单位质量集料的体积不包括内部闭口孔隙。
    • 表干密度：单位质量集料的体积包括内部闭口孔隙，但表面附着水被吸干。
    • 毛体积密度：单位质量集料的体积包括内部闭口孔隙和开口孔隙。

破题关键点：

  • 试样处理：清洗、浸泡、状态调整（如饱和面干处理）。
  • 称量顺序：水中质量、表干质量、烘干质量的准确测量。
  • 公式应用：正确代入各质量数据，注意水的密度的换算。

试验步骤

试样制备

  1. 过筛与缩分：用标准筛去除细集料，通过四分法或分料器缩分至约6000g，分两份备用。
  2. 清洗：将试样浸泡水中，反复清洗至无杂质，避免散失集料。

浸泡与称量准备

  1. 浸泡处理：试样浸水24h，确保气泡逸出。
  2. 天平调零：吊篮浸入溢流水槽，注水至溢流孔，调平天平。

称量过程

  1. 水中质量：试样移入吊篮，称水中质量$m_w$（水温15℃～25℃）。
  2. 表干状态处理：试样滴水后吸干自由水，用湿毛巾擦至表面无发亮水迹。
  3. 表干质量：立即称表干质量$m_f$。
  4. 烘干质量：试样烘干至恒量，称烘干质量$m_a$。

结果计算

表观密度

$\rho_a = \frac{m_a}{m_a - m_w} \cdot \rho_w$

  • 关键：体积为集料实体体积（不含闭口孔隙）。

表干密度

$\rho_s = \frac{m_f}{m_a - m_w} \cdot \rho_w$

  • 关键：体积包含闭口孔隙，表面水被吸干。

毛体积密度

$\rho_b = \frac{m_a}{V_b} = \frac{m_a}{\frac{m_a - m_w}{\rho_w}} = \frac{m_a \cdot \rho_w}{m_a - m_w}$

  • 关键：体积包含闭口孔隙和开口孔隙。