项目一碎石的堆积密度检测课件.ppt

1、项目一项目一一、项目要求一、项目要求 某工程因拌制混凝土，为混凝土配合比设计某工程因拌制混凝土，为混凝土配合比设计提供原材料参数，需做碎石的堆积密度检测提供原材料参数，需做碎石的堆积密度检测 假设这里有一堆碎石假设这里有一堆碎石 理论链接理论链接 1 固体材料的体积固体材料的体积 对应这堆碎石，用阴影对应这堆碎石，用阴影图表示出它的体积构成图表示出它的体积构成 理论链接理论链接 1 固体材料的体积固体材料的体积 对于上述碎石所处的不同状态，我们学习四个不同的密度方面的物理量。对于上述碎石所处的不同状态，我们学习四个不同的密度方面的物理量。 1 1、密度（又称实际密度）、密度（又称实际密度）理论

2、链接理论链接 2 密度、表观密度、体积密度、堆积密度密度、表观密度、体积密度、堆积密度 李氏瓶李氏瓶理论链接理论链接 2 密度、表观密度、体积密度、堆积密度密度、表观密度、体积密度、堆积密度 理论链接理论链接 2 密度、表观密度、体积密度、堆积密度密度、表观密度、体积密度、堆积密度 理论链接理论链接 2 密度、表观密度、体积密度、堆积密度密度、表观密度、体积密度、堆积密度 理论链接理论链接 2 密度、表观密度、体积密度、堆积密度密度、表观密度、体积密度、堆积密度 材料(g/cm3)0(kg/m3)0(kg/m3)P(%)石灰岩2.601 8002 6000.24花岗岩2.602.802 500

3、2 8001普通混凝土2.602 2002 500520碎石2.602.701 4001 700砂2.602.701 3501 650普通混凝土2.501 0001 4002040水泥3.101 0001 100(疏松)木材1.554008005575钢材7.857 8500铝合金2.702 7500泡沫塑料1.041.072050 堆积密度是指砂、石等散粒材料在自然堆积堆积密度是指砂、石等散粒材料在自然堆积状态下，单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、状态下，单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质开口孔隙体积及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量，有干堆积密度及湿

4、堆积密度之分。这里以干量，有干堆积密度及湿堆积密度之分。这里以干堆积密度为例进行检测。堆积密度为例进行检测。理论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率 理论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率 理论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率 理论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率 例例1-11-1：某一块材料的干质量为105g,自然状态下的体积为40cm3，绝对密实下体积为33cm3，试计算其密度、体积密度、密实度、孔隙率。 解： 分

5、析：已知干燥状态下的质量和不同情况下的体积，运用相关公式就能直接求得： 已知： m=105g,V0=40cm3,V=33cm3 密度：=m/V=105/33=3.18g/cm3 体积密度：0=m/V0=105/40=2.625g/cm3 密实度：D=V/V0100%= 33/40100%=82.5% 孔隙率：P=(V0-V)/ V0100%=(40-33)/40100%=17.5% 答：答：其密度、体积密度、密实度、孔隙率分别为：3.18g/cm3、2.625g/cm3 82.5%和17.5%。理论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率材料空隙率示意图理

6、论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率理论链接理论链接 3 密实度、孔隙率、填充率、空隙率密实度、孔隙率、填充率、空隙率 例例1-21-2：某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、体积密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？ 解: 分析：根据已知三种状态的密度，代入相应的公式就能直接求得： 石子的孔隙率P为： 石子的空隙率P为： 答：答：石子的孔隙率与空隙率分别为：1.51%、35.63% %51. 165. 261. 21110000VVVVVP%63.3561. 268. 11110000000V

7、VVVVP 第五步测定标准容器的体积第六步第七步碎石堆积密度计算重复一次后取平均值第二步施工现场碎石取样第三步第四步称取标准容器的质量测定标准容器和试样质量第一步检测仪器准备 ( (二二) )项目步骤项目步骤 第一步第一步 检测仪器准备检测仪器准备 (5(5分钟分钟) ) 标准容器(根据石子最大粒径选取)、台秤、平头铁锹、烘箱能使温度控在（1055）和平板玻璃、毛巾等 第二步第二步 施工现场碎石取样施工现场碎石取样 (10(10分钟分钟) ) 试样制备，将施工现场取来的碎石样品，拌匀后滩平，按四分法进行缩分，堆积密度所需的试样量如下表1-2所示，取出规定的代表样，在（1055）的烘箱中烘干至恒

8、重，（也可滩在清洁的地面上风干），拌匀并将试样分为大致相等的两份备用。 最大粒径（圆孔筛）mm10 16 20 2531.5 4063 80堆积密度4080120 第三步第三步 称取标准容器的质量称取标准容器的质量 (3(3分钟分钟) ) 在台秤上秤量容量筒的质量m1，精确到小数点后二位。 容量筒的选择应符合下表：石子最大粒径（圆孔筛）mm (mm)标准容器(L)标准容器尺寸(mm)内径净高壁厚10 16 20 2510208294231.5 4020294294363 80303602944 第四步测定标准容器和试样质量第四步测定标准容器和试样质量 (10(10分钟分钟) ) 取一份试样，用

9、平头铁锹将试样从标准容器上方50mm处徐徐加入，试样自由落体下落，直至容器上部试样呈锥体且四周溢满时，停止加料。 除去凸出容器表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面凸起部分体积和凹陷部分体积大致相等，再放在台秤上称取容量筒和试样总质量m2，精确到小数点后二位。 第五步测定标准容器的体积第五步测定标准容器的体积 (10(10分钟分钟) ) 秤量容量筒和玻璃板的质量m3，然后用15oC-20 oC的饮用水装满容量筒，擦干容量筒外壁的水份后，秤重m4，以两次质量之差（即水的质量）Vo=m4- m3为容量筒的体积（两次秤重，玻璃板均应盖在容量筒上）。理论链接理论链接 4 利用注水求物体体积（特

10、别是不规则物体）利用注水求物体体积（特别是不规则物体） 例例1-3：有一空瓶子质量是50克，装满水后称得总质量为250克，求瓶子的容积。 解：根据水的质量和密度求水的体积，即瓶子容积 分析：根据瓶子质量和装满水后总质量求出水的质量，然后根据密度公式变形，代入数值即可求出水的体积，即瓶子的容积。 m水=250g-50g=200g答：答：此瓶子的容积为200cm3 想一想：现在给你一个瓶子，天平，小石子若干和水，你通过什么方法，你能把小石子的体积求出来？再给你烘箱你是不是能把小石子的表观密也求出来了呢？ 第六步碎石堆积密度计算第六步碎石堆积密度计算(7(7分钟分钟) ) （结果精确到小数点后二位）

11、 式中：0石子堆积密度kg/m3 m1 量容量筒的质量kg； m2 容量筒和试样总质量kg； Vo 石子的堆积体积L 第七步重复上述步骤，并填写试验记录表第七步重复上述步骤，并填写试验记录表(20(20分钟分钟) ) 按上述步骤把另一份试样再重复操作，求出结果后取平均值。并填写下表表表: : 粗集料堆积密度试验记录表年月日粗集料堆积密度试验记录表年月日试样编号试样编号试样来源试样来源施工现场试样名称试样名称碎石试样用途试样用途试验次数试验次数容量筒体积Vo（m3）容量筒质量m1（kg）容量筒和试样质量m2（kg）试样质量m2m1（kg）堆积密度0（kg/m3）个别平均1 12 2实验人计算人检

12、验人 劳动组织形式劳动组织形式 本项目实施中，对学生进行分组，学生4-5人组成一个工作小组。组长根据项目任务，负责与小组成员一起制订出实施方案，分配组内成员的工作任务，见工作任务分配表。项目实施过程中协助教师做好现场组织管理工作和落实项目实施进程，共同完成项目任务并对实施结果进行汇报。 项目评价项目评价 按时间、质量、安全、文明、环保要求进行考核。学生按项目考核评价表进行评分，先自评，在自评的基础上，由本组的同学互评，最后由教师进行总结评分。 问问 题题1 1： 碎石堆积密度检测所需的试样量不符合最低要求。解决措施：解决措施： 用园孔筛选择碎石的粒径，按表1-2所示的要求提取相应的检 测量。问

13、问 题题2 2： 容量筒大小的选择可能存在随意性，没有按碎石粒径的大小 选择容量筒解决措施：解决措施： 按要求选择容量筒。问问 题题3 3： 碎石中可能存在泥沙，影响检测精度。解决措施：解决措施： 碎石按规定取样后，用清水反复清洗，烘干 测定烧结普通砖的体积密度测定烧结普通砖的体积密度。理论链接理论链接 5 检测几何形状规则材料（烧结普通砖）的体积密度检测几何形状规则材料（烧结普通砖）的体积密度 烧结普通砖烧结普通砖(30(30分钟分钟) )吸水率试验吸水率试验理论链接理论链接 6 烧结普通砖烧结普通砖(30(30分钟分钟) )吸水率试验吸水率试验 理论链接理论链接 7 材料与水有关的性质材料

14、与水有关的性质 理论链接理论链接 7 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 理论链接理论链接 7 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 体积吸水率：体积吸水率：是指体积内被水充实的程度。即材料吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分数，可按下式计算： Wv=wbWVmmVV100100% 材料的吸水率与其孔隙率有关材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大 水在材料中对材料性质将产生不良的影响，它使材料的表观密度和导热性增大，强度降低，体积膨胀。因此，吸水率大对材料性能是不利的。理论链接理论链

15、接 7 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 3 3吸湿性吸湿性 材料在潮湿的空气中吸收水分的能力称为吸湿性，吸湿性的大小用含水率 W W 表示。 材料所含水的质量占材料干燥质量的百分数，称为材料的含水率，可按下式计算： W=mmms100% 式中：W材料的含水量，%； ms材料含水时的质量，g； m烘干到衡重的质量，g。 材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。干燥的材料处在较潮湿的空气中时，便会吸收空气中的水分；而当较潮湿的材料处在较干燥的空气中时，便会向空气中放出水分。 前者是材料的吸湿过程，后者是材料的干燥过程。由此可见，在空气中，某一材料的含水多少是随空气的湿度变化理论链接理

16、论链接 7 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 4 4耐水性耐水性 材料长期在饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数 Kp 表示，可按下式计算： Kp=ffW 式中：Kp材料的软化系数； fw材料在水饱和状态下的抗压强度，MPa； f材料在干燥状态下的抗压强度，MPa。 经常位于水中或受潮严重的重要结构，其材料的软化系数不宜小于0.85-0.90；受潮较轻或者次要结构，材料软化系数不宜小于0.70-0.85理论链接理论链接 7 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 5 5抗渗性抗渗性 抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。土木建筑工程中许多材料常

17、含有孔隙、孔洞或其它缺陷，当材料两侧的水压差较高时，水可能从高压侧通过内部的孔隙、孔洞或其它缺陷渗透到低压侧。 AdH Q=HAtQdkdHAtk或 式中：k渗透系数，cm/h； Q透过材料试件的水量，cm3； t渗水时间，h； A渗水面积，cm2； H静水压力水头，cm； d试件厚度，cm。理论链接理论链接 7 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 6 6抗冻性抗冻性 材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用（冻融循环）而不被破坏，同时也不显著降低强度的性质称为抗冻性 衡量指标：抗冻性指标用抗冻等级Fn表示，表示经过n次冻融循环次数后，质量损失不超过5%，强度损失不超过25%。 例：抗冻等级F15表示在标准试验条件下，材料强度下降不大于25%，质量损失不大于5%，所能经受的冻融循环的次数最多为15次。