gb17431及其试验方法 第2部分 轻集料试验方法

GB/T 17431．2-1998 前 恤 ‘ 「1 本是由JC/T 785-81(96)《粉煤灰陶粒和陶砂》、JC/T 786-81 (96)《粘土陶粒和陶砂》、 JC/T 787-81(96)((页岩陶粒和陶砂》,JC/T 788-81(96)《天然轻集料》,JC/T 789-81(96)《轻集料试 验方法》及JC 487-92《超轻陶粒和陶砂》和JC/T 541-94《自燃煤研石轻集料》等7个标准修订成的1 个标准。修订后标准名称为：《轻集料及其试验方法》。标准由两部分组成：第1部分为轻集料；第2部分 为轻集料试验方法。 本标准的第2部分是在JC/T 789-81(96)标准实施10多年来实践和科研成果的基础1..，参考美、 英、法、德和前苏联等国有关标准修订而成。标准中的试验方法保留了原标准中行之有效的部分；删去了 不再列入本标准的个别指标的有关试验方法；某些指标虽然本标准不再列入，但其试验方法具有较高科 研与实用价值的亦仍然保留。 本标准由国家建筑材料工业局提出。 本标准负责起草单位：中国建筑科学研究院建筑材料及制品研究所、国家建筑材料工业局标准 化研究所。 本标准参加起草单位：陕西省建筑科学研究院、黑龙江省寒地建筑科学研究院、辽宁省建设科 学研究院、同济大学材料工程系、＿＿仁海市建筑科学研究院、上海申威陶粒制品有限公司、北京格恩特新型 建材公司等。 本标准的主要起草人：龚洛书、刘粪伯、董金道、沈 玄、宋淑敏、杨 斌、关淑君、陈烈芳、周运灿等。 中华人民共和国国家标准 轻 集 料 及 其 试 验 方 法 第2部分：轻集料试验方法 GB/T 17431．2一1998 Lightweight aggregates and its test methods -Part 2：Test methods for lightweight aggregates 范围 本标准适用于土木建筑工程混凝土用的无机轻集料（主要包括粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒、浮 石、火山渣、膨胀矿渣珠、煤渣和自燃煤研石轻集料等）的质量检验。其他品种和用途的轻集料也可参照 使用。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 6763-86建筑材料用的工业废渣放射性物质限制标准 GB 9196-88掺工业废渣建筑材料产品放射性物质控制标准 3 一般规定 3.1 试验用的轻集料试样，都应在恒温温度为105^ 110℃的条件下干燥至恒量。当试样干燥至恒量 时，相邻两次称量的时间间隔不得小于2h。当相邻两次称量值之差不大于该项试验要求的精度时，则 称为恒量值。 3.2 本标准中三氧化硫含量、有机物含量等试验所用的试剂应为纯，水为蒸馏水。 3.3 每项试验应填写相应的试验。试验报告的内容一般应包括： a）材料名称、品种和产地； b）试验项目； c）数据的记录； d）试验结果的计算及取值； e）结果评定及执行标准编号； f)试验日期和试验人员等。 4 抽样 4.1 应从每批产品中抽取有代表性的试样。 4.2 初次抽取的试样应不少于10份，其总料量应多于试验用料量（按表1)的1倍。 4.3 初取试样应在下列场合抽取： a）生产企业中进行常规检验时，应在通往料仓或料堆的运输机的整个宽度上，在一定的时间间隔 内抽取； 国家质L技术监督局1998一07一15批准 1999一02一01实施 GB/T 17431．2一 1998 b）对均匀料堆进行取样时，以200 m3为一批，不足一批者亦以一批论。试样可从料堆锥体从上到 下的不同部位、不同方向任选10个点抽取。但要注意避免抽取离析的及面层的材料； 。）从袋装料和散装料（车、船）抽取试样时，应从10个不同位置和高度（或料袋）中抽取。 4.4 初次抽取的试样拌合均匀后，按四分法缩减到试验所需的用料量（按表1)0 表 1 轻集料各项试验用料量 5 筛分析 5.1 范围 本方法适用于测定轻集料的颗粒级配及细度模数。 5.2 仪器设备 a）干燥箱。 b）台秤：称量粗集料用10 kg台秤（分度值为5 g)；称量细集料用5 kg的托盘夭平（分度值为5 g). c）套筛：筛分粗集料用的筛子规格如下：圆孔筛，筛孔直径为：40. 0, 31.5, 20.0,16. 0,10. 0和 5. 0 mm共计6种，并附有筛底和筛盖；筛分细集料的筛子规格为：10.0,5.00,2. 50,1. 25,0. 630,0. 315, 0. 160 mm共计7种，其中1. 25,0. 630,0. 315,0. 160 mm为方孔筛，其他为圆孔筛。 d）摇筛机：电动振动筛，振幅为（5士0. 1)mm,频率为（50士3)Hz, e）搪瓷盘、毛刷。 5.3 试验步骤 5.3.1 取粗集料10L（集料最大粒径小于或等于20 mm时）或20 L（集料最大粒径大于20 mm时），细 集料2 L,置于干燥箱中干燥至恒量。然后，分成二等份，分别称取试样质量。 5. 3.2 筛子按孔径从小到大顺序叠置，孔径最小者置于最下层，附上筛底，将一份试样倒入最上层筛 里，上加筛盖，顺序过筛。 5.3.3 筛分粗集料，当每号筛上筛余层的厚度大于该试样的最大粒径时，应分两次筛，直至各筛每分钟 通过量不超过试样总量的0.1%0 5.3.4 细集料的筛分可先将套筛用振动摇筛机过筛10 min后，取下，再逐个用手筛，也可直接用手筛， 直至每分钟通过量不超过试样总量的0.1％时即可。试样在各号筛上的筛余量均不得超过。.41,；否则， 应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 5.3.5 称取每号筛的筛余量。所有各筛的分计筛余量和筛底中剩余量的总和，与筛分前的试样总量相 Gs/T 17431．2一1998 比，相差不得超过1%0 5.4 结果计算与评定 5.4.1 计算分计筛余百分率— 每号筛上的筛余量除以试样总量的质量百分率，计算精确至0.1%0 5.4.2 计算累计筛余百分率— 每号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛以上各号筛上的分计筛余 百分率之和，计算精确至1%. 5.4.3 根据各筛的累计筛余百分率，按本标准第1部分表1评定轻集料的颗粒级配。 5.4.4 轻细集料的细度模数按式（1)计算： Mx (A,＋A,十A,＋ A,十 A,）一 5A, 100一 A, ，．，．．⋯。．．．．···········，··⋯（1） 式中： Mx— 细度模数，计算精确至0. 1; A,.AZ...... A6— 分别为5.00,2-50 ......0. 160 5.4.5 结果评定 取两次试验结果的算术平均值作为测定值。 新取样进行试验。 5．5 试验报告 按本标准3-L mm孔径筛上的累计筛余百分率。 两次试验结果所得的细度模数之差大于0.20时，应重 堆积密度 6.1 范围 本方法适用于测定轻集料在自然堆积状态下单位体积的质量。 6．2 仪器设备 a）地秤：最大称量50 kg（分度值为50 g); b）托盘天平：最大称量5 kg（分度值为5 g); c）容量筒：金属制，其内部尺寸可根据容积大小取直径与高度相等。容积为10 L,5 L,l L。粗集料 最大粒径大于20 mm时，用10L的容量筒；粗集料最大粒径小于或等于20 mm时，用5L的容量筒。细 集料用1 1.的容量筒； d）干燥箱； e）直尺、取样勺或料铲等。 6.3 试验步骤 取粗集料30.40 L或细集料5L，放入干燥箱内干燥至恒量。分成两份，备用。 用取样勺或小料铲将试样从离容器口上方 50 mm处（或采用标准漏斗）均匀倒入，让试样自然落 下，不得碰撞容量筒。装满后使容量筒口上部试样成锥体，然后用直尺沿容量筒边缘从中心向两边刮平， 表面凹陷处用粒径较小的集料填平后，称量。 6．4 结果计算与评定 堆积密度按式（2）计算： （m 一 mlVX 1 000 ．．．．．．．·．．．．．········。·····。二（2） 式中；P— 堆积密度，kg/m3，计算精确至10 kg/m3; 州— 试样和容量筒的质量，kg; m：一 容量筒的质量，kg; V— 容量筒的容积，Lo 取两次试验结果的算术平均值作为测定值。 6.5 试验报告 GB/T 17431．2一1998 按本标准3. 3 0 了 表观密度 7.1 范围 本方法适用于测定轻粗集料颗粒单位体积的质量。 7.2 仪器设备 a）干燥箱； b)托盘天平：最大称量1 kg（分度值为1 g); c）量筒：容积1 000 mL或500 mL; d)瓷盘：尺寸为40 cm X 30 cm左右； e）取样勺、毛巾和5. 00 mm筛子。 7．3 试验步骤 7.3.1 取试样4L，用筛孔为5. 00 mm的筛子过筛，取筛余物干燥至恒量，备用。 7.3.2 把干燥后的试样拌匀后，称取300^ 500 g,（超轻集料取10。一150 g）放入量筒中浸水1 h(如有 颗粒漂浮于水上，必须用带柄的圆形金属板将其压入水中）后取出，倒入 5. 00 mm的筛子上，滤水 1-2 min。然后倒在拧干的湿毛巾上，用手握住毛巾两端，使其成为槽形，让集料在毛巾上来回滚动8- 10次后，倒入瓷盘里。 7. 3.3 将试样倒入1 000 mL的量筒中，再注入500 mL清水。如有试样漂浮于水上，可用已知体积 (V,）的圆形金属板压入水中，读出量筒的水位（V)o 了．4 结果计算与评定 粗集料的颗粒表观密度按式（3)计算： m X 100 Pep＝ 石‘‘台‘＝十不 ···，．··““········“·“⋯ （3） V一 V,一 500 式中：P-P— 粗集料颗粒表观密度，kg/m3，计算精确至10 kg/m3; m— 烘干试样质量，g; Vl— 圆形金属板的体积，mL; V— 倒入试样和放入压板后量筒中水的体积，mL o 取两次试验结果的算术平均值作为测定值。如两次结果之差大于平均值的2％时，应重新取样进行 试验。 8 空隙率 8.1 在测定粗集料堆积密度和颗粒表观密度的基础上，通过计算，确定轻集料在自然堆积状态下颗粒 间的空隙率。 8.2 式中 粗集料空隙率按式（4)计算： 。＝<1一二）X 100 P-P 二。．。。。．。。。．。．。。。。⋯⋯。··⋯ （4） ：。— 空隙率，％，计算精确至IYo; P— 粗集料的堆积密度，kg/m3 ; P-P— 粗集料的颗粒表观密度，kg/m3 a 9 筒压强度 9.1 范围 本方法适用于用承压筒法测定轻粗集料颗粒的平均相对强度指标。 GB/T 17431．2一1998 9．2 仪器设备 a）承压筒；由圆柱形筒体（另带筒底）、冲压模和导向筒三部分组成（见图1)；筒体可用无缝钢管制 作，有足够刚度，筒体内表面和冲压模底面须经渗碳处理。筒体可拆，并装有把手。冲压模外表面有刻度 线，以控制装料高度和压入深度。导向筒用以导向和防止偏心； b)压力机：根据筒压强度的大小选择合适吨位的压力机，测定值的大小宜位于所选压力机表盘最 大读数的20/ 80％范围内； c）托盘天平：最大称量5 kg（分度值5 g)； d）干燥箱。 0135 价115 技术要求： 1棱角倒圆 2表面渗碳 其余铆 庐113 093 ?? ?? ? ? ? ? 1一冲压模；2-..导向筒；3一筒体；4一筒底；5一把手 图1 测定轻集料筒压强度的承压筒 9．3 试验步骤 9.3.1 筛取 10.20 mm粒级（粉煤灰陶粒允许按10^'15 mm的粒级；超轻陶粒按 5^-10 mm或 5- 20 mm粒级）的试样5L，其中10^-15 mm粒级的体积含量应占5000^'70%. 9.3.2 按本标准 6. 3要求用带筒底的承压强度筒装试样至筒口平齐，分别测定3次松散料质量，取其 算术平均值。将测得的平均松散料重乘以填充系数作为试样量；不同轻集料的填充系数分别为：天然轻 集料和煤渣：1.15；粉煤灰陶粒和超轻陶粒:1.05；其他轻集料：1.10. 9.3.3 按上述试样量称取试样，装入承压筒内，先用木锤沿筒壁四周轻敲数次，然后装上导向筒和冲压 模。检查冲压模的下刻度线是否与导向筒的上缘重合，如不重合，再轻敲筒壁四周直至完全重合为止。 把承压筒放在压力机的下压板上，以每秒300-500 w的速度匀速加荷。当冲压模压入深度为 20 mm时，记下压力值。 9，4 结果计算与评定 粗集料的筒压强度按式（5）计算： f一p f 二。。．。。。。．。．··。二。。．．．．····。·．⋯（5） 式中：f.— 粗集料的筒压强度，MPa，计算精确至0. 1 MPa; p— 压入深度为20 mm时的压力值，N; F— 承压面积（即冲压模面积F=10 000 mm'). 粗集料的筒压强度以3次试验结果的算术平均值作为测定值。若3次试验结果中最大值和最小值 之差大于平均值的15％时，须重做。 9．5 试验报告 Gs/T 17431．2一1998 按本标准3.3. 10 强度标号 10.1 范围 本方法适用于测定高强陶粒的强度标号。 强度标号是指该陶粒按本试验方法制成的混凝土的合理强度值。 10.2 仪器设备及材料 a)压力试验机； b）振动台； c) 100 mm X 100 mm X 100 mm的试模； d）拌合铲和球形钵； e）托盘天平：最大称量2 kg（分度值为1 g); f)台秤：最大称量5 kg（分度值为5 g); g）材料：普通中砂（细度模数Mx=2.3-3. 0)和525号普通硅酸盐水泥。 10.3 试验步骤 10.3.1 筛取 5^ 20 mm粒级的陶粒 20 L作试样，将试样浸水一昼夜后取出，按7. 3.2的试验步骤制 备成饱和面干试样，然后盖上湿布，备用。称取试样300 g，按7.3. 3的试验步骤测定并计算其饱水状态 下的颗粒表观密度值。 10-3.2 砂浆的制备 砂浆量按15L计算。砂浆配合比为1：1：(0. 40^-0. 45)（水泥 ：砂 ：水）。分别称取 水泥：C一0. 015 X pm雨下万1(0. 40^0. 45) 砂：S=C X l. 0； 水：W=CX (0. 40一0.45)。 式中：Pm— 新拌砂浆的表观密度（kg/m')，若无试验值，可按2 200 kg/m“取值。 先将砂和水泥干拌均匀后，再加水搅拌成砂浆后备用。 10-3.3 混凝土拌合物的制备 称取饱和面干陶粒和砂浆，拌合成陶粒混凝土拌合物。为确保每个试件内陶粒的绝对体积和含量恒 定，每个试件的混凝土拌合物应单独称料拌合。其用量按式（6)和式（7)计算： co, = n X V o X P., ”·“·”·”··””·”··““·⋯（6） M=(1一OXV。X 'o. ·····，．···“···““··““·（7） 式中：Wap— 每个试件的饱和面干陶粒用量，kg; n— 混凝土中陶粒的绝对体积含量，n=0. 45; Vo— 试件体积，Vo=0.001 m3； Pap— 饱和面干陶粒的表观密度，kg/m3 ; M— 每个试件的砂浆用量，kg. 陶粒和砂浆在球型钵中用铲拌合成混凝土拌合物。拌合前，钵和铲先用水润湿。拌合时间应不小于 2 min。共拌制9份拌合物备用。 10.4 试件在振动台上成型。共成型100 mm x 100 mm x 100 mm的砂浆和混凝土试件各9个。当混凝 土试件振实抹光时只允许将多余的砂浆刮去，不准将上浮的陶粒剔出。如果振实时，试模内混凝土拌合 物量不够时，应填补砂浆。 10.5 试件成型一昼夜后拆模，并分成3组编号。每组包括砂浆和混凝土试件各3个。同时放在水温为 20^-40℃的水中养护至规定龄期。 r，n ／，， ，7月勺， 勺＿ 1C 10.6 试样养护一周后 ，讲行杭 压祸彦试酚 ，3织试件可森不同龄期讲行试p 试件在抗压试验前，应测定混凝土的湿表观密 于平均值的 5％时，则此绍试件应舍央， 角宝 当红_ 4口心曰 YA不二内之少 了片 弓故 1移 占八上L.I.才古 七才上主斗 -六li} --} 段 如果砂浆抗压强度低于40 MPa，应适当延长砂浆和混凝土的养护龄 条件下拼行试压。 阵 曰 ,. . M I- ， ，斗仁 卜， 1．盆空 卜＿上 L 1 1二 0.7 结果计算 0.7.1 砂浆和混凝土方立体抗压强度按式（s）计算 f＝ 式中：f— 砂浆和混凝土立方体抗压强度，MPa，计算精确至1 MPa; p— 破坏荷载，N； F— 立方体试件受压面积，mm 2 0 10-7.2 根据各组试件所得的砂浆和混凝土抗压强度，查图2。按其在图中的区域，确定陶粒的强度 号。 3组试件中至少应有两组落在图2中的同一强度标号区内，则该区的强度标号确定为该陶粒的｛ 度标号值，否则应重新讲行试验。 >o不价＿门又 ，5--厅两丫 ‘口价协打 5价欢卜一 之本刁 喃盛 之 L 小 、 1- 口 ‘亡心 岌 月1， 冈 7 协 }d卜At己吕鹰 知 混 a +}吕Fir确 'i} Cat价 d吕磨 耘 10.8 试验报告 持本标准 3.3 11 11. 吸水座 11. S 范围 本方法适用于测定干燥状态轻粗集料1h的吸水率 1仪器设备 a)托姗于平 ，最士琉最 Ik。（朴 磨佰 失 1。）： cB/T 17431．2一 1998 b）干燥箱； c)筛子：筛孔为5. 00 mm; d）容器、瓷盘及毛巾等。 们．3 试验步骤 11.3.1 取试样4L，用筛孔为5. 00 mm的筛子过筛。取筛余物干燥至恒量，备用。 11-3.2 把试样拌合均匀，分成三等份，分别称量，然后放入盛水的容器中。如有颗粒漂浮于水上，必须 设法将其压入水中。 试样浸水1h后，按5.3. 2的方法，将试样制成饱和面干，然后称量。 11.4 结果计算与评定 粗集料1h吸水率按式（9)计算： ＝m' - mo X 100 二“．⋯‘．．．．⋯⋯‘···⋯⋯。（9） 式中：。。— 粗集料1h吸水率，％，计算精确至0.1％; m,— 浸水试样质量，g; MO— 烘干试样质量，9。 以3次试验结果的算术平均值作为测定值。 11.5 试验报告 按本标准3.3. 12 软化系数 12.1 范围 本方法适用于测定轻粗集料浸水前后的强度变化，以求其软化系数。 12.2 仪器设备 与第11章及第9章所需设备相同。 12.3 试验步骤 12.3.1 取轻集料试样10 L（粒级要求与9.3.1相同），其中5L按11-3.2浸水制备成面干饱和试样。 12-3.2 按9. 3.2和9.3.3分别测定干燥试样和面干饱和试样的筒压强度值。 12.4 计算结果与评定 粗集料的软化系数按式（10)计算： f, 少 ＝ F J o ·‘⋯“‘二‘·············⋯⋯ （10） 式中；0— 粗集料的软化系数，计算精确至0. ol; 五— 浸水1h的面干饱和粗集料筒压强度值，MPa ; .f o— 干燥状态下粗集料的筒压强度值，MPa, 面干饱和试样和干燥试样筒压强度值试验结果的计算和评定方法与9.4同。 软化系数以3次试验结果的算术平均值作为测定值。 12.5 试验报告 按本标准3.3. 13 含泥量及粘土块含量 13.1 含泥量 13.1门 适用范围 本方法适用于测定轻粗集料中小于0. 08 mm的尘屑和粘土含量。 Gs/'r 17431．2一1998 13-1.2 仪器设备 a）托盘天平：最大称量2 kg（分度值为1 g)； b）干燥箱； c)瓷盆、瓷盘及冲洗试样时能保持试样不溅出的足够大的容器； d）筛子：筛孔尺寸为10.0 mm, l. 25 mm和。，08 mm的筛子。 13.1.3 试验步骤 13.1.3.1 量取试样5-7 L（注意防止细粉丢失），干燥至恒量，冷却至室温，备用。 13. 1.3.2 称取干燥后的试样1 000^-2 000 g装入瓷盆里，加水将其浸没，静置12 h，然后搅拌5 min, 使尘屑和粘土与集料颗粒在水中分离。将10. 0 mm ,1. 25 mm和。.08 mm筛子叠置（10. 0 mm筛子放 置上面），先用水湿润，然后将试样和水一起倒入套筛上，滤去小于。.08 mm的颗粒。用水流冲洗筛上 （从最大筛孔的筛子开始）集料，直至筛上剩余物中看不见有泥土，以及冲洗后的水变清澈为止。最后将 0. 08 mm筛放在水中（使水面略高出筛内颗粒）来回摇动，以充分洗去小于0. 08 mm的尘屑。将三个筛 上的筛余物，从最小号筛开始一并倒入瓷盘，置于干燥箱中干燥至恒量，取出，冷却至室温后，称取试样 质量。 13-1.4 结果计算与评定 粗集料的含泥量按式（11）计算： m,一m,． -M 2 X 100 ．·．．·．．，⋯⋯，．·．．·．．·．⋯⋯（11） m 1 式中：a),— 粗集料的含泥量，％，计算精确至。.100; m,— 冲洗前试样的千燥质量.g; ML— 冲洗并干燥后试样的质量，9。 以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次试验值的差值大于0.2%，须重做。 13-1.5 试验报告 按本标准3.3. 13.2 粘土块含量 13.2.1 范围 本方法适用于测定轻粗集料中的粘土块含量。 13-2.2 仪器设备 a）托盘天平，最大称量1 kg（分度值为1 g); b)台秤；最大称量5 kg（分度值为5 g); c）筛子：孔径为2.50和5. 00 mm的筛各一个。 13-2.3 试验步骤 按表1规定取样，筛去5 mm以下颗粒后，用四分法缩分至3 kg试样量（对超轻陶粒，取试样量为 1. 5.2 kg)。取两份试样放在干燥箱中千燥至恒量，冷却至室温后，分别称量