砂试验

4.7.1砂的筛分析试验

1.本方法适用于测定普通混凝土用砂的颗粒级配及细度模数。 2.砂的筛分析实验应采用下列仪器设备：

1）试验筛：公称直径分为10.00mm、5.00mm、2.50mm、1.25mm、630μm、315μm、160μm的方孔筛各一只，筛的底盘和盖各一只；筛框直径为300mm或200mm。其产品质量要求应符合现行国家标准《金属丝编织网试验筛》（GB/T6003.1---1997）和《金属穿孔板试验筛》（GB/T6003.2---1997）的要求； 2）天平：称量1000g，感量1g； 3）摇筛机；

4）烘箱：温度控制范围为105±5℃ 5）浅盘、硬、软毛刷等。 3.试样制备应符合下列规定：

用于筛分析的试样，其颗粒 的公称粒径不应大于10.0mm。试验前应先将来样通过公称直径10.00mm的方孔筛，并计算筛余。称取经缩分后样品不少于550g两份，分别装入两个浅盘，在105±5℃的温度下烘干到恒重。冷却至室温备用。

注：恒重是指在相邻两次称量间隔时间不少于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（下同）。 4.筛分析试验应按下列步骤进行：

1）准确称取烘干试样500g（特细砂可称250g），置于按筛孔大小顺序排列（大孔在上、小孔在下）的套筛的最上一只筛（公称直径为5.00mm的方孔筛）上；将套筛装入摇筛机内固紧，筛分10min；然后取出套筛，再按套筛孔由大到小的顺序在清洁的浅盘上逐一进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%时为止；通过的颗粒 并入下一只筛子，并和下一只筛子中的试样一起进行手筛。按这样顺序依次进行，起到所胡的筛子全部筛完为止。 注：1.当试验含泥量超过5%时，应先将试样水洗，然后烘干至恒重，再进行筛分； 2.无摇筛机时，可改用手筛。

2）试样在各只筛子上的筛余量均不得超过按式（4-17）计算得出的剩留量，否则应将该筛的筛余试样分成两份或数份，再次进行筛分，并以其筛余量之和作为该筛的筛余量。

mx=A√d/300 （4-17）

式中mx---某一筛上的剩余量（g）; d-----筛孔边长（mm）； A----筛的面积（mm2）。

3）称取各筛筛余试样的质量（精确至1g），所有各筛的分计筛余量和底盘中的剩余量之和与筛分前的试样总量相比，相差不得超过1%。 5.筛分析试验结果应按下列步骤计算：

1）计算分计筛余（各筛上的筛余量除以试样总量的百分率），精确到0.1%； 2）计算累计筛余（该筛的分计筛余与筛孔大于该筛的各筛的分计筛余之和），精确到0.1%； 3）根据各筛两次试验累计筛余的平均值，评定该试样的颗粒级配分布情况，精确至1%； 4）砂的细度模数应按下式计算，精确到0.01：

μf=[(β2+β3+β4+β5+β6)-5β1]/（100-β1） （4-18）

式中 μf----砂的细度模数；

β1、β2、β3、β4、β5、β6----分别为公称直径5.00mm、2.50mm、1.25mm、630μm、315μm、160μm方孔筛上的累计筛余。

5）以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至0.1。当两次试验所得的细度模数之差大于0.20时，应重新取试样进行试验。

4.7.2砂的表观密度试验（标准法）

1.本方法适用于测定砂的表观密度。

2.标准法表观密度试验应采用下列仪器设备： 1）天平：称量1000g，感量1g； 2）容量瓶：容量500mL；

3）烘箱：温度控制范围为105±5℃；

4）干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计等。 3.试样制备应符合下列规定：

经缩分后不少于650g的样品装入浅盘，在温度为105±5℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温。

4.标准法表观密度试验应按下列步骤进行： 1）称取烘干的试样300g（m0），装入盛有并瓶冷开水的容量瓶中。

2）摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，擦干容量瓶外壁的水分，称其质量（m1）。

3）倒出容量瓶中的水和试样，将瓶的内外壁洗净，再向瓶内加入水温相差不超过2℃的冷开水至瓶颈刻度线。塞紧瓶塞，擦干容量瓶外壁水分，称质量（m2）。

注：在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度，试验 的各项称量可在15～25℃的温度范围内进行。从试样加水静置的最后2h起直至试验结束，其温度相差不应超过2℃。

3

5.表观密度（标准法）应按下式计算，精确至10kg/m：

ρ=[m0/(m0+m2-m1)-αt]*1000 (4-19)

式中 ρ-------表观密度（kg/m3）; m0----试样的烘干质量（g）；

m1----试样、水及容量瓶总质量（g）； m2----水及容量瓶总质量（g）;

αt----水温对砂的表观密度影响的修正系数，见表4-30。

不同水温对砂的表观密度影响的修正系数 表4-30 水温（℃） αt 水温（℃） αt 15 0.002 21 0.005 16 0.003 22 0.006 17 0.003 23 0.006 24 0.007 25 0.008 - - 18 0.004 19 0.004 20 0.005 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。当两次结果 之差大于20 kg/m3时，应重新取样进行试验。

4.7.3砂的吸水率试验

1.本方法适用于测定砂的吸水率，即测定以烘干质量为基准的饱和面干吸水率。 2.吸水率试验应采用下列仪器设备： 1）天平：称量1000g,感量1g；

2）饱和面干试模及质量为340±15g的钢制捣棒； 3）干燥器、吹风机（手提式）、浅盘、铝制料勺、玻璃棒、温度计等； 4）烧杯：容量500mL；

5）烘箱：温度控制范围为105±5℃。 3.试样制备应符合下列规定：

饱和面干试样的制备，是将样品在潮湿状态下用四分法缩分至1000g，拌匀后分成两份，分别装入浅盘或其他合适的容器中，注入清水，使水面高出试样表面20mm左右（水温控制在20±5℃）。用玻璃棒连续搅拌5min，以排除气泡。静置24h以后，细心地倒去试样上的水，并用吸管去余水。再将试样在盘中摊开，用手提吹风机缓缓吹入暖风，并不断翻拌试样，使砂表面的水分在各部位均匀蒸发。然后将试样松散地一次装满饱和面干试模中，捣25次（捣棒端面距试样表面不超过10mm，任其自由落下），捣完后，留下的空隙不用再装满，从垂直方向徐徐提起试模。试样呈形状时，则说明砂中尚含有表面水，应继续按上述方法用暖风干燥，并按上述方法进行试验，直至试模提起后试样叶的形状为止。试模提起后试样呈图的形状时，则说明书试样已干燥过分，此时应将试样洒水5mL，充分拌匀，并静置于加盖容器中30min后，再按上述方法进行试验，直至试样达到图的形状为止。 4.吸水率试验应按下列步骤进行：

立即称取饱和面干试样500g，放入已知质量（m1）烧杯中，于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温后，称取干样与烧杯的总质量（m2）. 5.吸水率应按下式计算，精确至0.1%：

ωwa=[500-（m2- m1）]/ （m2- m1）*100% (4-20)

式中ωwa---吸水率（%）； m1---烧杯质量（g）;

m2 ---烘干的试样与烧杯的总质量（g）。

以两次试验结果的算术平均值和为测定值，当两次结果这差大于0.2%时，应重新取样进行试验。

4.7.4砂的堆积密度和紧密密度试验

1.本方法适用于测定砂的堆积密度、紧密密度及空隙率。 2.堆积密度和紧密密度试验应采用下列仪器设备： 1）秤：称量5kg，感量5g；

2）容量筒：金属制，圆柱形，内径108mm，净高109mm，筒壁厚2mm，容积1L，筒底厚度为5mm；

3）漏斗或铝制料勺；

4）烘箱：温度控制范围为（105±5）℃； 5）直、浅盘等。

3.试样制备应符合下列规定：

先用肥称直径5.00mm的筛子过筛，然后取经缩分后的样品不少于3L，装入浅盘，在温度为（105±5）℃烘箱中烘干至恒重，取同并冷却至室温，分成大致相等的两份备用。试样烘干后若有结块，应在试验前先予捏碎。

4.堆积密度和紧密刻度试验应按下列步骤进行：

1）堆积密度：取试样一份，用漏斗或铝制勺，将它徐徐 装入容量筒（漏斗出料口或料勺距

容量筒筒口不应超过50mm）直至试样装满并超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向相反方向刮平，称其质量（m2）。

2）紧密密度：取试样一份，分两层装入容量筒。装完一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的钢筋，将筒按住，左右交替颠击（但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直）；二层装完并颠实后，加料直至试样超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其质量（m2）。 5.试验结果计算应符合下列规定：

3

1）堆积密度（ρL）及紧密密度（ρC）按下式计算，精确至10kg/m

ρL （ρC）=（m2- m1）/V*1000 (4-21) 式中ρL （ρC）----堆积密度（紧密密度）（kg/m3）; m1----容量筒的质量（kg）; m2----容量筒的砂总质量（kg）； V ----容量筒的容积（L）。 以两次试验结果 的算术平均值作为测定值。 2）空隙率按下式计算，精确 至1%

空隙率υL=（1-ρL/ρ）*100% （4-22） υC=（1-ρC/ρ）*100% （4-23） 式中υL---堆积密度的空隙率(%);

υC---紧密密度的空隙率（%）； ρL ---砂的堆积密度kg/m3 ρ----砂的表观密度kg/m3 ρC---砂的紧密密度kg/m3

6.容量筒容积的校正方法：

以温度为（20±2）℃的饮用水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧巾水面。擦干筒外壁 水分，然后称其质量。用下式计算筒的容积

V=m’2-m’1 (4-24)

式中V ----容量筒的容积(L)

m’1-----容量筒和玻璃板质量（kg）

m’2----容量筒、玻璃板和水总质量（kg）

4.7.5砂的含水率试验（标准法） 1.本方法适用于测定砂的含水率。

2.砂的含水率试验（标准法）应采用下列仪器设备： 1）烘箱：温度控制范围为（105±5）℃； 2）天平：称量1000g，感量1g； 3）容器：如浅盘等。

3.含水率试验（标准法）应按下列步骤进行：

由密封的样品中取各重500g的试样两份，分别放入已知质量的干燥容器（m1）中称重，记下每盘试样与容器的总重（m2）。将容器连同试样放入温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，称量烘干的试样与窗口的总质量（m3）

4.砂的含水率（标准法）按下式计算，精确至0.1%

ωwc=(m2-m3)/(m3-m1)*100% (4-25)

式中ωwc----砂的含水率（%）

M1----容器质量（g）

M2----未烘干的试样与容器的总质量（g）

M3----烘干后的试样与容器的总质量（g） 以两次的试验结果的算术平均值作为测定值。 4.7.6砂的含水率试验（快速法） 1.本方法适用于快速测定砂的含水率。对含 泥量过大及有机杂质含 量较多的砂不宜采用。

2.砂的含 水率试验（快速法）应采用下列仪器设备： 1）电炉（或火炉）；

2）天平：称量1000g，感量1g； 3）炒盘（铁制或铝制）； 4）油灰铲、毛刷等。

3.含水率试验 （快速法）应按下列步骤进行： 1）同密封样品中取500g试样放入干净的炒盘（m1）中，称取试样与炒盘的总质量（m2）； 2）置炒盘于电炉（或火炉）上，用小铲不断地翻拌试样，到试样表面全部干燥后，切断电源（或移出火外），再继续翻拌1min，稍予冷却（以免损坏天平）后，称干样与炒盘的总质量（m3）。

4.砂的含 水率（快速法）应按下式计算，精确至0.1%：

ωwc=（m2-m3）/(m3-m1)*100% (4-26)

式中ωwc---砂的含水率（%） m1----炒盘的质量（g）

m2---未烘干的试样与炒盘的总质量（g） m3--- 烘干后的试样与炒盘的总质量（g） 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。 4.7.7砂中含泥量试验 （标准法）

1.本方法适用于测定粗砂、中砂和细砂的含 泥量，特细砂中含泥量测定 方法见本章4.7.8节进行试验。

2.含泥量试验应采用下列仪器设备： 1）天平：称量1000g，感量1g；

2）烘箱：温度控制范围为（105±5）℃；

3）试验筛：筛孔公称直径为80μm及1.25mm的方孔乙己筛各一个； 4）洗砂用的容器及烘干用的浅盘等。 3.试样制备应符合下列规定：

样品缩分至1100g，置于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后，称取各为400g（m0）的试样两份备用。

4.含 泥量试验应按下列步骤进行：

1）取烘干的试样一份置于容器中，并注入饮用水，使水面高出砂面约150mm，充分拌匀后，浸泡2h，然后用手在水中淘洗试样，使尘悄、淤泥和黏土与砂粒分离，并使之悬浮或溶于水中。缓缓地将浑浊液倒入公称直径为1.25mm、80μm的方孔套筛（1.25mm筛放置于上面）上，滤去小于80μm的颗粒。试验前筛子的两面应先用水润湿，在整个试验过程中应避免砂粒丢失。

2）再次加水于容器中，重复上述过程，直到筒内洗出的水清澈为止。

3）用水淋洗剩留在筛上的细料，并将80μm筛放在水中（使水面略高出筛中砂粒的上表面）来回摇动，以充分洗除小于80μm的颗粒。然后将两只得上剩留的颗粒和容器中已经洗净的试样一并装入浅盘，置于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重。取出来冷却至室温后，称试样的质量（m1）.

5.砂中含 泥量应按下式计算，精确 至0.1%

ωc=（m0-m1）/m0*100% （4-27）

式中ωc---砂中含 泥量（%）；

m0---试验前的烘干试样质量（g）； m1---试验后的烘干试样质量（g）。

以两次试验结果 的算术平均值作为测定值。两次结果之差大于0.5%时，应重新取样进行试验。

4.7.8砂中含 泥量试验（虹吸管法） 1.本方法适用于测定砂中含泥量。

2.含泥量试验（虹吸管法）应列仪器设备；

1）虹吸管：玻璃管的直径不大于5mm，后接胶皮弯管；

2）玻璃容器或其他容器：高度不小于300mm，直径不小于200mm； 3）试样制备应符合下列规定：

样品缩分至1100g，置于温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重。冷却至室温后，称取各为400g（m0）的试样两份备用。

4.含泥量试验（虹吸管法）应按下列步骤进行： 1）称取烘干的试样500g (m0)，置于容器中，并注入饮用水，使水面高出砂面约150mm，浸泡2h，浸泡过程中每隔一段时间搅拌一次，确保尘屑、淤泥和黏土与砂分离；

2）用搅拌棒均匀搅拌1min（单方向旋转），以适当重视高度的闸板闸水，使水停止旋转。经20～25s后取出闸板，然后，从上到下用虹吸管细心地交浑浊液吸出，虹吸管吸口的最低位置应距离砂面 不小于30mm；

3）再倒入清水，重复上述过程 ，直到吸出的水与清水的颜色基本一致为止；

4）最后将容器中的清水吸出，把洗净的试样倒入浅盘并在（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重。取出，冷却至室温后称砂质量（m1）。

5.砂中含 泥量（虹吸管法）应按下式计算，精确到0.1%：

ωc=（m0-m1）/m0*100% （4-28）

式中ωc---砂中含泥量（%）；

m0----试验前的烘干试样质量（g）; m1--- 试验后的烘干试样质量（g）.

以两次试验结果 的算术平均值作为测定值。两次结果之差大于0.5%时，应重新取样进行试验。

4.7.9砂中泥块含量试验

1.本方法适用于测定砂中泥块含量。

2.砂中泥块含 量试验应采用下列仪器设备：

1）天平：称量1000g，感量1g; 称量5000g，感量5g； 2）烘箱：温度控制范围为105±5℃；

3）试验筛：筛孔公称直径为630μm及1.25mm的方孔筛各一只； 4）洗砂用的容器及烘干用的浅盘等。

3.试样品缩分至5000g，温度为105±5℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后，用公称直径1.25mm的方孔筛筛分，取筛上的砂不少于400g分为两份备用。特细砂按实际筛分量。

4.泥块含量试验应按下列步骤进行：

1）称取试样约200g（m1）置于容器中，并注入饮用水，使水面高出砂面150mm。充分拌匀后，浸泡24h，然后用手在水中碾碎泥块，再把试样放在公称直径630μm的方孔筛上，用水淘洗，直到水清澈为止。

2）保留下来的试样应小心地从筛里取出，装入水平浅盘后，置于温度为105±5℃烘箱中烘干至恒重，冷却后称重（m2）。

5.砂中泥块含量应按下式计算，精确至0.1%

ωC、L=(m1-m2)/m1*100% (4-29)

式中ωC、L----泥块含量（%）；

m1-----试验前的干燥试样质量（g）； m2----- 试验后的干燥试样质量（g）. 以两次试样试验结果 的算术平均值作为测定值。