CN108225967B - 水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法 - Google Patents

水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法 Download PDF

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    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder

Abstract

本发明公开了一种水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法，包括初步分离、化学分析、废液处理和结果计算，与现有技术相比，本发明采用酸溶的方式除去水泥稳定碎砾料中的水泥样，采用重量差减法算出水泥稳定碎砾料中石料的百分含量。本方法适用于掺料中的硬质岩石(花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石英岩、石英砂岩、大理岩、板岩、千枚岩、片岩、砂岩)等，检测精确，实验方法易于操作，提高建筑施工的质量把控，具有推广应用的价值。

Description

水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法。
背景技术
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。它广泛应用于土木工程。而现有技术中，有些水泥稳定碎砾料建筑工程在施工中因技术不过关或偷工减料造成工程质量不过关，而验收时难以判断是否质量过关，为了提高建筑质量，提高安全系数，需要一种高效精准的检测方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明按《公路土工试验规程》方法或设计要求取样，一个标段选择三个点代表位置进行取样，每个点取40cm*40cm全高样品，装入取样器短时间内送往实验室并防止暴晒、冻胀、强烈颠簸；每组样品进行均匀性混合，送往实验室的样品应是具有代表性的均匀性样品；采用四分法或缩分器将试样缩分至约24000g；装入试样袋，密封保存，供测定使用；
初步分离步骤：
(1)称取约准备好的样品约5000g，放入烘箱内，在温度105～110℃恒温下烘干；烘干时间6h以上；取出烘干的试样放置橡胶垫上，用橡皮锤多次轻敲手搓法，确保掺料颗粒完整性，进行初步试样分离，称取初步分离后的试样(m1)，精确至0.1g，
(2)根据掺入碎石的粒径确定上下界限，倒入依次叠好的方孔筛中进行筛析，细筛宜置于振筛机上震筛振筛时间宜为10-15min；
再接由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,应准确至精确至0.1g,筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值不得大于试样总质量的1％；
(3)重复上述方法进行筛析，称取掺入碎石的规定粒径的筛上质量(m2)精确至0.1g，装入掺入碎石的规定粒径的方孔筛内进行水洗，称取水洗后的质量(m3)精确至0.1g，
(4)按上述规定烘干后称取质量(m4)精确至0.1g，
m4＝m1-m2-m3
式中：m1—初步分离后的质量，单位为克(g)；m2—筛上质量，单位为克(g)；m3—水洗后的质量，单位为克(g)；m4—水洗烘干的后质量，单位为克(g)；
化学分析步骤：
(A)试样以盐酸或盐酸+高氯酸溶解，部分使用氢氟酸，使得石料表面的水泥稳定碎砾料脱落或溶解，石料经清洗、烘干后称量；
(B)取水洗烘干后的试样m4，筛选出与水泥稳定碎砾料完全脱离开的试样，放入已经烘干至恒量的瓷盘(m5)内；将余下的带有水泥稳定碎砾料的试样放入三口烧瓶内，开启搅拌器，边搅拌加入盐酸(按岩性确定浓度，玄武岩、石英岩90％，花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩75％)将其淹没至高出试样面约1cm；观察三口烧瓶内试样反应情况，待其反应无气泡产生时停止搅拌；将三口烧瓶内的试样倒入方孔筛内，用大量蒸馏水冲洗干净试样；筛选出表面没有水泥稳定碎砾料的试样至于恒量的瓷盘内；将筛选出表面还有水泥稳定碎砾料的试样至于原三口烧瓶内，开启搅拌器，加入适量按岩性确定浓度的盐酸，将其淹没至高出试样面约1cm，加入5-10mL按岩性确定浓度的高氯酸并加入20％的氢混酸；观察三口烧瓶内试样反应情况，待其反应无气泡产生或试样表面水泥稳定碎砾料已经脱落或溶解时，停止反应，将三口烧瓶内的试样至于方孔筛内用大量蒸馏水清洗；若反应完全，则将反应后的石料全部至于已烘干至恒量的磁盘内，将其置于干燥箱内，于105±5℃内烘干后至于干燥器内冷却至室温，称量；反复烘干，直至恒量(m6)；若还有未脱落水泥稳定碎砾料的试样，则按此方法继续溶解反应至试验结束；
废液处理：
该废液收集后，采用酸碱中和的方法，待其pH值约为7时，稀释冲洗；
结果的计算与表示：
Figure BDA0001525554130000031
式中：ω—试样中含石料的质量分数，单位为％；m4—试样质量，单位为克(g)；m5—瓷盘的质量，单位为克(g)；m6—石料的质量，单位为克(g)；
最后试验记录表格。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法，与现有技术相比，本发明采用酸溶的方式除去水泥稳定碎砾料中的水泥样，采用重量差减法算出水泥稳定碎砾料中石料的百分含量。本方法适用于掺料中的硬质岩石(花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石英岩、石英砂岩、大理岩、板岩、千枚岩、片岩、砂岩)等，检测精确，实验方法易于操作，提高建筑施工的质量把控，具有推广应用的价值。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
术语和定义：
恒量：经第一次烘干、冷却、称量后，通过连续对每次20min的烘干、然后冷却、称量的方法来坚定恒定质量，当连续两次称量之差小于0.01g时，即达到恒量。
试验的基本要求：
试验次数与要求：每一项测定的试验次数规定为两次，用两次试验结果的平均值表示测定结果。
质量、体积和结果的表示：
用“克(g)”表示质量，精确至0.01g。分析结果以质量分数计，以％表示至小数点后二位。
试剂和材料：除另有说明外，所用试剂应不低于分析纯。所用水应符合GB/T6682中规定的三级水的要求。
本发明所列市售试剂的密度指20℃的密度(ρ)，单位为克每立方厘米(g/cm3)。
盐酸(HCI)1.18g/cm3-1.19g/cm3，质量分数为36％-38％；硝酸；高氯酸(HCIO4)1.60g/cm3，质量分数70％-72％；变色硅胶。
本发明按《公路土工试验规程》方法或设计要求取样，一个标段选择三个点代表位置进行取样，每个点取40cm*40cm全高样品，装入取样器短时间内送往实验室并防止暴晒、冻胀、强烈颠簸；每组样品进行均匀性混合，送往实验室的样品应是具有代表性的均匀性样品；采用四分法或缩分器将试样缩分至约24000g；装入试样袋，密封保存，供测定使用；
初步分离步骤：
(1)称取约准备好的样品约5000g，放入烘箱内，在温度105～110℃恒温下烘干；烘干时间6h以上；取出烘干的试样放置橡胶垫上，用橡皮锤多次轻敲手搓法，确保掺料颗粒完整性，进行初步试样分离，称取初步分离后的试样(m1)，精确至0.1g，
(2)根据掺入碎石的粒径确定上下界限，倒入依次叠好的方孔筛中进行筛析，细筛宜置于振筛机上震筛振筛时间宜为10-15min；
再接由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,应准确至精确至0.1g,筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值不得大于试样总质量的1％；
(3)重复上述方法进行筛析，称取掺入碎石的规定粒径的筛上质量(m2)精确至0.1g，装入掺入碎石的规定粒径的方孔筛内进行水洗，称取水洗后的质量(m3)精确至0.1g，
(4)按上述规定烘干后称取质量(m4)精确至0.1g，
m4＝m1-m2-m3
式中：m1—初步分离后的质量，单位为克(g)；m2—筛上质量，单位为克(g)；m3—水洗后的质量，单位为克(g)；m4—水洗烘干的后质量，单位为克(g)；
化学分析步骤：
(A)试样以盐酸或盐酸+高氯酸溶解，部分使用氢氟酸，使得石料表面的水泥稳定碎砾料脱落或溶解，石料经清洗、烘干后称量；
(B)取水洗烘干后的试样m4，筛选出与水泥稳定碎砾料完全脱离开的试样，放入已经烘干至恒量的瓷盘(m5)内；将余下的带有水泥稳定碎砾料的试样放入三口烧瓶内，开启搅拌器，边搅拌加入盐酸(按岩性确定浓度，玄武岩、石英岩90％，花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩75％)将其淹没至高出试样面约1cm；观察三口烧瓶内试样反应情况，待其反应无气泡产生时停止搅拌；将三口烧瓶内的试样倒入方孔筛内，用大量蒸馏水冲洗干净试样；筛选出表面没有水泥稳定碎砾料的试样至于恒量的瓷盘内；将筛选出表面还有水泥稳定碎砾料的试样至于原三口烧瓶内，开启搅拌器，加入适量按岩性确定浓度的盐酸，将其淹没至高出试样面约1cm，加入5-10mL按岩性确定浓度的高氯酸并加入20％的氢混酸；观察三口烧瓶内试样反应情况，待其反应无气泡产生或试样表面水泥稳定碎砾料已经脱落或溶解时，停止反应，将三口烧瓶内的试样至于方孔筛内用大量蒸馏水清洗；若反应完全，则将反应后的石料全部至于已烘干至恒量的磁盘内，将其置于干燥箱内，于105±5℃内烘干后至于干燥器内冷却至室温，称量；反复烘干，直至恒量(m6)；若还有未脱落水泥稳定碎砾料的试样，则按此方法继续溶解反应至试验结束；
废液处理：
该废液收集后，采用酸碱中和的方法，待其pH值约为7时，稀释冲洗；
结果的计算与表示：
Figure BDA0001525554130000061
式中：ω—试样中含石料的质量分数，单位为％；m4—试样质量，单位为克(g)；m5—瓷盘的质量，单位为克(g)；m6—石料的质量，单位为克(g)；
最后试验记录表格。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法，其特征在于：按《公路土工试验规程》方法或设计要求取样，一个标段选择三个点代表位置进行取样，每个点取40cm*40cm全高样品，装入取样器短时间内送往实验室并防止暴晒、冻胀、强烈颠簸；每组样品进行均匀性混合，送往实验室的样品应是具有代表性的均匀性样品；采用四分法或缩分器将试样缩分至24000g；装入试样袋，密封保存，供测定使用；
初步分离步骤：
(1)称取准备好的样品5000g，放入烘箱内，在温度105～110℃恒温下烘干；烘干时间6h以上；取出烘干的试样放置橡胶垫上，用橡皮锤多次轻敲手搓法，确保掺料颗粒完整性，进行初步试样分离，称取初步分离后的试样m1，精确至0.1g，
(2)根据掺入碎石的粒径确定上下界限，倒入依次叠好的方孔筛中进行筛析，细筛宜置于振筛机上震筛振筛时间宜为10-15min；
再接由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,精确至0.1g,筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值不得大于试样总质量的1％；
(3)重复上述方法进行筛析，称取掺入碎石的规定粒径的筛上质量m2精确至0.1g，装入掺入碎石的规定粒径的方孔筛内进行水洗，称取水洗后的质量m3精确至0.1g，
(4)按上述《公路土工试验规程》规定烘干后称取质量m4精确至0.1g，
m4＝m1-m2-m3
式中：m1—初步分离后的质量，单位为克(g)；m2—筛上质量，单位为克(g)；m3—水洗后的质量，单位为克(g)；m4—水洗烘干的后质量，单位为克(g)；
化学分析步骤：
(A)试样以盐酸或盐酸+高氯酸溶解，部分使用氢氟酸，使得石料表面的水泥稳定碎砾料脱落或溶解，石料经清洗、烘干后称量；
(B)取水洗烘干后的试样m4，筛选出与水泥稳定碎砾料完全脱离开的试样，放入已经烘干至恒量的瓷盘m5内；将余下的带有水泥稳定碎砾料的试样放入三口烧瓶内，开启搅拌器，边搅拌边加入盐酸将其淹没至高出试样面1cm；观察三口烧瓶内试样反应情况，待其反应无气泡产生时停止搅拌；将三口烧瓶内的试样倒入方孔筛内，用大量蒸馏水冲洗干净试样；筛选出表面没有水泥稳定碎砾料的试样置于恒量的瓷盘内；将筛选出表面还有水泥稳定碎砾料的试样置于原三口烧瓶内，开启搅拌器，加入适量按岩性确定浓度的盐酸，将其淹没至高出试样面1cm，加入5-10mL高氯酸并加入20％的氢氟酸；观察三口烧瓶内试样反应情况，待其反应无气泡产生或试样表面水泥稳定碎砾料已经脱落或溶解时，停止反应，将三口烧瓶内的试样置于方孔筛内用大量蒸馏水清洗；若反应完全，则将反应后的石料全部置于已烘干至恒量的瓷盘内，将其置于干燥箱内，于105±5℃内烘干后置于干燥器内冷却至室温，称量；反复烘干，直至恒量m6；若还有未脱落水泥稳定碎砾料的试样，则按此方法继续溶解反应至试验结束；
废液处理：
上述方法步骤中产生的废液收集后，采用酸碱中和的方法，待其pH值为7时，稀释冲洗；
结果的计算与表示：
Figure FDA0002717335440000021
式中：ω—试样中含石料的质量分数，单位为％；m4—试样质量，单位为克(g)；m5—瓷盘的质量，单位为克(g)；m6—石料的质量，单位为克(g)；
最后试验记录表格。
2.根据权利要求1所述的水泥稳定碎砾料中石料含量测试方法，其特征在于：所述步骤(B)中，盐酸按岩性确定浓度，采用玄武岩或石英岩时，盐酸浓度为90％，采用花岗岩、花岗片麻岩或闪长岩时，盐酸浓度为75％。
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