影響細集料篩分試驗因素的分析

姜則才　商玉田

摘要：本文指出影響公路工程中細集料篩分試驗的因素。確定了試驗取樣對細集料篩分試驗結果的影響程度，明確試驗操作對試驗數據的影響要點，指出試驗計算中出現的問題。驗證快速推斷結果與試驗數據的相關性。通過對影響因素的分析可以減少試驗誤差，降低試驗的復現性誤差，從而達到提高試驗水平的目的。

關鍵詞：影響;細集料篩分;試驗因素;分析

前言：

細集料篩分試驗是公路工程試驗規程中最基本的試驗之一。細集料是影響混合料性能較大的材料，其數據直接反映出取樣人員取樣的正確性，試驗操作人員的準確性，計算過程的可靠性。細集料篩分試驗直接影響著混合料的級配，其數據的準確性直接影響到混合料的設計和施工環節。因此細集料篩分試驗是材料試驗的關鍵環節，下面對影響細集料篩分試驗的因素進行分析。

1影響細集料篩分試驗的的因素

影響細集料篩分的因素有很多，對試驗數據影響較大的因素首先是取樣位置對單粒級級配的影響，其次是試驗操作對單粒級級配的影響，最后是計算過程中對試驗數據的分析影響。

1.1取樣位置對篩分試驗的影響

取樣位置規范上要求時在料堆、皮帶運輸機、火車、汽車上、輪船上進行取樣。首先分析從料堆上取樣。料堆上取樣要求取樣要均勻分布，在實際取樣的過程中，細集料料堆的形狀有幾種分布狀態。

第一種材料形狀呈平面狀。料場場地較大，適宜存放較多的材料，料堆高度一般在2-3m之間。取樣為料堆的側面和頂面兩個位置，取樣位置不同會對試驗數據產生影響。此種形式的取樣一般是施工用料的斷面。首先在取樣的過程中注意觀察有無異常材料分布及數量。如果分布數量較多，相應增加取樣的鏟數。其次均勻分布取樣的點位不能在施工用量方向的垂直端面上。應該按照上、中、下位置錯開取樣。最后取樣的過程中注意鐵锨摻入細集料中呈水平狀，并且每一鐵锨鏟取的數量大致相同。

第二種材料形狀呈圓錐狀。適用于料場場地較小，存放集料的數量少，高度一般在7m以上。此種材料堆放，集料易發生離析。在裝載機上料的過程中，料堆上部材料不斷的下滑，造成單粒級級配在不斷的變化，給施工控制帶來一定的難度。此種形狀的料堆取樣按照3層或者6層取樣。3層取樣就是按照上、中、下位置取樣。6層取樣就是在料堆1/2以上的高度按照上中下取樣。1/2以下的高度也是按照上中下三層取樣。這樣的取樣相對準確一些，下面對料堆進行不同高度取樣進行篩分試驗，驗證取樣的正確性，數據見下表1。

從上表的數據中可以看出取樣位置不同對材料的篩分結果不同，取樣一定要采取多位置混合取樣，才能保證數據的準確性。

第三種材料形狀成方形，高度在7m以上，此種形狀的材料更易發生離析。取樣的過程中首先采取3層取樣法，再采取6層取樣法，進行數據對比。如果兩組數據偏差較大時，采用6層取樣法。如果偏差較小采用3層取樣法。同時關注0-4m高度的材料級配，如果取樣的篩分數據與6層取樣法的數據接近，測試的數據認為正確。

通過以上三種不同形式的取樣方法，取得數據基本接近材料的真實級配。在實際施工過程中，取樣檢測一定要按照裝載機即將上料范圍內檢測，保證上料的級配與設計的級配基本一致，如果有差異及時查找原因，及時調整。

在皮帶運輸機上取樣采用整段截取的方式取樣，然后再四分取樣進行試驗。汽車上取樣要從材料表皮下挖30公分以后再上中下分別取樣。其它位置的取樣都是采取與汽車檢測方式一致。

1.2試驗操作對細集料篩分試驗的影響

試驗操作的影響一般分為試驗設備和試驗操作的影響兩個因素。試驗設備對細集料篩分試驗的影響。電子天平的型號很多，在使用電子天平的過程中要隨時校對電子天平的零點。有的試驗設備對電壓、環境適度比較敏感發生零點漂移。對于帶水準氣泡的設備，特別是帶有三只腳螺旋，量程為5kg的電子天平，氣泡如果不居中，最大值可以偏差5g。所以在試驗前一定要注意經常校對電子天平。其次要注意電子天平的精度，規范要求精度為0.5g的設備，現在設備發展較快，大多是0.1g精度的設備，讀數的時候一定要讀取到0.5g，這樣才能符合規范的要求。搖篩機對試驗精度的影響。搖篩機篩分細集料的過程中，篩分不充分，需要人工在進行篩分，才能充分篩分完畢。一般情況下，建議手動篩分試驗。方孔篩篩孔的尺寸一定要游標卡尺進行測量，對于有誤差的方孔篩剔除，誤差在0.02mm認為在誤差范圍之內。否則檢測數據會發生較大的變化，操作人員也不會發現問題所在。0.075mm的篩孔。一定要進行標定。同時再檢查0.075mm篩孔篩面是否有空洞，篩邊與篩網之間的連接是否緊密。因此對方孔篩要定期進行自校檢查。在水洗篩分的時候，水龍頭的出水量、出水時間一定要保持恒定。采用手動洗料，每次取水的水量、次數都要一致。主要是保證平行試驗數據的穩定性。在進行細集料篩分試驗的過程中，注意檢查設備的穩定性、保持試驗操作中的一致性，是保持實驗數據數據復現性偏差小的關鍵。

1.3 計算過程對試驗數據的影響。

計算過程中主要是保持試驗數據的準確性和規范性。首先要注意數據的規范性。按照規范要求的進行取值、讀數。如規范中要求準確烘干試樣約500克，準確至0.5克。試樣質量只能填寫499.5g、500.0g、500.5g，其余的填寫方式都是錯誤數據;其次檢查所有各篩的分計篩余量要與盤中剩余量的總質量與篩分前后試樣總量相比其相差不得超過1%。此條是檢驗操作是否正確，如果超出此條的要求，試驗要求重新進行。最后在計算細集料細度模數的過程中。要注意檢查過程中。如果是兩次試驗所得細度模一般都是計算程序進行計算，計算完畢，要將分級篩余的每個數據的小數快速累加，檢查結果小數是否為0，如果為0，計算過程正確，否則要重新計算。

2驗證快速推斷結果與試驗數據的相關性

標準試驗的時間按照規范要求不低于24小時，得到實驗數據較慢。在實際生產控制過程中，要快速得到數據，及時進行調整聲場。所以快速檢測推斷結果預實驗數據的相關性尤為重要。快速推斷實驗首先要測取0.075mm篩孔的通過量。測取0.075mm篩孔的通過量的過程為稱取細集料250克放到負壓篩中按照水泥細度試】驗方法進行試】驗，取得0.075mm篩孔的通過率。然后再按照試驗規程的要求進行水洗篩分試驗。得到0.075mm篩孔通過量。從大量的數據分析中可以得出負壓篩篩分0.075mm篩孔通過量與水洗篩分0.075mm篩孔通過量的關系系數為1：2的關系。這個關系系數可以根據現場的實際試驗進行修正。一般情況下都為1：2.在現場控制的過程中，我們可以采用干篩與水洗的數據比作為快速推斷依據。同時試驗時間從24小時縮短到0.5小時，此種方法簡單有效，適應生產的需要。

3 結論

通過以上分析，我們可以得到以下結論：細集料篩分試驗首先取樣要具有一定的代表性。不同的形狀的材料堆采用不同的取樣方法，更加科學;要對設備和操作進行熟悉，對于一些特殊的電子天平，要進行專門的檢驗;計算過程中注意數據填寫的準確性和規范性;負壓篩篩分0.075mm篩孔通過量與水洗篩分0.075mm篩孔通過量的關系系數為1：2的關系。

參考文獻：

[1]公路工程集料試驗規程? 人民交通出版社? JTG042-2005;7;

[2]公路工程集料試驗規程? 人民交通出版社? JTG042-2005;83;