人工砂圆形度的检测方法.docx
人工砂圆形度的检测方法A.0.1本方法适用于测定混凝土和砂浆用人工砂的圆形度。A.0.2试验仪器设备应符合下列规定：1砂粒度粒形测试仪应符合下列规定：1）应具备高速相机、高速图像识别软件和圆形度自动分析软件，抓拍速度必须远大于颗粒流动速度，图像清晰无拖尾现象；宜采用多线程和边缘识别技术的图像处理软件，可计算出颗粒投影面积与周长，每分钟能处理颗粒不宜少于100万个颗粒；2）测试仪的测试粒径范围宜在10m10000m之间；最小分辨率不宜小于10m像素；重复性误差不宜大于1%；3）应具有加料速度控制装置，并应能均匀、连续地加料，且具有颗粒分散的装置，颗粒的分散可采用自由落体与干法超声波震动分散的方式；4）测试仪应放置在温度10笛30。C之间，相对湿度小于85%整洁无烟尘的环境中，周围没有机械振动源或电磁干扰源，且应水平摆放。2试验筛的公称直径分别为10.0mm、5.00mm、2.50mm、1.25mm>630pm、315pm、160m的方孔筛各一只；筛的底盘和盖各一只；筛框直径为30Omm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和金属穿孔板试验筛GB/T6003.2的要求。3砂样中微粉较多时，测试仪周围应设防风罩。4天平的量程不应小于100Og,精度应为0.1g。5烘箱的温度控制范围应为（105±5）。（2。6取样勺、浅盘、漏斗、硬、软毛刷、试样瓶等应保持干净整洁。A.0.3测试混凝土用砂圆形度试验的试样制备应符合下列规定：1用于圆形度分析的试样，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为10.0mm的方孔筛。2称取经缩分后样品不少于300g两份，分别装入两个浅盘，在（105±5）。C的温度下烘干到恒重，并在干燥器内冷却至室温备用。A.0.4砂的圆形度分析试验应按下列步骤进行：1准确称取烘干试样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上，将套筛装入摇筛机内固紧，筛分3min；然后取出套筛，在清洁的浅盘上逐一将筛上的试样倒出，并装入对应级配区间的容器中；2试样倒入储料斗前，应将储料斗、布料槽和集料盒清理干净；3通过漏斗将各级配区间的试样由大到小依次装入储料斗，漏斗与软毛刷上的残余试样应清理出并装入储料斗；4启动测试仪，试样应均匀分布于布料槽上；5试验过程中应连续均匀进料；6试样测试完毕后，应停止测试仪，并记录试验结果。A.0.5砂的圆形度分析试验结果计算及确定应按下列方法进行:1混凝土用砂的圆形度应按下式计算：(A.0.1)式中：C样品的圆形度；P样品的投影图像周长(m);A样品的投影图像面积(m2)o2砂的圆形度值的确定应符合下列规定：1)取两组试样测定值的算数平均值作为该组式样的圆形度值，应精确到0.001；2)当两组测定值之差大于0.02时，应重新取样进行试验。A.0.6圆形度的校正采用圆形标准样品或其他同等级标准样品，按A.0.4步骤测定标准样品的圆形度，圆形度校正系数按式(Ao2)计算：K=CoC(A.0.2)式中：试样的圆形度校正系数；Co标准样品的圆形度标准值；C标准样品的圆形度实测值。计算精确到0.0010注：K值应在0.80-1.20范围；当超出0.8-1.2范围时，应对仪器进行维护维修。【条文说明】本方法圆形度计算公式是按照现行国家标准GB"15445.6粒度分析结果的表述第6部分：颗粒形状和形态的定性及定量表述中的规定进行，是指颗粒投影面积的等效直径与投影周长的等效直径之比；当颗粒投影越接近圆形时，所测试的圆形度值就越趋于1.0,即人工砂颗粒形状就越好。本方法主要是利用CCD(电荷耦合元件)拍摄试样均匀下落并经过镜头时的颗粒图像，通过对颗粒数量以及每个颗粒所包含的像素数量进行统计，计算出每个颗粒所呈图像的投影面积与周长，并计算出每个颗粒的投影面积与周长等效圆直径之比。通过上述方式对所有颗粒进行统计，最后可得到粒度分布、长径比分布及圆形度分布等信息。由于该方法所测得的圆形度值存在系统误差，因此，可采用圆形标准样品或其他同等级标准样品按本方法进行测试后进行校正，校正时可采用两种及以上规格，且直径小于5.0mm的标准样品进行测试并校正。像素尺寸校准时应用显微镜专用标准刻度尺直接标定每个像素的尺寸。编制组对部分重庆在建公路工程中的人工砂进行取样，并采用该方法进行测试，同时也比对了ISO标准砂、天然中砂（洞庭湖）、整形人工砂（重庆预拌混凝土企业）和标准样品的测试结果，测试结果见表1。表1不同骨料圆形度的测试结果编号样品名称校正前圆形度值校正后圆形度值试样1试样2代表值1重庆南两高速NLLM标段人工砂0.8380.8420.8400.8792重庆南两高速NL5标段1号人工砂（汤家山出口砂）0.8380.8340.8360.8743重庆南两高速NL5标段2号人工砂（太平互通砂）0.8330.8350.8340.8724重庆畅翔建材人工砂0.8290.8430.8360.8745重庆佳境园人工砂0.8320.8310.8320.8706机制砂1#（湿）0.8330.8360.8350.8737出成机制砂2#（干）0.8240.8330.8290.8678机制砂3#(三)BIA0820.8440.8350.8400.8799机制砂6#A湿拌机5台主机（湿）0.8350.8370.8360.87410ISO标准砂0.8890.8880.8890.93011天然中砂（洞庭湖）08480.8510.8490.88812标准样品0.9570.9550.9561.000备注：表中编号15为在建公路工程用于配制强度等级C50及以上混凝土的人工砂，编号69为重庆预拌混凝土企业用整形人工砂。从表1可以看出，采用本规程附录的方法可以较快测试出被测砂的圆形度值，在南两高速、渝黔扩能高速项目和重庆预拌混凝土企业中所取的人工砂圆形度值均在0.870.88之间，比较ISo标准砂和天然中砂（洞庭湖），ISO标准砂最大圆形度值，天然中砂（洞庭湖）圆形度值次之，与肉眼可观察砂样外形的情况基本吻合。为了了解该圆形度测试方法的稳定性和不同粒径的砂样对测试值的影响，编制组对ISO标准砂将其筛分后取单级配砂和混合样按照附录A方法进行测试，测试结果见表2。表2ISO标准砂和不同粒径砂样的圆形度值项目公称直径（m）混合样125063031516080<80均形度平圆度第1次0.8890.8850.8790.8760.8840.8940.849第2次0.8880.8850.8790.8770.8850.8930.821代表值0.8880.8850.8790.8760.8840.8940.835两次测试误差0.001OO0.0010.0010.0010.028从表2中可以看出，无论是混合的骨料还是单粒径（大于80m）的骨料,所测得的圆形度的测试误差均不超过0.001,当粒径在315m以上时每次所测试的圆形度值完全相同，当测试砂样中粒径80m以下颗粒圆形度时的测试误差相对较大，但相对代表值的误差也没有超过0.016,因此，采用该方法测试砂圆形度值均有很好的稳定和可靠性。
