细集料表观相对密度表达式解析

摘 要

在《公路工程集料试验规程》细集料表观密度试验一文中的砂的表观相对密度表达式 字符注释与试验步骤的叙述不一致，公式物理意义表达不明显，本文结合试验步骤进一步 解析细集料表观相对密度定义。

关键词

公路试验 表观相对密度 集料试验规程

细集料表观密度试验(容量瓶法)是JTJ058-2000《公路工程 集料试验规程》（以下简称《试验规程》）中重要章节之一。本文结 合试验规程中描述的试验步骤，对砂的表观相对密度表达式的物 理意义进行解析。

1 正确理解有关概念

在试验规程中规定:表观密度(视密度)就是单位体积(含材料 的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量;表观相对 密度(视比重)定义为物质表观密度与同温度下水的密度之比值; 而水的密度又可定义为某温度下单位体积水的质量。以以上定义 为基础，表观相对密度就可以定义为:单位体积物质颗粒的干质 量与同温度下单位体积水的质量之比，简而言之，即为同体积的 物质颗粒(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)的干质量与同温度下同体积水的质量之比 (记为定义3)

2 试验步骤

(1)称取烘干的试样约300g(m₀)，装入盛有半瓶蒸馏水的容 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，静止24h左右，然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平 齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量(m₁ )。以上记作试验步骤一。

(3)倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注 入与以上水温相差不超过2℃的蒸馏水至瓶颈刻度线，塞紧瓶 塞，擦干瓶外水分，称其总质量(m₂)。记作试验步骤二。

砂的表观相对密度表达式为:

γ_a——砂的表观相对密度，无量纲;

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。

3 表达式变换

在以上表达式中，其物理意义不太明显，现将表达式变换 为:

4 分析表达式的物理意义

在表达式(2)中，(m₁-m₀)的物 理意义为在试验步骤一中水与瓶的质量。由于试验步骤二与步骤一中水位均置于瓶颈刻度线，即两步骤中体积是相同的， 则m₂-(m₁-m₀)物理意义则可认 为是与步骤一中同砂等体积的水的质量。因此，表达式(2)的物理意义就是同体积的物质颗粒(含材 料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)的干质量与同体积水的质量之 比的数学表达式。

[注:在《公路工程集料试验规程》JTJ058-2000中公式(1)的 字符解释与试验步骤描述中不一致，因此规范中公式(1)应按照本 文中公式(1)更正]

工程建设机械2005.NO.9