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1、试验2 无机结合料试验2.1无机结合料稳定土的击实试验一、试验目的1.本试验法适应在规定的试筒内，对无机结合料稳定土进行击实试验，以绘制稳定土的含水量干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。2.试验集料的最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过40mm（圆孔筛）。3.本试验方法分三类，各类击实方法的主要参数列于下表。试验方法类别二、主要测试设备1.击实筒小型：内径100mm、高127mm的金属圆筒，套环高50mm，底座；中型：内径152mm、高170mm的金属圆筒，套环高50mm，直径151mm、高50mm的圆筒垫块，底座。2.击锤和导管击锤的底面直径50mm，总质量4.5kg，击
2、锤在导管内的总行程为450mm。3.天平感量0.01g。4.台秤称量15kg，感量5g。5.圆孔筛孔径40mm、25mm或20mm以及5mm的各一个。6.脱模器7.拌和工具、直刮刀、刮土刀、工字形刮平尺，测定含水量用的铝箱、烘箱等。三、试料准备将具有代表性的风干试料（必要时，也可以在50的烘箱内烘干）用木锤或木碾捣碎。土团均应捣碎到通过5mm筛孔，但应注意不使粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超过施工中拌和机械的破碎率。如试料是细粒土，将已捣碎的具有代表性的土过5mm筛备用（用甲法或乙法做试验）。如试料中含有粒径大于5mm的颗粒，则先将试料过25mm的筛；如存留在筛孔25mm筛的颗粒含量不超过
3、20，则过筛留作备用（用甲法或乙法做试验）。如试料中粒径大于25mm的颗粒含量过多，则将试料过40mm的筛备用（用丙法试验）。每次筛分后，均应记录超尺寸颗粒的百分率。在预订做击实试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。对于细粒土，试样应不少于100g；对于中粒土（粒径小于25mm的各种集料），试样应不少于1000g；对于粗粒土的各种集料，试样不少于2000g。四、试验步骤1.甲法（1）将准备好的试料用四分法逐次分小，至最后取出1015kg试料。再用四分法将已取出的试料分成56份，每份试料的干质量为2.0kg（对于细粒土）或2.5kg（对于各种中粒土）。预订56个不同含水量，依次相差12
4、，且其中至少有两个大于和小于最佳含水量。对于细粒土，可参照其塑限估计素土的最佳含水量。一般其含水量较塑限约小310，对于砂性土接近3，对于粘性土接近610。天然砂砾土，级配集料等的最佳含水量与集料中细土含量与塑性指数有关，一般变化在512之间。对于细土少、塑性指数为0的为筛分碎石，其最佳含水量接近5。对于细土偏多的、塑性指数较大的砂砾土，其最佳含水量约为10。水泥稳定土的最佳含水量与素土的接近，石灰稳定土的最佳含水量可能较素土大13。（2）按预订含水量制备试样。将一份试料加预先计算的用水量，充分拌和到均匀状态（如为石灰稳定土和水泥、石灰综合稳定土，可将石灰和试料一起拌匀），然后装入密封容器或塑
5、料口袋内浸润备用。浸润时间：粘性土1224h，粉性土68h，砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂可缩短到4h左右，含土很少的为筛分碎石、砂砾和砂可缩短到2h。应加水量可按下式计算：式中：混合料中应加的水量(g)；混合料中素土(或集料)的质量(g)；其含水量为（风干含水量)(%)；混合料中水泥或石灰的质量(g)；其原始含水量为(%)(水泥的通常很小也可以忽略不计)；要求达到的混合料的含水量(%)。（3)将所需要的稳定剂加到浸润后的试料中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。加有水泥的试样拌和后，应在1h内完成下述击实试验；拌和后超过1h的试样，应予作废（石灰稳定土和石灰粉煤灰除外）。（4）击
6、实。取制备好的试样（仍用四分法）400500g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/5）倒入筒内，整平后其表面并稍加压紧，然后按所需击数进行第一层试样的击实。下两层击实时，击锤应自由铅直落下，落高应为45cm，锤迹必须均匀地分布于试样面。第一层击实完后，检查该层高度是否合适，以便调整以后几层的试样用量。用刮刀或螺丝刀将已击实超出表面“拉毛”，然后重复上述做法，进行其余四层试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm，超出高度过大的试件应该作废。（5）用刮土刀沿套环内壁削挖（使试样与套环脱离）后，扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底板。如试样底面略突出筒外或有
7、孔洞，则应细心刮平或修补。最后用工字形刮平尺和筒底将试样刮平，擦净试筒的外壁，称其质量并准确至5g。（6）用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上到下取两个代表性的样品（可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取），测定其含水量，计算至0.1。两个试样含水量的差值不得大于1。所取样品的数量见下表（如只做一个样品测定含水量，则样品的质量应为表列数值的两倍）。烘箱的温度应事先调整到110左右，以使放入的试样能立即在105110的温度下烘干。测稳定土含水量的样品数量（7）按本款第（3）（6）项步骤进行其余含水量下稳定土的击实和测定工作。凡已用过的试样，一律不再重复使用。2.乙法在缺乏内径10cm的试筒时，以及
8、在需要与承载比等试验结合起来进行时，采用乙法进行击实试验。本法更适应于粒径达25mm的集料。（1）将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取出约30kg试料。再用四分法将取出的试料分成56份，每份试料的干质量约为4.4kg（细粒土）或5.5kg（中粒土）。（2）以下各步的做法与甲法第（2）（7）项相同，但应先将垫块放入筒内底板上，然后加料并击实。所不同的是，每层所需制备好的试样约900g（对于水泥或石灰稳定细粒土）或100g（对于稳定中粒土），每层的锤击次数为59次。3.丙法（1）将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取出约33kg试样。再用四分法将取出的试样分成6份（至少5份），每份质量约为5
9、.5kg（风干质量）。（2）预订56个不同含水量，依次相差12。估计的最佳含水量左右可差1，其余差2%.(3）按预定含水量制备试样见甲法第（2）步(4)加稳定剂见甲法第（3）步（5）击实。将制备好的试样1.8kg左右其量应使击实后的试样略高于（高出12mm）筒高的1/3倒入筒内，整平其表面，并稍加压紧。然后按所击数进行第一层试样的击实（共击实98次）。分三层击实，其他见甲法第（4）步。（6）见甲法第（5）步。（7）用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上到下取两个有代表性样品（可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取），测定其含水量，计算至0.1%.两个试样含水量的差不得大于1。所取样品的数量应不少于
10、700kg，如果只取一个样品测定含水量，则样品的数量应不少于1400g。烘箱的温度应事先调整至110左右，以使放入的试样能立即在105110温度下烘干。（8）按本款第（3）（7）项步骤进行其余含水量下稳定土的击实和测定工作。凡已用过的试样，一律不再重复使用。五、资料整理1.确定含水量（1）按下式计算每次击实后稳定土的湿密度:式中：稳定土的湿密度()；试筒与湿试样的合质量(g)；试筒的质量(g)；试筒的容积()。（2）按下式计算每次击实后稳定土的干密度:式中：试样的千密度()；试样的含水量(%)。（1）以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，在普通直角坐标纸上绘制干密度与含水量的关系曲线，驼峰形曲线顶
11、点的纵横坐标分别为稳定土的最大干密度和最佳含水量。最大干密度用两位小数表示，如最佳含水量的值在12以上，则用整数表示（精确到1）；如最佳含水量的值在6%12%,则用一位小数“0”或“5表示（精确到0.5%)；如最佳含水量的值在小于6%,则取一位小数，并用偶数表示（精确到0.2%)。如试验点不足以连成完整的驼峰形曲线，则应该进行补充试验。（2）超尺寸颗粒的校正当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量尺寸530时，需对试验所得最大干密度和最佳含水量进行校正（超尺寸颗粒含量小于5时，可以不进行校正）。最大干密度按下式校正：式中：-校正后的最大干密度（g/cm3）-试验所得的最大干密度（g/cm3）
12、-试样中超尺寸颗粒的百分率（%）-超尺寸颗粒的毛体积密度（g/cm3）计算精确至0.01g/cm3。最佳含水量按下式校正：式中：-校正后的最大干密度（g/cm3）-试验所得的最大干密度（g/cm3）-试样中超尺寸颗粒的百分率（%）-超尺寸颗粒的吸水量（%）。2.允许误差应做两次平行试验，两次试验最大干密度的差不超过0.05g/cm3（稳定细粒土）和0.08g/cm3（稳定中粒土和粗粒土），最佳含水量的差不应超过0.5（最佳含水量小于10）和1.0（最佳含水量大于10）。2.2无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验一、试验目的测量水泥和石灰稳定土（包括稳定细粒土、中粒土和粗粒土）试件的无侧限抗压强
13、度方法包括：按照预定干密度用静力压实法制备试件以及用击锤法制备试件。试件为高：直径1：1的圆柱体。应该尽可能用静力压实法制备等干密度的试件。对其他稳定材料或综合稳定土的抗压强度试验可参照本法。所测得的抗压强度可作稳定土的组成设计标准，评价稳定土力学性质。二、主要测试设备1.圆孔筛，孔径40mm、25mm（或20mm）及5mm的筛各一个。2.试模，适应于下列不同土的试模尺寸为：细粒土（最大粒径不超过10mm）：试模的直径高50mm180mm；中粒土（最大粒径不超过25mm）：试模的直径高100mm330mm；粗粒土（最大粒径不超过40mm）：试模的直径高150mm480mm。3.脱模器。4.反力
14、架。5.液压千斤顶（2001000kN）。6.夯锤和导管（与击实试验所用相同）。7.密封湿气箱或湿气池，放在能保持恒温的小房间内。8.水槽，深度不小于试件高，外加50mm以上。9.路面材料强度试验仪或其他合适的压力机，但后者的最大加荷应不大于100kN。10.天平，感量0.01g。11.天秤，称量10kg，感量5g。12.量筒、拌和工具、漏斗、大小铝盒、烘箱。三、试件制备1.试件尺寸试件尺寸应根据材料颗粒最大粒径选择，参见下表。抗压试件尺寸2.试料准备将具有代表性的风干试料（必要时，也可以50烘箱内烘干）用木锤和木碾捣碎，但应避免破碎土或粒料的原粒径。将土过筛并进行分类，如试料为粗粒土，则除去
15、大于40mm的颗粒备用，如试料为中粒土，则除去大于25mm或20mm的颗粒备用；如试料为细粒土，则除去大于10mm的颗粒备用。在预订做试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。对于细粒土，试样应不小于100g；对于粒径小于25mm的中粒土，试样应不小于1000g；对于粒径小于40mm的粗粒土，试样应不小于2000g。用击实试验法确定稳定土的最佳含水量和最大干密度。3.试件制作和养生试件制作的详细步骤和方法参照公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTJ057-94）。脱模后的试件，应立即进行保湿养生，养生时中的试件和大试件应先用塑料薄膜包裹。养生时间视需要而定，一般可以取7d和28天；作为
16、工地控制，通常只取7d。整个养生期间的温度，北方地区应保持（202），南方地区应保持（252）为宜。养生期的最后一天，应该将试件浸泡水中，水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm。在浸泡水中之前，应再次称试件的质量。在养生期间，试件质量损失应该符合下列规定：小试件不超过1g，中试件不超过4g，大试件不超过10g；质量损失超过此规定的试件，应该作废。四、试验步骤1.将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量。2.用游标卡尺量试件的高度，准确到0.1mm。3.将试件放在路面材料强度试验仪的升降台（台上先放一扁球座），进行抗压试验。试验过程中，应使试件的形变等速
17、增加，并保持速率约为1mm/min。记录试件破坏时最大压力P(N)。4.从试件内部取有代表性的样品（经过打破），测定其含水量。五、资料整理试件的无侧限抗压强度用下列相应的公式计算:对于小试件：(MPa)对于中试件：(MPa)对于大试件：(MPa)式中:P试件破坏时的最大压力(N)；A试件的截面积（,D试件的直径，单位mm）。试件的吸水量：若干次平行试验的偏差系数(%)应符合下列规定:小试件不大于10%中试件不大于15%大试件不大于20%2.3无机结合料稳定土的间接抗拉强度试验方法（劈裂试验）一、试验的目的与适用范围本试验适用于测定无机结合料稳定土（包括稳定细粒土、中粒土、粗粒土）试件的间接抗拉
18、强度。它包括：按预定干密度用静力压实法制备试件以及用击锤法制备试件。试件都是高：直径=1：1的圆柱体，应尽可能用静力压实法制等干密度的试件。二、仪器设备1试模：细粒土（最大粒径不超过10）：试模的直径高=50mm50mm；中粒土（最大粒径不超过25）：试模的直径高=100mm100mm；细粒土（最大粒径不超过40）：试模的直径高=150mm150mm；2路面材料强度试验仪或其它测力环式压力机，量程不小于2kN及20kN的测力环。3压条：采用半径与试件半径相同的弧面压条，其长度应大于试件高度。不同尺寸试件采用的压条宽度和弧面半径如下表。其余试验设备与2.2同。压条宽度与弧面半径三、试料准备与2.
19、2节相同。四、制备试件与2.2节相同。五、养生养生方法与2.2节。作为应力检验用时，水泥稳定土、水泥粉煤灰稳定土的养生时间是90d，石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土的养生期是六个月。整个养生期间的温度，在北方地区应该保持，在南方地区应该保持。养生前最后一天，应该将试件浸泡水中，水的深度应使水面高出试件顶面2.5cm。在浸泡水中之前，应再次称试件的重量。在养生期间，试件的质量损失应符合下列规定：小试件不超过1g；中试件不超过4g；大试件不超过10g；质量损失超过此规定的试件，应该做废。六、试验步骤1将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的自由水，并称试件的质量。2用游标卡尺量试件的高
20、度H，准确到0.1mm。3在压力机的升降台上置一压条，将试件横置在压条上，在试件的顶面也放一压条（上下压条与试件的接触线必须位于试件直径的两端，并与升降台垂直）。试验过程中，应使试件的形变等速增加，并保持速率约为1mm/min。记录试件破坏时的最大压力P（N）。4从试件内部取有代表性的样品（经过打碎），测定其含水量。七、计算试件的间接抗拉强度用下式计算：1无压条时对于小试件：对于中试件：对于大试件：式中试件破坏时的最大压力（N）试件的直径（mm）浸水后试件的高度（mm）2有加载压条时式中压条宽度（mm）；半压条宽对应的圆心角；其余的符号同前。对于小试件：对于中试件：对于大试件：八、精密度或允许
21、误差若干平行试验的偏差系数（%）应符合下列规定：小试件不大于10%中试件不大于15%大试件不大于20%九、试验结果1材料的颗粒组成；2水泥的种类和标号或水泥的等级；3确定最佳含水量时结合料用量以及最佳含水量和最大干密度；4水泥或石灰的剂量或水泥（或石灰）、粉煤灰和集料的比例；5试件干密度（准确到/）或压实度；6吸水量以及测间接抗拉强度时的含水量；7间接抗拉强度：采用两位小数表示；8若干个试验结果的平均值、标准差、偏差系数和95%概率的值（=1.645）。十、记录格式记录格式可参照下表间接抗拉强度试验工程名称：试件尺寸：路段范围：养生龄期：混合料名称加载速度（mm/mm）结合料剂量（%）试验者：最大干密度（）校核者试件压实度（%）试验日期