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無機結合料穩定材料擊實試驗步驟、要點與計算

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無機結合料穩定材料擊實試驗步驟、要點與計算
試驗目的和適用范圍:
本試驗法適用于在規定的試筒內,對水泥穩定土(在水泥水化前)、石灰穩定土及石灰(或水泥)粉煤灰穩定土進行擊實試驗,以繪制穩定土的含水量-干密度關系曲線,從而確定其最佳含水量和最大干密度;試驗集料的最大粒徑宜控制在25mm以內,最大不得超過40mm(圓孔篩)。
試驗前的準備:
根據集料最大粒徑的不同,本試驗方法共分為甲、乙、丙三類。試驗前將具有代表性的風干試料用木錘或木碾搗碎。如試料是細粒土,應將已搗碎的具有代表性土過5mm篩備用(用甲法或乙法做試驗);如試料中含有大于5mm的顆粒,則先將試料過25mm篩,如存留在篩孔25mm篩的顆粒的含量不超過20%,則過篩料留作備用(用甲法或乙法做試驗);如試料中粒徑大于25mm篩的顆粒含量過多,則將試料過40mm的篩備用(用丙法做試驗)。每次篩分后,均應記錄超尺寸顆粒的百分率。在預定做擊實試驗的前一天,取有代表性的試料測定其風干含水量。
試驗步驟、要點:
1) 甲法
①將已篩分的試樣用四分法逐次分小,至最后取出約10~15kg試料。再用四分法將已取出的試料分成5~6份,每份試料的干質量為2kg(對于細粒土),或2.5kg(中粒土)。
②預定5~6個不同含水量,依次相差1%~2%,且其中至少有兩個大于和兩個小于最佳含水量。
③按預定含水量制備試樣。
④將所需要的穩定劑水泥加到浸潤后的試料中,并用小鏟、泥刀或其它工具充分拌和到均勻狀態。
⑤將試筒套環與擊實底板緊密聯接,并將制備好的試樣分五層裝入筒內,每層裝好后按規定擊實次數(27次)進行擊實,且最后一層試樣擊實后,試樣超出試筒頂的高度不得大于6mm,否則應作廢。
⑥用刮土刀沿套環內壁削挖,使試樣與套環脫離后,扭動并取下套環。用工字型刮平尺齊筒頂和筒底將試樣刮平,擦凈試筒的外壁后,稱其質量準確至5g。
⑦用脫模器推出筒內試樣,并從試樣內部由上至下取兩個有代表性的樣品測定其含水量(兩個差值不得大于1%),計算至0.1%。
⑧按第③~⑦項的步驟進行其余含水量下穩定土的擊實和測定工作。
2) 乙法
在缺乏內徑10cm的試筒時,以及在需要與承載比等試驗結合起來進行時,采用乙法進行擊實試驗。本法更適宜于粒徑達25mm的集料。
①將已篩分的試樣用四分法逐次分小,至最后取出約30kg試料。再用四分法將已取出的試料分成5~6份,每份試料的干質量為4.4kg(對于細粒土),或5.5kg(中粒土)。
②預定5~6個不同含水量,依次相差1%~2%,且其中至少有兩個大于和兩個小于最佳含水量。
③按預定含水量制備試樣。
④將所需要的穩定劑水泥加到浸潤后的試料中,并用小鏟、泥刀或其它工具充分拌和到均勻狀態。
⑤將試筒套環與擊實底板緊密聯接,將墊塊放入筒內底板上,然后并將制備好的試樣分五層裝入筒內,每層裝好后按規定擊實次數(59次)進行擊實,且最后一層試樣擊實后,試樣超出試筒頂的高度不得大于6mm,否則應作廢。
⑥用刮土刀沿套環內壁削挖,使試樣與套環脫離后,扭動并取下套環。用工字型刮平尺齊筒頂和筒底將試樣刮平,擦凈試筒的外壁后,稱其質量準確至5g。
⑦用脫模器推出筒內試樣,并從試樣內部由上至下取兩個有代表性的樣品測定其含水量(兩個差值不得大于1%),計算至0.1%。
⑧按第③~⑦項的步驟進行其余含水量下穩定土的擊實和測定工作。
3)丙法
①將已篩分的試樣用四分法逐次分小,至最后取出約33kg試料。再用四分法將已取出的試料分成5~6份,每份試料的干質量約為5.5kg。
②預定5~6個不同含水量,依次相差1%~2%,在估計的最佳含水量左右可只差1%,其余差2%。
③按預定含水量制備試樣。
④將所需要的穩定劑水泥加到浸潤后的試料中,并用小鏟、泥刀或其它工具充分拌和到均勻狀態。
⑤將試筒、套環與擊實底板緊密聯接,將墊塊放入筒內底板上,然后并將制備好的試樣分三層裝入筒內,每層裝好后按規定擊實次數(98次)進行擊實,且最后一層試樣擊實后,試樣超出試筒頂的高度不得大于6mm,否則應作廢。
⑥用刮土刀沿套環內壁削挖,使試樣與套環脫離后,扭動并取下套環。齊筒頂細心刮平試樣,并拆除底板,取走墊塊,擦凈試筒的外壁后,稱其質量準確至5g。
⑦用脫模器推出筒內試樣,并從試樣內部由上至下取兩個有代表性的樣品測定其含水量(兩個差值不得大于1%),計算至0.1%。
⑧按第③~⑦項的步驟進行其余含水量下穩定土的擊實和測定工作。
計算及制圖:
①計算每次擊實后穩定土的濕密度:ρw=(Q1-Q2)/V
式中   ρw-穩定土的濕密度(g/cm3);         Q1-試筒與濕試樣的合質量(g);
Q2-試筒的質量(g);                 V-試筒的容積(cm3);
②計算每次擊實后穩定土的干密度:ρd=ρw/(1+0.01w)
式中   ρd-穩定土的干密度(g/cm3);          w-試樣的含水量(%);
③以干密度為縱坐標,以含水量為橫坐標,在普通直角坐標紙上繪制干密度與含水量的關系曲線,駝峰行曲線頂點的縱、橫坐標分別為穩定土的最大干密度和最佳含水量。
④超尺寸顆粒的校正:當試樣中大于規定最大粒徑的超尺寸顆粒的含量為5%~30%時,按下式對試驗所得的最大干密度和最佳含水量進行校正(<5%時不用校正)。
最大干密度校正:
ρdm’=ρdm(1-0.01p)+0.9×0.01P•Ga’
式中  ρdm’-校正后最大干密度(g/cm3);       ρdm-試驗所得最大干密度(g/cm3);
p-試樣中超尺寸顆粒的百分率(%);          Ga’-超尺寸顆粒的毛體積相對密度。
最佳含水量校正:
w0’=wo(1-0.01p)+0.01pwa
式中   w0’-校正后的最佳含水量(%);           wo-試驗所得最佳含水量(%);
p-試樣中超尺寸顆粒的百分率(%);       wa-超尺寸顆粒的吸水量(%);
精密度和允許誤差:
應做兩次平行試驗,兩次試驗最大干密度的差不應超過0.05g/cm3(穩定細粒土)和0.08 g/cm3(穩定中粒土和粗粒土);最佳含水量的差不應超過0.5%(最佳含水量<10%)和1.0%(最佳含水量>10%)。
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