灌砂法測定壓實(shí)度密度試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書

1、灌砂法測定壓實(shí)度、密度試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書1 目的和適用范圍1.1 本試驗(yàn)法適用于現(xiàn)場測定路基，基層或底基層及砂石路面的各種細(xì)粒土，中粒土，粗料土，包括天然砂礫土、級配砂礫料、級配碎石及水泥、石灰、粉煤灰穩(wěn)定土等的密度和壓實(shí)度。也適用于瀝青表面處治，瀝青貫入式路面層的密度和壓實(shí)度檢測，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測。1.2用挖坑灌砂法測定密度和壓實(shí)度時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1.2.1當(dāng)集料的最大粒徑小于15mm，測定層的厚度不150mm時(shí)，宜采用100mm的小型灌砂洞測試。1.2.2當(dāng)集料的最大粒徑大于或等于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200m

2、m時(shí)，應(yīng)用150mm的大型灌砂筒測試。2儀器設(shè)備本試驗(yàn)需要下列儀器設(shè)備2.1灌砂筒：有大小兩種，為一金屬圓筒(可用鍍鋅鐵皮制作)有大小兩種，上部儲砂筒小筒容積為2120cm3，大筒容積為4600cm3，筒底中心有一個(gè)圓孔。下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口，直徑與儲砂筒的圓孔相同，漏斗焊接在一塊鐵板上，鐵板中心有一圓孔與漏頭上開口相接。自儲砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設(shè)有開關(guān)。開關(guān)為一薄鐵板，一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出筒身外，開關(guān)鐵板上也有一個(gè)相同直徑的圓孔。2.2金屬標(biāo)準(zhǔn)罐：用薄鐵板作金屬罐，用于小罐砂筒的內(nèi)徑為100mm，高150mm，用于大灌砂筒的直徑為150mm，高2

3、00mm，上端周圍均有一罐緣。2.3基板：用薄鐵板制作，用于小灌砂筒的基板為邊長350mm深40mm的金屬方盤，盤的中心有一直徑為150mm的圓孔。2.4玻璃板：邊長約500mm(用于小灌砂筒)或600mm(用于大灌砂筒)的方形板。2.5試樣盤：小筒挖出的試樣可用飯盒存放、大筒挖出的試樣可用300mm500mm400mm的搪瓷盤存放。2.6天平或臺稱：稱量10-15kg，數(shù)量不大于1g，用于含水量測定的天平精度，對細(xì)粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。2.7含水量測定器具：如鋁盒、烘箱等。2.8量砂：粒徑0.30-0.60mm或0.25-0.50mm清潔干燥的均勻砂，約

4、20-40kg，使用前須洗凈烘干，并放置足夠的時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。2.9盛砂的容器：塑料桶等。2.10其它：鑿子、改錐、鐵錘、長把勺、長把小簸箕、毛刷等。3方法步驟3.1按現(xiàn)行試驗(yàn)方法。對檢測對象試樣用同種材料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，得到最大干密度(Pc)及最佳含水量。3.2按5.1.1.2的規(guī)定選用適宜的灌砂筒。3.3 標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量，步驟如下：3.3.1在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內(nèi)裝砂至筒頂?shù)木嚯x不超過15mm左右為止。稱取筒內(nèi)砂的質(zhì)量m1，準(zhǔn)確至1g，以后每次標(biāo)定及試驗(yàn)都應(yīng)該維持與高度裝砂質(zhì)量不變。3.3.2將開關(guān)打開，使灌砂筒筒底的流砂孔、圓錐形漏斗上端開口圓孔及開

5、關(guān)鐵板中心的圓孔上下對準(zhǔn)，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)(或等于標(biāo)定罐的容積)，然后關(guān)上開關(guān)穩(wěn)定量筒內(nèi)砂的質(zhì)量3.3.3不晃動(dòng)灌砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上，將開關(guān)打開，讓砂流出，直到筒內(nèi)砂不再下流時(shí)，將開關(guān)關(guān)上，并細(xì)心地取走灌砂筒。3.3.4收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂，準(zhǔn)確至1g，玻璃板上的砂就是填滿筒下圓錐體的砂(m2)。3.3.5重復(fù)上述測量三次，取其平均值。3.4標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量rs(g/cm3)其步驟如下：3.4.1用水確定標(biāo)定罐的容積v，準(zhǔn)確至1mL。3.4.2在灌砂筒中裝入質(zhì)量為m1的砂，并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上，將開關(guān)打開，讓砂流

6、出。在整個(gè)流砂過程中，不要碰動(dòng)灌砂筒，直到灌砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，將開關(guān)關(guān)閉，取下灌砂筒，稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(m3)，準(zhǔn)確至1g。3.4.3按式3-1計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量Ma(g)：Ma=M1-M2-M3(3-1)式中: Ma標(biāo)定罐中砂的質(zhì)量(g)M1灌砂筒裝入標(biāo)定罐前，筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g)M2灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量(g)M3灌砂筒裝入標(biāo)定罐后，筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(g)。3.4.4重復(fù)上述測量三次，取其平均值。3.4.5按式-2計(jì)算量砂的單位質(zhì)量r(g/cm3)rs=Ma/ V (3-2) 其中：rs-量砂的單位質(zhì)量(g/cm3)V-標(biāo)定罐的體積（cm3）3.5 試驗(yàn)步驟:3.5.1

7、在試驗(yàn)地點(diǎn),選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不小于基板面積.3.5.2 將基板放在平坦表面上,如果表面粗糙度較大,則將盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中間圓孔上。將罐砂筒的開關(guān)打開，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開關(guān)。取下灌砂筒，并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量(m6),準(zhǔn)確至1g。注：當(dāng)需要檢測厚度時(shí)，應(yīng)先測量厚度后再進(jìn)行這一步驟。3.5.3取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈。3.5.4將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處)，沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞的過程中，應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中，不要使水分

8、蒸發(fā)。也可放在大試樣盆內(nèi)。等于測定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內(nèi)的試調(diào)深度全部鑿松材料取出，對土基或基層，為防止試樣盤內(nèi)材料的水份蒸發(fā)，可分幾次稱取材料的質(zhì)量，全部取出材料的總質(zhì)量為MW，準(zhǔn)確至1g。3.5.5從挖出的全部材料中取有代表性的樣品，放在鋁盒或清凈的搪瓷盒內(nèi)，測定其含水量(W以%計(jì))。樣品的數(shù)量如下：用小灌砂筒測定時(shí)，對于細(xì)粒土，不少于100g，對于各種中粒土，不少于500g。用大灌砂筒測定時(shí)，對于細(xì)粒土，不少于200g，對于各種中粒土，不少于是1000g，對于粗粒土或水泥、石灰，粉煤灰等無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土，不少于2000g。如試驗(yàn)的是水泥、石灰，粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土，亦

9、可將取出的材料烘干并稱取其質(zhì)量(md)，準(zhǔn)確至1g。注：如瀝青表面處治或?yàn)r青貫入式結(jié)構(gòu)類材料，則省去測定含水量步驟。3.5.6將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒內(nèi)放滿砂到要求質(zhì)量m1)，使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞。打開灌砂筒的開關(guān)，讓砂流入試坑中。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量(m4)準(zhǔn)確至1g。3.5.7如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去(2) 和(3)的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒的下口對準(zhǔn)放在試坑上，中間不需要放基板。打開筒的開關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒，并稱量剩

10、余砂的質(zhì)量(m4)，準(zhǔn)確至1g。3.5.8仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂，以各下次試驗(yàn)時(shí)再用。4計(jì)算4.1按式4-1或4-2計(jì)算填滿試坑所用的砂質(zhì)量mb(g):灌砂時(shí)，試坑上放基板時(shí):Mb=m1m4(m5m6) (4-1)灌砂時(shí)，試坑上不放基板時(shí)，Mb=m1m4m2 (4-2)式中：Mb-填滿試坑的砂的質(zhì)量(g)；M1-灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g)；M2-灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的平均質(zhì)量(g)；M4-灌砂后，灌砂筒余砂的質(zhì)量(g)；M5-灌砂筒下部圓錐體及基板和粗糙表面間砂的合計(jì)質(zhì)量(g)；4.2按式4-3計(jì)算試坑材料的濕密度(濕容重)W。 W = MWrs/Mb (4-3)式中：MW-試坑中取出的全部材料的質(zhì)量(g)rs-量砂的單位質(zhì)量(g/cm3)4.3 按式44計(jì)算試坑材料的干密度pa(g/cm3)： a W/(1+0.01) (4-4)式中：W-試坑材料的含水量(%)4.4當(dāng)以水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的場合，可按式5.1.4-5計(jì)算干密度pd(g/cm3)。d=Md/Mbrs (4-5) 式中：Md-試坑中取出的穩(wěn)定土的烘干質(zhì)量(g)；4.5按式5