公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)培訓(xùn)講義附試驗(yàn)習(xí)題動(dòng)畫三

試驗(yàn)2無機(jī)結(jié)合料試驗(yàn)2.1無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?.本試驗(yàn)法適應(yīng)在規(guī)定的試筒內(nèi)，對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，以繪制穩(wěn)定土的含水量~干密度關(guān)系曲線，從而確定其最佳含水量和最大干密度。2.試驗(yàn)集料的最大粒徑宜控制在25mm以內(nèi)，最大不得超過40mm（圓孔篩）。3.本試驗(yàn)方法分三類，各類擊實(shí)方法的主要參數(shù)列于下表。試驗(yàn)方法類別二、主要測(cè)試設(shè)備1.擊實(shí)筒小型：內(nèi)徑100mm、高127mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm，底座；中型：內(nèi)徑152mm、高170mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm，直徑151mm、高50mm的圓筒墊塊，底座。2.擊錘和導(dǎo)管擊錘的底面直徑50mm，總質(zhì)量4.5kg，擊錘在導(dǎo)管內(nèi)的總行程為450mm。3.天平感量0.01g。4.臺(tái)秤稱量15kg，感量5g。5.圓孔篩孔徑40mm、25mm或20mm以及5mm的各一個(gè)。6.脫模器7.拌和工具、直刮刀、刮土刀、工字形刮平尺，測(cè)定含水量用的鋁箱、烘箱等。三、試料準(zhǔn)備將具有代表性的風(fēng)干試料（必要時(shí)，也可以在50℃的烘箱內(nèi)烘干）用木錘或木碾搗碎。土團(tuán)均應(yīng)搗碎到通過5mm篩孔，但應(yīng)注意不使粒料的單個(gè)顆粒破碎或不使其破碎程度超過施工中拌和機(jī)械的破碎率。如試料是細(xì)粒土，將已搗碎的具有代表性的土過5mm篩備用（用甲法或乙法做試驗(yàn)）。如試料中含有粒徑大于5mm的顆粒，則先將試料過25mm的篩；如存留在篩孔25mm篩的顆粒含量不超過20％，則過篩留作備用（用甲法或乙法做試驗(yàn)）。如試料中粒徑大于25mm的顆粒含量過多，則將試料過40mm的篩備用（用丙法試驗(yàn)）。每次篩分后，均應(yīng)記錄超尺寸顆粒的百分率。在預(yù)訂做擊實(shí)試驗(yàn)的前一天，取有代表性的試料測(cè)定其風(fēng)干含水量。對(duì)于細(xì)粒土，試樣應(yīng)不少于100g；對(duì)于中粒土（粒徑小于25mm的各種集料），試樣應(yīng)不少于1000g；對(duì)于粗粒土的各種集料，試樣不少于2000g。四、試驗(yàn)步驟1.甲法（1）將準(zhǔn)備好的試料用四分法逐次分小，至最后取出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(zhì)量為2.0kg（對(duì)于細(xì)粒土）或2.5kg（對(duì)于各種中粒土）。預(yù)訂5～6個(gè)不同含水量，依次相差1％～2％，且其中至少有兩個(gè)大于和小于最佳含水量。對(duì)于細(xì)粒土，可參照其塑限估計(jì)素土的最佳含水量。一般其含水量較塑限約小3％～10％，對(duì)于砂性土接近3％，對(duì)于粘性土接近6％～10％。天然砂礫土，級(jí)配集料等的最佳含水量與集料中細(xì)土含量與塑性指數(shù)有關(guān)，一般變化在5％～12％之間。對(duì)于細(xì)土少、塑性指數(shù)為0的為篩分碎石，其最佳含水量接近5％。對(duì)于細(xì)土偏多的、塑性指數(shù)較大的砂礫土，其最佳含水量約為10％。水泥穩(wěn)定土的最佳含水量與素土的接近，石灰穩(wěn)定土的最佳含水量可能較素土大1％～3％。（2）按預(yù)訂含水量制備試樣。將一份試料加預(yù)先計(jì)算的用水量，充分拌和到均勻狀態(tài)（如為石灰穩(wěn)定土和水泥、石灰綜合穩(wěn)定土，可將石灰和試料一起拌勻），然后裝入密封容器或塑料口袋內(nèi)浸潤備用。浸潤時(shí)間：粘性土12～24h，粉性土6～8h，砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級(jí)配砂可縮短到4h左右，含土很少的為篩分碎石、砂礫和砂可縮短到2h。應(yīng)加水量可按下式計(jì)算：式中：——混合料中應(yīng)加的水量(g)；——混合料中素土(或集料)的質(zhì)量(g)；其含水量為（風(fēng)干含水量)(%)；——混合料中水泥或石灰的質(zhì)量(g)；其原始含水量為(%)(水泥的通常很小也可以忽略不計(jì))；——要求達(dá)到的混合料的含水量(%)。（3)將所需要的穩(wěn)定劑加到浸潤后的試料中，并用小鏟、泥刀或其他工具充分拌和到均勻狀態(tài)。加有水泥的試樣拌和后，應(yīng)在1h內(nèi)完成下述擊實(shí)試驗(yàn)；拌和后超過1h的試樣，應(yīng)予作廢（石灰穩(wěn)定土和石灰粉煤灰除外）。（4）擊實(shí)。取制備好的試樣（仍用四分法）400～500g（其量應(yīng)使擊實(shí)后的試樣等于或略高于筒高的1/5）倒入筒內(nèi)，整平后其表面并稍加壓緊，然后按所需擊數(shù)進(jìn)行第一層試樣的擊實(shí)。下兩層擊實(shí)時(shí)，擊錘應(yīng)自由鉛直落下，落高應(yīng)為45cm，錘跡必須均勻地分布于試樣面。第一層擊實(shí)完后，檢查該層高度是否合適，以便調(diào)整以后幾層的試樣用量。用刮刀或螺絲刀將已擊實(shí)超出表面“拉毛”，然后重復(fù)上述做法，進(jìn)行其余四層試樣的擊實(shí)。最后一層試樣擊實(shí)后，試樣超出試筒頂?shù)母叨炔坏么笥?mm，超出高度過大的試件應(yīng)該作廢。（5）用刮土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖（使試樣與套環(huán)脫離）后，扭動(dòng)并取下套環(huán)。齊筒頂細(xì)心刮平試樣，并拆除底板。如試樣底面略突出筒外或有孔洞，則應(yīng)細(xì)心刮平或修補(bǔ)。最后用工字形刮平尺和筒底將試樣刮平，擦凈試筒的外壁，稱其質(zhì)量并準(zhǔn)確至5g。（6）用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部從上到下取兩個(gè)代表性的樣品（可將脫出試件用錘打碎后，用四分法采?。?，測(cè)定其含水量，計(jì)算至0.1％。兩個(gè)試樣含水量的差值不得大于1％。所取樣品的數(shù)量見下表（如只做一個(gè)樣品測(cè)定含水量，則樣品的質(zhì)量應(yīng)為表列數(shù)值的兩倍）。烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整到110℃左右，以使放入的試樣能立即在105～110℃的溫度下烘干。測(cè)穩(wěn)定土含水量的樣品數(shù)量（7）按本款第（3）～（6）項(xiàng)步驟進(jìn)行其余含水量下穩(wěn)定土的擊實(shí)和測(cè)定工作。凡已用過的試樣，一律不再重復(fù)使用。2.乙法在缺乏內(nèi)徑10cm的試筒時(shí)，以及在需要與承載比等試驗(yàn)結(jié)合起來進(jìn)行時(shí)，采用乙法進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。本法更適應(yīng)于粒徑達(dá)25mm的集料。（1）將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取出約30kg試料。再用四分法將取出的試料分成5～6份，每份試料的干質(zhì)量約為4.4kg（細(xì)粒土）或5.5kg（中粒土）。（2）以下各步的做法與甲法第（2）~（7）項(xiàng)相同，但應(yīng)先將墊塊放入筒內(nèi)底板上，然后加料并擊實(shí)。所不同的是，每層所需制備好的試樣約900g（對(duì)于水泥或石灰穩(wěn)定細(xì)粒土）或100g（對(duì)于穩(wěn)定中粒土），每層的錘擊次數(shù)為59次。3.丙法（1）將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取出約33kg試樣。再用四分法將取出的試樣分成6份（至少5份），每份質(zhì)量約為5.5kg（風(fēng)干質(zhì)量）。（2）預(yù)訂5~6個(gè)不同含水量，依次相差1％～2％。估計(jì)的最佳含水量左右可差1％，其余差2%.(3）按預(yù)定含水量制備試樣[見甲法第（2）步](4)加穩(wěn)定劑[見甲法第（3）步]（5）擊實(shí)。將制備好的試樣1.8kg左右[其量應(yīng)使擊實(shí)后的試樣略高于（高出1~2mm）筒高的1/3倒入筒內(nèi)，整平其表面，并稍加壓緊。然后按所擊數(shù)進(jìn)行第一層試樣的擊實(shí)（共擊實(shí)98次）。分三層擊實(shí)，其他見甲法第（4）步。（6）見甲法第（5）步。（7）用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部從上到下取兩個(gè)有代表性樣品（可將脫出試件用錘打碎后，用四分法采?。瑴y(cè)定其含水量，計(jì)算至0.1%.兩個(gè)試樣含水量的差不得大于1％。所取樣品的數(shù)量應(yīng)不少于700kg，如果只取一個(gè)樣品測(cè)定含水量，則樣品的數(shù)量應(yīng)不少于1400g。烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整至110℃左右，以使放入的試樣能立即在105℃～110℃溫度下烘干。（8）按本款第（3）~（7）項(xiàng)步驟進(jìn)行其余含水量下穩(wěn)定土的擊實(shí)和測(cè)定工作。凡已用過的試樣，一律不再重復(fù)使用。五、資料整理1.確定含水量（1）按下式計(jì)算每次擊實(shí)后穩(wěn)定土的濕密度:式中：——穩(wěn)定土的濕密度()；——試筒與濕試樣的合質(zhì)量(g)；——試筒的質(zhì)量(g)；——試筒的容積()。（2）按下式計(jì)算每次擊實(shí)后穩(wěn)定土的干密度:式中：——試樣的千密度()；——試樣的含水量(%)。（1）以干密度為縱坐標(biāo)，含水量為橫坐標(biāo)，在普通直角坐標(biāo)紙上繪制干密度與含水量的關(guān)系曲線，駝峰形曲線頂點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)分別為穩(wěn)定土的最大干密度和最佳含水量。最大干密度用兩位小數(shù)表示，如最佳含水量的值在12％以上，則用整數(shù)表示（精確到1％）；如最佳含水量的值在6%~12%,則用一位小數(shù)“0”或“5"表示（精確到0.5%)；；如最佳含水量的值在小于6%,則取一位小數(shù)，并用偶數(shù)表示（精確到0.2%)。如試驗(yàn)點(diǎn)不足以連成完整的駝峰形曲線，則應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)。（2）超尺寸顆粒的校正當(dāng)試樣中大于規(guī)定最大粒徑的超尺寸顆粒的含量尺寸5％~30％時(shí)，需對(duì)試驗(yàn)所得最大干密度和最佳含水量進(jìn)行校正（超尺寸顆粒含量小于5％時(shí)，可以不進(jìn)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）--試驗(yàn)所得的最大干密度（g/cm3）--試樣中超尺寸顆粒的百分率（%）--超尺寸顆粒的毛體積密度（g/cm3）計(jì)算精確至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）--試驗(yàn)所得的最大干密度（g/cm3）--試樣中超尺寸顆粒的百分率（%）--超尺寸顆粒的吸水量（%）。2.允許誤差應(yīng)做兩次平行試驗(yàn)，兩次試驗(yàn)最大干密度的差不超過0.05g/cm3（穩(wěn)定細(xì)粒土）和0.08g/cm3（穩(wěn)定中粒土和粗粒土），最佳含水量的差不應(yīng)超過0.5％（最佳含水量小于10％）和1.0％（最佳含水量大于10％）。2.2無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量水泥和石灰穩(wěn)定土（包括穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土和粗粒土）試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度方法包括：按照預(yù)定干密度用靜力壓實(shí)法制備試件以及用擊錘法制備試件。試件為高：直徑＝1：1的圓柱體。應(yīng)該盡可能用靜力壓實(shí)法制備等干密度的試件。對(duì)其他穩(wěn)定材料或綜合穩(wěn)定土的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)可參照本法。所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度可作穩(wěn)定土的組成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)穩(wěn)定土力學(xué)性質(zhì)。二、主要測(cè)試設(shè)備1.圓孔篩，孔徑40mm、25mm（或20mm）及5mm的篩各一個(gè)。2.試模，適應(yīng)于下列不同土的試模尺寸為：細(xì)粒土（最大粒徑不超過10mm）：試模的直徑×高＝50mm×180mm；中粒土（最大粒徑不超過25mm）：試模的直徑×高＝100mm×330mm；粗粒土（最大粒徑不超過40mm）：試模的直徑×高＝150mm×480mm。3.脫模器。4.反力架。5.液壓千斤頂（200~1000kN）。6.夯錘和導(dǎo)管（與擊實(shí)試驗(yàn)所用相同）。7.密封濕氣箱或濕氣池，放在能保持恒溫的小房間內(nèi)。8.水槽，深度不小于試件高，外加50mm以上。9.路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀或其他合適的壓力機(jī)，但后者的最大加荷應(yīng)不大于100kN。10.天平，感量0.01g。11.天秤，稱量10kg，感量5g。12.量筒、拌和工具、漏斗、大小鋁盒、烘箱。三、試件制備1.試件尺寸試件尺寸應(yīng)根據(jù)材料顆粒最大粒徑選擇，參見下表。抗壓試件尺寸2.試料準(zhǔn)備將具有代表性的風(fēng)干試料（必要時(shí)，也可以50℃烘箱內(nèi)烘干）用木錘和木碾搗碎，但應(yīng)避免破碎土或粒料的原粒徑。將土過篩并進(jìn)行分類，如試料為粗粒土，則除去大于40mm的顆粒備用，如試料為中粒土，則除去大于25mm或20mm的顆粒備用；如試料為細(xì)粒土，則除去大于10mm的顆粒備用。在預(yù)訂做試驗(yàn)的前一天，取有代表性的試料測(cè)定其風(fēng)干含水量。對(duì)于細(xì)粒土，試樣應(yīng)不小于100g；對(duì)于粒徑小于25mm的中粒土，試樣應(yīng)不小于1000g；對(duì)于粒徑小于40mm的粗粒土，試樣應(yīng)不小于2000g。用擊實(shí)試驗(yàn)法確定穩(wěn)定土的最佳含水量和最大干密度。3.試件制作和養(yǎng)生試件制作的詳細(xì)步驟和方法參照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ057-94）。脫模后的試件，應(yīng)立即進(jìn)行保濕養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)中的試件和大試件應(yīng)先用塑料薄膜包裹。養(yǎng)生時(shí)間視需要而定，一般可以取7d和28天；作為工地控制，通常只取7d。整個(gè)養(yǎng)生期間的溫度，北方地區(qū)應(yīng)保持（20±2）℃，南方地區(qū)應(yīng)保持（25±2）℃為宜。養(yǎng)生期的最后一天，應(yīng)該將試件浸泡水中，水的深度應(yīng)使水面在試件頂上約2.5cm。在浸泡水中之前，應(yīng)再次稱試件的質(zhì)量。在養(yǎng)生期間，試件質(zhì)量損失應(yīng)該符合下列規(guī)定：小試件不超過1g，中試件不超過4g，大試件不超過10g；質(zhì)量損失超過此規(guī)定的試件，應(yīng)該作廢。四、試驗(yàn)步驟1.將已浸水一晝夜夜的試件從從水中取出出，用軟的的舊布吸去去試件表面面的可見自自由水，并并稱試件的的質(zhì)量。2.用游標(biāo)卡尺量試試件的高度度，準(zhǔn)確到到0.1mmm。3.將試件放在路面面材料強(qiáng)度度試驗(yàn)儀的的升降臺(tái)（臺(tái)臺(tái)上先放一一扁球座），進(jìn)進(jìn)行抗壓試試驗(yàn)。試驗(yàn)驗(yàn)過程中，應(yīng)應(yīng)使試件的的形變等速速增加，并并保持速率率約為1mm//min。記錄試試件破壞時(shí)時(shí)最大壓力力P(N)。4.從試件內(nèi)部取有有代表性的的樣品（經(jīng)經(jīng)過打破），測(cè)測(cè)定其含水水量。五、資料整理試件的無側(cè)限抗抗壓強(qiáng)度用用下列相應(yīng)應(yīng)的公式計(jì)計(jì)算:對(duì)于小試件：((MPa))對(duì)于中試件：((MPa))對(duì)于大試件：((MPa))式中:P——試件破壞時(shí)的最最大壓力(N)；A——試件的截面積（,D——試件的直直徑，單位位mm）。試件的吸水量：：若干次平行試驗(yàn)驗(yàn)的偏差系系數(shù)(%)應(yīng)符合下下列規(guī)定:小試件不大于110%中試件不大于115%大試件不大于220%2.3無機(jī)結(jié)合合料穩(wěn)定土土的間接抗抗拉強(qiáng)度試試驗(yàn)方法（劈劈裂試驗(yàn)）一、試驗(yàn)的目的的與適用范范圍本試驗(yàn)適用于測(cè)測(cè)定無機(jī)結(jié)結(jié)合料穩(wěn)定定土（包括括穩(wěn)定細(xì)粒粒土、中粒粒土、粗粒粒土）試件件的間接抗抗拉強(qiáng)度。它它包括：按按預(yù)定干密密度用靜力力壓實(shí)法制制備試件以以及用擊錘錘法制備試試件。試件件都是高：：直徑=1：1的圓柱體體，應(yīng)盡可可能用靜力力壓實(shí)法制制等干密度度的試件。二、儀器設(shè)備1．試模：細(xì)粒土（最大粒粒徑不超過過10㎜）：試試模的直徑徑×高=50mmm×500mm；中粒土（最大粒粒徑不超過過25㎜）：試試模的直徑徑×高=1000mm×1100mmm；細(xì)粒土（最大粒粒徑不超過過40㎜）：試試模的直徑徑×高=1500mm×1150mmm；2．路面材料強(qiáng)度度試驗(yàn)儀或或其它測(cè)力力環(huán)式壓力力機(jī)，量程程不小于2kN及20kN的測(cè)力環(huán)環(huán)。3．壓條：采用半半徑與試件件半徑相同同的弧面壓壓條，其長長度應(yīng)大于于試件高度度。不同尺尺寸試件采采用的壓條條寬度和弧弧面半徑如如下表。其其余試驗(yàn)設(shè)設(shè)備與2.2同。壓條寬度與弧面面半徑三、試料準(zhǔn)備與2.2節(jié)相同。四、制備試件與2.2節(jié)相同。五、養(yǎng)生養(yǎng)生方法與2..2節(jié)。作為為應(yīng)力檢驗(yàn)驗(yàn)用時(shí)，水水泥穩(wěn)定土土、水泥粉粉煤灰穩(wěn)定定土的養(yǎng)生生時(shí)間是90d，石灰穩(wěn)穩(wěn)定土、石石灰粉煤灰灰穩(wěn)定土的的養(yǎng)生期是是六個(gè)月。整整個(gè)養(yǎng)生期期間的溫度度，在北方方地區(qū)應(yīng)該該保持，在在南方地區(qū)區(qū)應(yīng)該保持持。養(yǎng)生前最后一天天，應(yīng)該將將試件浸泡泡水中，水水的深度應(yīng)應(yīng)使水面高高出試件頂頂面2.5ccm。在浸泡泡水中之前前，應(yīng)再次次稱試件的的重量。在在養(yǎng)生期間間，試件的的質(zhì)量損失失應(yīng)符合下下列規(guī)定：：小試件不不超過1g；中試件件不超過4g；大試件件不超過10g；質(zhì)量損損失超過此此規(guī)定的試試件，應(yīng)該該做廢。六、試驗(yàn)步驟1．將已浸水一晝晝夜的試件件從水中取取出，用軟軟的舊布吸吸去試件表表面的自由由水，并稱稱試件的質(zhì)質(zhì)量。2．用游標(biāo)卡尺量量試件的高高度H，準(zhǔn)確到0.1mmm。3．在壓力機(jī)的升升降臺(tái)上置置一壓條，將將試件橫置置在壓條上上，在試件件的頂面也也放一壓條