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基層底基層材料試驗檢測方法第一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日概述
公路路面基層、底基層按材料力學行為可劃分為半剛性類、柔性類和剛性類,按材料組成可劃分為有結合料穩(wěn)定類和無粘結粒料類。高等級公路路面基層、底基層目前采用較廣泛的是無機結合料穩(wěn)定類,即半剛性基層、底基層材料.世界其他國家及我國部分公路應用了柔性基層。第二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日概述半剛性基層、底基層的種類包含水泥穩(wěn)定類、石灰工業(yè)廢渣類(石灰粉煤灰、石灰鋼渣等)、石灰穩(wěn)定類及綜合穩(wěn)定類(水泥粉煤灰、水泥石灰穩(wěn)定類等)。柔性基層、底基層的種類可分為有機結合料穩(wěn)定類(瀝青碎石、瀝青貫入等)和無粘結粒料類(級配碎石、級配礫石、填隙碎石、級配礫碎石類等)。剛性基層類包括貧混凝土基層、水泥混凝土基層以及連續(xù)配筋水泥混凝土基層。第三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日工程應用半剛性材料、無粘結粒料類材料根據性能要求和設計標準,可運用于各級公路基層和底基層,而剛性基層一般適用于重交通(BZZ-l00kN累計標準軸次1000~2000萬次/車道)、特重交通(BZZ-100kN累計標準軸次大于2000萬次/車道)或有特殊使用要求的路面基層。第四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日基層、底基層材料技術要求
半剛性類基層、底基層組成材料的技術要求1.水泥穩(wěn)定類基層、底基層組成材料要求
水泥穩(wěn)定類材料包括水泥穩(wěn)定級配碎石、級配砂礫、未篩分碎石、石屑、土、碎石土、砂礫土等,以及經加工、性能穩(wěn)定的鋼渣和礦渣等。第五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(l)對細粒土而言,土的均勻系數應大于5,液限不應超過40,塑性指數不應大于17。實際工作中,宜選用均勻系數大于10,塑性指數小于12的土。塑性指數大于17的土,宜采用石灰穩(wěn)定,或用水泥和石灰綜合穩(wěn)定。有機質含量超過2%的土,必須先用石灰進行處理,悶料一夜后再用水泥穩(wěn)定。硫酸鹽含量超過0.25%的土,不應用水泥穩(wěn)定。
1.水泥穩(wěn)定類基層、底基層組成材料要求第六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(2)集料的壓碎值要求基層:高速公路和一級公路不大于30%
二級和二級以下公路不大于35%
底基層:高速公路和一級公路不大于30%
二級和二級以下公路不大于40%第七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(3)集料的級配要求高速公路、一級公路宜將骨架密實型水泥穩(wěn)定材料用于基層或上基層,并選用相應級配范圍進行混合料設計。也可通過試驗按逐級填充的方法,并進行空隙體積的檢驗,使細集料加水泥的壓實體積等于或接近粗集料的空隙體積。各級公路均可將懸浮密實型水泥穩(wěn)定類材料用于基層、底基層。基層材料的集料最大粒徑應不大于31.5mm,底基層最犬粒徑不大于37.5mm。集料級配范圍宜符合相關級配范圍。第八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(4)普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥都可用于穩(wěn)定土,但應選用初凝時間4h以上和終凝時間應在6h以上的水泥。不得使用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥。宜采用強度等級為32.5或42.5的水泥。第九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日石灰工業(yè)廢渣類材料包括石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)、石灰粉煤灰砂礫(二灰砂礫)、石灰粉煤灰土(二灰土)、石灰粉煤灰(二灰)、石灰粉煤灰砂(二灰砂)、石灰粉煤灰礦渣(二灰礦渣、石灰鋼渣)等。(1)石灰石灰質量應符合Ⅲ級消石灰或m級生石灰的技術指標,應盡量縮短石灰的存放時間,如存放時間較長時,應采取覆蓋封存措施,妥善保管。
2石灰工業(yè)廢渣類基層、底基層組成材料的技術要求第十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(2)粉煤灰粉煤灰中SiO2、Al2O3Fe2O3的總含量應大于70%,燒失量不應超過20%;其比表面積宜大于2500cm2/g(或90%通過0.3mm篩孔,70%通過0.075mm篩孔)。干粉煤灰和濕粉煤灰都可以應用。濕粉煤灰的含水量不宜超過35%。(3)煤渣煤渣的最大粒徑不應大于30mm,顆粒組成宜有一定級配,且不宜含雜質。
(4)土宜采用塑性指數為12~20的粘性土(亞粘土);土塊的最大粒徑不應大于15mm;有機質含量超過10%的土不宜選用。第十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
(5)集料的壓碎值要求同水泥穩(wěn)定類。
(6)集料的級配要求當高速公路、一級和二級公路將骨架密實型石灰粉煤灰穩(wěn)定集料用于上基層或基層時,集料級配符合級配范圍的要求。也可通過試驗按逐級填充的方法設計,并要求檢驗細集料加石灰粉煤灰的壓實體積等于或接近粗集料的空隙體積。第十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
石灰穩(wěn)定類材料包括石灰穩(wěn)定土(石灰土)、天然砂礫土(石灰砂礫土)、天然碎石土(石灰碎石土)以及用石灰土穩(wěn)定級配砂礫(砂礫中無土)、級配碎石和礦渣等。(1)土塑性指數為15~20的粘性土以及含有一定數量粘性土的中粒土和粗粒土均適于用石灰穩(wěn)定。用石灰穩(wěn)定無塑性指數的級配砂礫、級配碎石和未篩分碎石時,應添加15%左右的粘性土。塑性指數在15以上的粘性土更適于用石灰和水泥綜合穩(wěn)定。塑性指數在10以下的亞砂土和砂土用石灰穩(wěn)定時,應采取適當的措施或采用水泥穩(wěn)定。硫酸鹽含量超過0.8%和有機質含量超過10%的土,不宜用石灰穩(wěn)定。
3.石灰穩(wěn)定類基層、底基層組成材料的技術要求第十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(2)石灰的技術要求同石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類。對于高速公路和一級公路,宜采用磨細石灰粉。
(3)集料的壓碎值要求同水泥穩(wěn)定類。第十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日綜合穩(wěn)定類包括水泥石灰綜合穩(wěn)定類和水泥粉煤灰綜合穩(wěn)定類等。采用水泥穩(wěn)定碎石土、礫石土或含泥量大的砂、砂礫時,宜摻入一定劑量的石灰進行綜合穩(wěn)定,當水泥用量占結合料總質量的30%以上時,應按水泥穩(wěn)定類進行設計,否則按石灰穩(wěn)定類設計。水泥穩(wěn)定粒徑較均勻且為不含或含細料很少的砂礫、碎石以及不含土的砂時,宜在集料中填加20%~40%的粉煤灰,或添加劑量為10%~12%的石灰土進行綜合穩(wěn)定。4.綜合穩(wěn)定類基層、底基層組成材料的技術要求第十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日5.半剛性類混合料強度及壓實度標準半剛性材料配合比設計,應根據重型擊實標準制件,在非凍區(qū)25℃條件下濕養(yǎng)6d,浸水1d,進行7d齡期的無側限抗壓強度試驗,其試件的壓實度和7d無側限抗壓強度代表值應滿足相關要求。
第十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日二、柔性類基層、底基層組成材料的技術要求
有機結合料瀝青穩(wěn)定類材料包括熱拌瀝青混合料或乳化瀝青碎石混合料、瀝青貫入碎石等。無粘結粒料類材料包括級配碎石、級配礫石、符合級配的天然砂礫、部分礫石經軋制摻配而成的級配礫碎石,以及泥結碎石、泥灰結碎石、填隙碎石等。不同的柔性基層適用于不同的公路等級和層位。瀝青穩(wěn)定類材料可用于高速公路、一級和二級公路的基層或調平層。級配碎石適用于各級公路的基層和底基層,也可用于瀝青面層與半剛性基層之間的過渡層。級配礫石、級配碎礫石以及符合級配、塑性指數等技術要求的天然砂礫,可用于二級和二級以下公路的基層,也可用于各級公路的底基層。填隙碎石可用于二級以下公路的底基層。第十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
1.有機結合料瀝青穩(wěn)定類材料的技術要求見瀝青和瀝青混合料試驗檢測技術。
2.無粘結粒料類材料的技術要求集料中針、片狀顆粒的總含量應不超過20%。石料的壓碎值要求、集料的級配范圍、填隙碎石、材料粗碎石及填隙料的顆粒組成見相應規(guī)范。第十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日基層、底基層混合料組成設計方法半剛性基層、底基層材料的組成設計主要是根據強度標準,通過試驗選取合適的集料或土及其他原材料,確定必需的或最佳的結合料劑量,以及確定混合料的最佳含水量和最大干密度。無粘結粒料類材料強度主要來源于集料本身強度及集料顆粒之間的嵌擠力,因此,除應保證高質量的集料外,還應使集料具有良好的級配?;旌狭系慕M成設計主要是確定集料的級配及混合料的最佳含水量和最大干密度。第十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日1.一般規(guī)定(1)各級公路用水泥穩(wěn)定類材料的7d浸水抗壓強度應符合相應規(guī)定。
(2)水泥穩(wěn)定類材料的組成設計應根據強度標準,通過試驗選取最宜于穩(wěn)定的材料,確定必需的水泥劑量和混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力學性質時,還應確定摻加料的比例。
(3)綜合穩(wěn)定類材料的組成設計應通過試驗選取最宜于穩(wěn)定的材料,確定必需的水泥和石灰劑量以及混合料的最佳含水量。
一、水泥穩(wěn)定類混合料組成設計第二十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(4)采用綜合穩(wěn)定時,如水泥用量占結合料總量的30%以上,應按本節(jié)的技術要求進行組成設計。水泥和石灰的比例宜取60:40,50:50和40:600(5)水泥穩(wěn)定類材料的各項試驗應按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057-94)進行。第二十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
(1)在水泥穩(wěn)定土層施工前,應取所定料場中有代表性的土樣按《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051-93)進行試驗,包括顆粒分析、液限和塑性指數、相對密度、擊實試驗、碎石或礫石的壓碎值、有機質含量(必要時做)、硫酸鹽含量(必要時做)。
(2)對級配不良的碎石、碎石土、砂礫、砂礫土、砂等,宜改善其級配。
(3)應檢驗水泥的標號和終凝時間。2.原材料的試驗第二十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(1)分別配制5種水泥劑量同一種土樣、不同水泥劑量的混合料。
(2)確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度,至少應做3個不同水泥劑量混合料的擊實試驗,即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他2個劑量混合料的最佳含水量和最大干密度用內插法確定。
(3)按規(guī)定壓實度分別計算不同水泥劑量的試件應有的干密度。
3.混合料的設計步驟第二十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
(4)按最佳含水量和計算得到的干密度制備試件。進行強度試驗時,作為平行試驗的最少試件數量應不少于規(guī)定的數量。如試驗結果的偏差系數大于表中規(guī)定的值,則應重做試驗,并找出原因,加以解決。如不能降低偏差系數,則應增加試件數量。
(5)試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生溫度6d,浸水2flh后,按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057-94)進行無側限抗壓強度試驗。(6)計算試驗結果的平均值和偏差系數。第二十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
(7)根據強度標準,選定合適的水泥劑量,此劑量試件室內試驗結果的平均抗壓強度履應符合規(guī)定的要求。(8)工地實際采用的水泥劑量應比室內試驗確定的劑量多0.3%~1.0%。采用集中廠拌法施工時可只增加0.3%~0.5%;采用路拌法施工時,宜增加1%。(9)水泥的最小劑量應符合規(guī)定。(10)水泥改善土的塑性指數應不大于6,承載比應不小于240。綜合穩(wěn)定類材料的組成設計與上述步驟相同。第二十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日1.一般規(guī)定(1)石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料的7d浸水抗壓強度應符合規(guī)定。
(2)石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料組成設計應根據強度標準,通過試驗選取最宜于穩(wěn)定的材料,確定石灰與粉煤灰或石灰與煤渣的比例,確定石灰粉煤灰或石灰煤渣與土的質量比例,確定混合料的最佳含水量。
(3)對于CaO含量為2%~6%的硅鋁粉煤灰,采用石灰粉煤灰作基層或底基層時,石灰與粉煤灰的比例可以是1:2~1:9。
二、石灰工業(yè)廢渣類混合料組成設計第二十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(4)采用二灰土作基層或底基層時,石灰與粉煤灰的比例可為1:2~1:4(對于粉土,以1:2為宜),石灰粉煤灰與細粒土的比例可以是30:70①~90:100①采用此比例時,石灰與粉灰之比宜為1:2~1:3。(5)采用二灰級配集料作基層時,石灰與粉煤灰的比例可為1:2~1:4,石灰粉煤灰與集料的比例應是20:80~15:85。(6)采用石灰煤渣作基層或底基層時,石灰與煤渣的比例可為20:80~15:85。第二十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(7)采用石灰煤渣土作基層或底基層時,石灰與煤渣的比例可為1:1~1:4,石灰煤渣與細粒土的比例可以是1:1~1:4?;旌狭现惺也粦儆?0%,或通過試驗選取強度較高的配合比。
(8)采用石灰煤渣集料作基層或底基層時,石灰:煤渣:集料可為(7~9):(26~33):(67~58)。
(9)為提高石灰工業(yè)廢渣的早期強度,可外加1%~2%的水泥。(10)各種混合料的各項試驗應按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057-94)進行。第二十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
2.原材料的試驗在石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土施工前,應取有代表性的樣品進行下列試驗:土的顆粒分析;液限和塑性指數;石料的壓碎值試驗;有機質含量(必要時做);石灰的有效鈣和氧化鎂含量;收集或試驗粉煤灰的化學成分、細度和燒失量。
第二十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.混合料的設計步驟
(1)制備不同比例的石灰粉煤灰混合料(如10:90,15:85,20:80,25:75,30:70,35:65,40:60,45:55,50:50),確定其各自的最佳含水量和最大千密度,確定同一齡期和同一壓實度試件的抗壓強度,選用強度最大時的石灰粉煤灰比例。
(2)根據試驗所得到的二灰比例,制備同一種土樣4一5種不同配合比的二灰土或二灰級配集料。
(3)確定各種二灰土或二灰級配集料的最佳含水量和最大干密〔用重型擊實試驗法)。
(4)按規(guī)定達到的壓實度,分別計算不同配合比時二灰、二灰級配集料試件應有的干密度。第三十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(5)按最佳含水量和計算得到的干密度制備試件。進行強度試驗時,作為平行試驗的最少試件數量應符合表6-18中的規(guī)定,如試驗結果的偏差系數大于表中規(guī)定的值,則應重做試驗,并找出原因,加以解決。如不能降低偏差系數,則應增加試件數量。(6)試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生溫度6d,浸水24h后,按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(TO057-94)進行無側限抗壓強度試驗。
(7)計算試驗結果的平均值和偏差系數。
(8)根據強度標準,選用混合料的配合比。在此配合比下,試件室內試驗結果的平均抗壓強度及應符合要求。(9)石灰煤渣混合料的設計可參照上述石灰粉煤灰混合料的設計步驟。第三十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日1,一般規(guī)定(1)各級公路用石灰穩(wěn)定類材料的7d浸水無側限抗壓強度應符合規(guī)定。
(2)石灰穩(wěn)定類材料的組成設計應根據強度標準,通過試驗選取最宜于穩(wěn)定的材料,確定必需的或最佳的石灰劑量和混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力學性質時,還應確定摻加料的比例。
三、石灰穩(wěn)定土類混合料組成設計第三十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(3)采用綜合穩(wěn)定土時,如水泥用量占結合料總量的30%以下,則按本節(jié)的技術要求進行組成設計。(4)石灰穩(wěn)定土的各項試驗應按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(J17057-94)進行。第三十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日2.原材料試驗(1)在石灰穩(wěn)定類土層施工前,應取所定料中有代表性的土樣進行下列試驗:顆粒分析,液限和塑性指數,擊實試驗,碎石或礫石的壓碎值,有機質含量和硫酸鹽含量(必要時做)。
(2)如碎石、碎石土、砂礫、砂礫土等的級配不好,宜先改善其級配。(3)應檢驗石灰的有效氧化鈣和氧化鎂含量。
第三十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.混合料的設計步驟〔1)按所列石灰劑量配制同一種土樣、不同石灰劑量的混合料。
(2)確定混合料的最佳含水量和最大干密度,至少應做3個不同石灰劑量混合料的擊實試驗,即最小劑量、中間劑量和最大劑量,其余2個混合料的最佳含水量和最大干密度用內插法確定。
(3)按規(guī)定的壓實度,分別計算不同石灰劑量的試件應有的干密度。第三十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(4)按最佳含水量和計算得到的干密度制備試件。進行強度試驗時,作為平行試驗的最少試件數量應不小于規(guī)定。如試驗結果的偏差系數大于表中規(guī)定的值,則應重做試驗,并找出原因,加以解決。如不能降低偏差系數,則應增加試件數量。
(5)試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d,浸水24h后,按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057-94)進行無側限抗壓強度試驗。
(6)計算試驗結果的平均值和偏差系數。(7)根據強度標準,選用混合料的配合比。在此配合比下,試件室內試驗結果的平均抗壓強度應符合要求.第三十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(8)工地實際采用的石灰劑量應比室內試驗確定的劑量多0.5%~1.0%,采用集中廠拌法施工時,可只增加0.5%;采用路拌法施工時,宜增加1%。
(9)石灰穩(wěn)定不含粘性土的級配碎石、未篩分碎石和級配砂礫用作高等級公路瀝青路面的基層時,碎石和砂礫的顆粒組成應符合規(guī)范級配碎石或未篩分碎石或級配礫石的級配范圍,并應添加粘性土。石灰和所加土的總質量與碎石或砂礫的質量比宜為1:4~1:5,即碎石在混合料中的質量應不少于80%。綜合穩(wěn)定類材料的組成設計可參照上述各組成設計方法及有關規(guī)范進行。
第三十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日基層、底基層材料試驗檢測方法
一、基層、底基層材料試驗檢測項目
第三十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日第三十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日二、氧化鈣和氧化鎂含盆測試方法
(一)有效氧化鈣的測試方法1.目的和適用范圍本方法適用于測定各種石灰的有效氧化鈣含量,作為評定路用石灰質量的主要指標。2.儀器設備(1)篩子:0.15mm,1個。(2)烘箱:50一250℃,1臺。(3)干燥器:φ25cm,1個。(4)稱量瓶:φ30mmx50mm,10個。(5)瓷研缽:φ2~13mm,1個。第四十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(6)分析天平:萬分之一,1臺。(7)架盤天平:感量0.1g,1臺。(8)電爐:1500W,1個。(9)石棉網:20cmx20cm,1塊。(10)玻璃珠:φ3mm,1袋(0.25kg)。(11)具塞三角瓶:250mL,20個。(12)漏斗:短頸,3個。(13)塑料洗瓶:1個。(14)塑料桶:20L,1個。第四十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(15)下口蒸餾水瓶:5000mL,1個。(16)三角瓶:300mL,10個。(17)容量瓶:250mL,1000mL,各1個。(18)量筒:200mL、l00mL,50mL,5mL,各1個。(19)試劑瓶:250mL,1000mL,各5個。(20)塑料試劑瓶:1L,1個。(21)燒杯:50mL,5個;250mL(或300mL),10個。(22)棕色廣口瓶:60mL,4個250mL,5個。第四十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(23)滴瓶:60mL,3個。(24)酸滴定管:50mL,2支。(25)滴定臺及滴定管夾:各1套。(26)大肚移液管:25mL,50mL,各1支。(27)表面皿:7cm,10塊。(28)玻璃棒:8mmx250mm及4mmx180mm,各10支。(29)試劑勺:5個。(30)吸水管:8mmx150mm,5支。(31)洗耳球:大、小各1個。第四十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.試劑(1)蔗糖(分析純)。
(2)酚酞批示劑:稱取0.5g酚酞,溶于50mL95%的乙醇中。
(3)0.1%甲基橙水溶液:稱取0.05g甲基橙,溶于50ml蒸餾水中。
(4)0.5N鹽酸標準溶液:將42mh濃鹽酸(相對密度1.19)稀釋至IL,按下述方法標定其當量濃度后備用。第四十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
稱取0.800一1.000g(精確至0.002g)在180℃烘干2h的碳酸鈉,置于250mL三角瓶中,加100ML水使其完全溶解;然后加入2一3滴10%甲基橙指示劑,用待標定的鹽酸標準溶液滴定,至碳酸鈉溶液由黃色變?yōu)槌燃t色。將溶液加熱至沸,并保持微沸3min,然后放在冷水中冷卻至室溫,如此時橙紅色又變?yōu)辄S色,則再用鹽酸標準溶液滴定,至溶液出現穩(wěn)定橙紅色時為止。第四十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日鹽酸標準溶液的當量濃度按下式計算:
N=Q/V×0.053式中:N——鹽酸標準溶液當量濃度;
Q——稱取碳酸鈉質量,B;V——滴定時消耗鹽酸標準溶液的體積,mL;0.053——碳酸鈉毫克當量。第四十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日4.準備試樣
(1)生石灰試樣:將生灰樣品打碎,使顆粒不大于2mmo拌和均勻后用四分法縮減至200g左右,放在瓷研缽中研細,再經四分法縮減幾次至剩下20g左右。將研磨所得石灰樣品通過0.l0mm篩,從此細樣中均勻挑取10余克,置于稱量瓶中,在10090烘干1h,儲存于干燥器中,供試驗用。
(2)消石灰試樣:將消石灰樣品用四分法縮減至10余克,如有大顆粒存在,須在瓷研缽中磨細至無不均勻顆粒存在為止。置于稱量瓶中,在105一11090烘干1h,儲存于干燥器中,供試驗用。
第四十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日5.試驗步驟稱取約0.5g(用減量法稱準確至0.0005g)試樣放入干燥的250n止具塞三角瓶中,取5g蔗糖覆蓋在試樣表面,投入干玻璃珠15粒,迅速加入新煮沸并已冷卻的蒸餾水50mL,立即加塞振蕩15min(如有試樣結塊或粘于瓶壁現象,則應重新取樣)。打開瓶塞,用水沖洗瓶塞及瓶壁,加入2一3滴酚酞指示劑,以。5N鹽酸標準溶液滴定(滴定速度以每秒2一3滴為宜),至溶液的粉紅色顯著消失并在30s內不再復現為止。第四十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
6、計算7.精密度或允許誤差對同一石灰樣品至少應做2個試樣和進行2次測定,并取2次結果的平均值代表最終結果。8報告報告應包括以下內容:(1)石灰來源。(2)試驗方法名稱。(3)單個試驗結果。(4)試驗結果平均值。第四十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(二)氧化鎂的測試方法1.目的和適用范圍本試驗方法適用于測定各種石灰的總氧化鎂含量。
2.儀器設備同有效氧化鈣的測定。
3.試劑(1)1:10鹽酸:將1體積鹽酸(相對密度1.19)以10體積蒸餾水稀釋。
第五十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(2)氫氧化按—氯化按緩沖溶液(pH=10):將67.5g氯化按溶液溶于300mL無二氧化碳蒸餾水中,加氨水(相對密度為0.90)570mL,然后用水稀釋至1000mL。
(3)酸性鉻藍K-蔡酚綠B(1:2.5)混合指示劑:稱取0.3g酸性鉻藍K和0.75g蔡酚綠B以及50g已在105℃烘干的硝酸鉀混合研細,保存于棕色廣口瓶中。
(4)EDTA二鈉標準溶液:將l0gEDTA二鈉溶于溫熱蒸餾水中,待全部溶解并冷卻至室溫后,用水稀釋至1000mL。第五十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(5)氧化鈣標準溶液:精確稱取1.7848g在105℃烘干(2h)的碳酸鈣(優(yōu)級純),置于250ml止燒杯中,蓋上表面皿。從杯嘴緩慢滴加1:10鹽酸100ml戶加熱溶液,待溶液冷卻后,移入1000ml的容量瓶中,用新煮沸冷卻后的燕餾水稀釋至刻度線并搖勻,此溶液1mL相當于1ml氧化鈣。
(6)20%的氫氧化鈉溶液:將20g氫氧化鈉溶于80ml蒸餾水中。
(7)鈣指示劑:將0.2g鈣試劑羚酸鈉和20g已在105℃烘干的硫酸鉀棍合研細,保存于棕色廣口瓶中。
(8)10%酒石酸鉀鈉溶液:將10g酒石酸鉀鈉溶于90mL的蒸餾水中。
(9)三乙醇胺(1:2)溶液:將1體積三乙醇胺以2體積蒸餾水稀釋并搖勻。
第五十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日4.EDTA二納標準溶液與氧化鈣和氧化鎂關系的標定精確吸取50mL氧化鈣標準溶液置于300mL三角瓶中,用水稀釋至100mL左右;加入鈣指示劑0.1g,以20%氫氧化鈉溶液調整溶液堿度至出現酒紅色;再過量加3~4mL,以EDTA二鈉標準液滴定,至溶液由酒紅色變成純藍色為止。第五十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日5.試驗步驟稱取約0.5g(準確至0.0005g)試樣,放入250mL燒杯中,用水濕潤,加30mL1:10鹽酸,用表面皿蓋住燒杯,加熱近沸并保持微沸8一1Omin。用水把表面皿洗凈,冷卻后把燒杯內的沉淀及溶液移入250mL容量瓶中,加水至刻度線并搖勻。待溶液沉淀后,用移液管吸取25mL溶液,置入250mL三角瓶中,加5OML水稀釋后,加酒石酸鉀鈉溶液1mL、三乙醇胺溶液5mL,再加入銨-銨緩沖溶液l0ML,酸性鉻藍K-蔡酚綠B指示劑約0.1g。用EDTA二鈉標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色時即為終點,記下耗用EDTA標準溶液的體積V1。第五十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日再從同一容量瓶中用移液管吸取25mL溶液,置入300mL三角瓶中,加水150ml稀釋后,加三乙醇胺溶液5mL及20%氫氧化鈉溶液5mL,置入約0.lg鈣指示劑。用EDTA二鈉標準溶液滴定,至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色即為終點,記下耗用EDTA二鈉標準溶液的體積V2。第五十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
6.計算7.精密度或允許誤差對同一石灰樣品至少應做2個試樣和進行2次測定,取2次測定結果的平均值代表最終結果。
8.報告報告應包括以下內容:(1)石灰來源。(2)試驗方法名稱。
(3)單個試驗結果。(4)試驗結果平均值。第五十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(三)有效氧化鈣和氧化鎂合量的簡易測試方法
1.適用范圍本試驗方法適用于氧化鎂含量在5%以下的低鎂石灰。
2.儀器設備同有效氧化鈣測定,除(11),(17)中的250mL,(18)中的100nmL及50mL,(19)中的250mL,(20)、(21)、(22)、(25)、(27)項所列儀器之外。
第五十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.試劑(1)1N鹽酸標準液:取83mL(相對密度為1.19)濃鹽酸用蒸餾水稀釋至1000mL,溶液當量濃度的標定與有效氧化鈣的測定所述0.5N鹽酸溶液的標定方法相同,但無水碳酸鈉的稱量應為1.5~2g.(2)1%酚酞指示劑。第五十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
4.試驗步驟迅速稱取石灰試樣0.8一1.0g(準確至0.0005g)置入300mL三角瓶中,加入150mL新煮沸并已冷卻的蒸餾水和10顆玻璃珠。瓶口上插一短頸漏斗,加熱5min,但勿使沸騰,迅速冷卻。滴入酚酞指示劑2滴,在不斷搖動下以鹽酸標準滴定,控制速度為每秒2一3滴,至粉紅色完全消失,稍停,又出現紅色,繼續(xù)滴入鹽酸。如此重復幾次,直至5min內不出現紅色為止。如滴定過程持續(xù)半小時以上,表明為高錳石灰,則結果只能作為參考。第五十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日5.計算6.精密度或允許誤差對同一石灰樣品至少應做2個試樣和進行2次鋇紐定,并取2次測定結果的平均值代表最終結果。7.報告報告應包括以下內容:(1)石灰來源。(2)試驗方法名稱。
(3)單個試驗結果。(4)試驗結果平均值。第六十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日三、水泥或石灰劑量測定方法(一)EDTA滴定法
1.目的和適用范圍
(1)本試驗方法適用于在工地快速測定水泥和石灰穩(wěn)定土中水泥和石灰的劑量,并可用以檢查拌和的均勻性。用于穩(wěn)定的土可以是細粒土,也可以是中粒土和粗粒土。工地水泥和石灰穩(wěn)定土含水量的少量變化(士2%),實際上不影響測定結果。用本方法進行一次劑量測定,只需l0min左右。
(2)本方法也可以用來測定水泥和石灰穩(wěn)定上中結合料的劑量。
第六十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日2.儀器設備(1)滴定管(酸式):50mL,1支。
(2)滴定臺:1個。
(3)滴定管夾:1個。(4)大肚移液管:l0ml,10支。(5)錐形瓶(即三角瓶):200mL,20個。
(6)燒杯二200omL(或1000mL),1只;300mL,10只。(7)容量瓶:1000mL,1個。(8)搪瓷杯:容量大于1200mL,10只。
(9)不銹鋼棒(或粗玻璃棒):10根。第六十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(10)量筒:100mL和5mL,各1只;50mL,2只。(11)棕色廣口瓶:印毗,1只(裝鈣紅)。(12)托盤天平:稱量5008,感量。.5g和稱量100g,感量0.1g,各1臺。(13)秒表:1只。(14)表面皿:φ9cm,10個。(15)研缽:φ12一價Bern,1個。
(16)土樣篩:篩孔2.0mm或2.5mm,1個。(17)洗耳球(1兩或2兩):1個。(18)精密試紙:pH12~140
(19)聚乙烯桶:20L,1個(裝蒸餾水);L0L,2個(裝氯化按及EDTA二鈉標準液);5L,1個(裝氫氧化鈉)。(20)毛刷、去污粉、吸水管、塑料勺、特種鉛筆、厘米紙。
(21)洗瓶(塑料):500mL,1只。第六十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.試劑
(1)0.lmol/L乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA二鈉)標準液:準確稱取EDTA二鈉(分析純)37.226g,用微熱的無二氧化碳蒸餾水溶解,待全部溶解并冷卻至室溫后,定容至lO00mLo(2)10%氯化按溶液:將500g氯化按(分析純或化學純)放在IOL聚乙烯桶內,加蒸餾水1500mL,充分振蕩,使氯化按完全溶解。也可以分批在1O00mL的燒杯內配制,然后倒入塑料涌內搖勻。第六十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(3)1.8%氫氧化鈉(內含三乙醇胺)溶液:用100g架盤天平稱18g氫氧化鈉(分析純),放入潔凈干燥的1000mL燒杯中,加入1000ml蒸餾水使其全部溶解,待溶解冷卻至室溫后,置入2mL三乙醇胺(分析純),攪拌均勻后儲于塑料桶中。(4)鈣紅指示劑:將0.2g鈣試劑經酸鈉(分子式為G21H1307N2SNa,分子量為460.39)與20g預先在105℃烘箱中烘1h的硫酸鉀混合,一起放入瓷研缽中,研成極細粉末,儲于棕色廣口瓶中,以防吸水變潮。第六十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
4準備標準曲線(1)取樣:取工地用石灰和集料,風干后分別過2.Omm或2.5mm篩,用烘干法或酒精燃燒去測其含水量(如為水泥可假定其含水量為0%)。
(2)混合料組成的計算:
(3)準備5種試樣,每種2個樣品(以水泥集料為例),如下:第1種:稱2份300g集料①分別放在2個搪瓷杯內,集料的含水量應等于工地預期達到的最佳含水量。集料中所加的水應與工地所用的水相同(3田g為濕質量)。第2種:準備2份水泥劑量為2%的水泥土混合料試樣,每份均重300g,并分別放在2個搪瓷杯內。水泥土混合料的最佳含水量應等于工地預期達到的最佳含水量。混合料中所加的水應與工地所用的水相同。第3種、4種、5種:各準備2份水泥劑量分別為4%、6%、8%②的水泥土混合料試樣,每份均重300g,并分別放在6個搪瓷杯內,其他要求同第1種。第六十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(4)取一個盛有試樣的搪瓷杯,在杯內加600mL10%氯化錢溶劑③,用不銹鋼攪拌棒充分攪拌3min(每分鐘攪拌110~120次)。如水泥(或石灰)土混合料中的土是細粒土,則也可以用1000ml具塞三角瓶代替搪瓷杯,手握三角瓶(瓶口向上)用力振蕩3min(每分鐘120±5次),以代替攪拌棒攪拌。放置沉淀4nun【如4min后得到的是混濁懸浮液,則應增加放置沉淀時間,直到出現澄清懸浮液為止,并記錄所需的時間,以后所有該種水泥(或石灰)土混合料的試驗,均應以同一時間為準】,然后將上部清液轉移到300mI.燒杯內,攪勻,加蓋表面皿待測。
第六十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(5)用移液管吸取上層(液面下1-2cm)懸浮液10.On正置入200mL的三角瓶內,用量筒量取50ml1.8%的氫氧化鈉(內含三乙醇胺)倒入三角瓶中,此時溶液聲值為12.5一13.0(可用聲值為12~14的精密試紙檢驗),然后加入鈣紅指示劑(體積約為黃豆大小),搖勻,溶劑呈玫瑰紅色。用EDTA二鈉標準液滴定到純藍色為終點,記錄EDTA二鈉的耗量(以mL計,讀至0.1mL)。(6)對其他幾個搪瓷杯中的試樣,用同樣的方法進行試驗,并記錄各自EDTA二鈉的耗量。(7)以同一水泥(或石灰)劑量混合料消耗EDTA二鈉標準液毫升數的平均值為縱坐標,以水泥(或石灰)劑量(%)為橫坐標制圖。兩者的關系應是一根順滑的曲線,見圖6-1。如素集料或水泥(或石灰)改變以及同一次配制的EDTA溶液用完后,必須重做標準曲線。第六十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日5.試驗步驟(1)選取有代表性的水泥土或石灰土混合料,稱300g放在搪瓷杯中,用攪拌棒將結塊攪散,加600mL10%的氯化錢溶液,然后如前述步驟那樣進行試驗。
(2)利用所繪制的標準曲線,根據所消耗的EDTA二鈉標準液毫升數,確定混合料中的水泥或石灰劑量,如下圖第六十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日第七十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日6.注意事項(1)每個樣品攪拌的時間、速度和方式應力求相同,以增加試驗的精度。(2)做標準曲線時,如工地實際水泥劑量較大,素集料和低劑量水泥的試樣可以不做,而直接用較高的劑量做試驗,但應有兩種劑量大于實用劑量以及兩種劑量小于實用劑量。
(3)配制的氯化按溶液最好當天用完,不要放置過久,以免影響試驗的精度。
第七十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日7.報告報告應包括以下內容:(1)混合料名稱。
(2)試驗方法名稱。(3)試驗數量n。
(4)試驗結果極小值和極大值。
(5)試驗結果平均值。
(6)試驗結果標準差S。(7)試驗結果偏差系數Cv。第七十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(二)直讀式測鈣儀法1.目的和適用范圍本試驗方法適用于測定新拌石灰土中石灰的劑量。
2.儀器設備(1)鈣離子選擇性電極(PVC薄膜):1支。(2)飽和甘汞電極:232(或330)型,1支。(3)直讀式測鈣儀:1臺。(4)架盤天平:感量0.lg及0.5g,各1臺。(5)量筒:1000mL,200mL,50mL,各1只。(6)具塞三角瓶:1000mL,10個(或搪瓷杯10個)500mL,4個。(7)燒杯二2000mL,1個;300mL,10個;50mL,15個。(8)容量瓶:1000rnL,1個。(9)塑料瓶(桶):10L,2個;1OOOML,3個;250mL,2個。第七十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(10)土壤篩:2mm或2.5mm篩孔,1個。(11)大肚移液管:100mL,1支(12)干燥器:1個。(13)表面皿:勢90mm,10個;協(xié)50mm,15個。(14)計時器:1只。(巧)攪拌子:20只。
(16)電爐、石棉網:各1個。(17)洗瓶:500mL,1個。(18)其他:吸水管,洗耳球,粗、細玻璃棒,試劑勺。
第七十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.制備溶液(1)10%抓化按溶液將100g氯化按放入大燒杯中,加水(飲用水即可)900mLID,攪拌均勻后,存放于塑料桶內。(2)10-1mol/L氯化鈣標準溶液(3)10-2mol/L氯化鈣標準溶液(4)10-3mol/L氯化鈣標準溶液(5)氯化鉀飽和溶液(6)20%氫氧化鈉溶液
第七十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日4.準備儀器和電極(1)鈣電極:在測定的前一天,應將內參比電極從套管中取出,向管中滴入10-1mol/L氯化鈣標準溶液15滴左右,再將內參比電極裝回管內。在每天進行測定之前,將鈣電極有薄膜的一端放在10-2mol/L氯化鈣標準溶液中浸泡2h,使電極活化。使用前取出電極,用水沖洗并以軟紙吸干電極上的水分。
(2)甘汞電極:檢查內液面是否與上部加液口平齊,若內液面低時,拔去加液口橡皮帽并用滴管添加氯化鉀飽和溶液。測定時拔去上端加液口橡皮帽和下端橡皮帽,用水沖洗并以軟紙吸干水分。
(3)儀器:在測定前接通鈣儀電源,使儀器預熱20min。第七十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日5.準備石灰土標準劑量浸提液(1)土樣:將現場土通過孔徑2mm或2.5mm篩。
(2)石灰:將現場所有石灰通過孔徑2mm或2.5mm篩后,貯入有塞的容器內備用。
(3)測定土和石灰的風干含水量。
(4)確定石灰土的最佳含水量。
(5)計算6%fA14%石灰土中石灰、土和水的質量。
(6)石灰土標準劑量浸提液的制備:6.標定儀器
第七十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日第七十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日7.試驗步驟(1)從施工現場同一位置取約1000g具有代表性的石灰土試樣,經進一步拌勻之后,使其全部通過2mm或2.5mm篩孔。(2)用感量為0.5g的架盤天平稱取2份石灰土試樣各300g,并分別放入2個1000mL有塞的三角瓶中,每個三角瓶中加10%氯化錢溶液600mL。蓋緊塞子用手振蕩(或用不銹鋼棒攪拌)2min,保持每分鐘120士5次。靜置4min后將25一30n止待測液倒入干燥、潔凈的50mL燒杯中。加入一只攪拌子并放在直讀式測鈣儀上,儀器開始攪拌后,放入鈣電極和甘汞電極,待停止攪拌后,儀器顯示的數值即為該樣品的石灰劑量。再重復測試一次,取兩次測試結果的平均值。第七十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日8.注意事項(1)在計算6%和14%混合料的組成時,應使混合料的最佳含水量與施工碾壓時的最佳含水量相近。
(2)若土、石灰或水質有變化時,必須重新配制6%和14%(或16%、18%)石灰土標準劑量浸提液,并用它標定儀器。
(3)制備每個樣品的浸提液時,攪拌的時間、速度和方式應力求相同。配制的氯化氨溶液應當天用完,不宜放置過久。
(4)所用器具必須用水沖洗干凈。
(5)每測完一個樣品應用蒸餾水或自來水沖洗電極,并用軟紙吸干后再測另一個樣品。
(6)若進行全天測試,午間休息時可將鈣電極薄膜浸泡在10-3mol/L正體氯化鈣標準溶液中,下午測定前不必進行活化。下午測定結束后應用水沖洗電極,并用軟紙將水吸干,套上橡皮帽,然后掛起干放保存,次日用前再進行活化。
(7)在連續(xù)使用時,鈣電極的內參比液應每周更換一次,以保證試驗的穩(wěn)定性。第八十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日9.報告報告應包括以下內容:(1)混合料名稱。
(2)試驗方法名稱。
(3)試驗數量n。
(4)試驗結果極小值和極大值。
(5)試驗結果平均值。
(6)試驗結果標準差S。
(7)試驗結果偏差系數Cv。第八十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日四、含水工試驗方法(烘干法)
1.目的和適用范圍本法是測定無機結合料穩(wěn)定土含水量的標準方法。在105一110℃的條件下烘干至恒重的穩(wěn)定土稱為干穩(wěn)定土,濕穩(wěn)定土和干穩(wěn)定土質量之差與干穩(wěn)定土質量之比的百分率稱為穩(wěn)定土的含水量。
2.儀器設備(l)對于穩(wěn)定細粒土
1)能夠維持105-110`C的自動控制的烘箱。
2)鋁盒(大致的尺寸是直徑50mm,高25一30mm)或帶有毛玻璃蓋的玻璃量瓶。
3)稱量1面g以上的天平1架,感量為0.Olgo4)干燥器(直徑為200一250mm)1個以上,并用硅膠作干燥劑(用指示硅膠作千澡劑,而不用氯化鈣。因為許多粘土烘干后能從抓化鈣中吸收水分。)。
第八十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(2)對于穩(wěn)定中粒土
1)能維持105-1100C的自動控制的烘箱。
2)鋁盒(能放樣品500g以上)
3)稱量1000g的天平1架,感量為0.2go
(3)對于穩(wěn)定粗粒土
1)能維持105一110CC的自動控制的烘箱。
2)大鋁盒(能放樣品2000g以上)。
3)稱量2000g以上的天平1架,感量為lg。第八十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.試驗步驟(1)對于穩(wěn)定細粒土,其步驟如下:
1)取清潔、干燥的鋁盒或玻璃量瓶,稱取其質量并精確至0.0lg(m1)(事先把鋁盒的質量都校正成標準質量(即名準盒的質量都相等),稱量時可在天平碳放上等質量的鋁盒,使用比較方便。),取50g試樣(至少30g)經粉碎后松散地放在鋁盒中,蓋上盒蓋,稱取其質量并精確至0.0lg(m2)。
2)取下盒蓋,并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上,然后一起放到溫度已達110℃的烘箱內進行烘干,需要的烘干時間隨土類和式樣數量而變。當冷卻試樣連續(xù)兩次稱量的差值(每次間隔4h)不超過原試樣質量的0.1%(對于大多數土,通常烘干16~24h就足夠。但是,某些土或試樣數量過多或試樣很潮濕,可能需要烘更長的時間。烘干的時間也與烘箱內試樣的總質量、烘箱的尺寸及其通風系統(tǒng)的效率有關。)時,即認為樣品已烘干。
第八十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3)烘干后,從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒,并將盒蓋蓋緊。
4)將盛有烘干試樣的鋁盒放入干燥器內冷卻(如鋁盒的蓋密閉,而且試樣在稱量前放置時間較短,可以不需要放在干燥器中冷卻。)。然后稱取鋁盒和烘干試樣的質量,并精確至0.0lg(m3)。第八十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
(2)對于穩(wěn)定中粒土,其步驟如下:
1)鋁盒應該是清潔、干燥的,稱取其質量并精確至0.2g(m1)。取5009試樣(至少300g)經粉碎后松松地放在鋁盒中,蓋上盒蓋,稱其質量并精確至0.2g(m2)。
2)取下盒蓋,并將盛有試樣的鋁盒放在溫度已達110℃的烘箱內進行烘干,需要的烘干時間隨土類和試樣數量而變。當冷卻試樣連續(xù)兩次稱量的差值(每次間隔4h)不超過原試樣質量的0.1%時,即認為已經烘干。
3)烘干后,從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒,并將盒蓋蓋緊,放置冷卻。
4)稱鋁盒和烘干試樣的質量,并精確至0.2g(m3)。第八十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
(3)對于穩(wěn)定粗粒土,其步驟如下:
1)鋁盒應該是清潔、干燥的,稱取其質量并精確至1g(m1)。取2000試樣經粉碎后松松地放在鋁盒中,蓋上盒蓋,稱其質量并精確至1g(m2)。
2)取下盒蓋,并將盛有試樣的鋁盒放到溫度已達110℃的烘箱內進行烘干,需要的烘干時間,隨土類和試樣數量而變。當冷卻試樣連續(xù)兩次稱量的差值(每次間隔4h)不超過原試樣質量的0.1%時,即認為已經烘干。
3)烘干后,從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒,并將盒蓋蓋緊,放置冷卻。
4)將鋁盒和烘干試樣稱取其質量并精確至1g(m3)4.計算5.報告無機結合料穩(wěn)定土的含水量,,用兩位有效數表示。第八十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日五、擊實試驗方法1.目的和適用范圍
(1)本試驗方法適用于在規(guī)定的試筒內,對水泥穩(wěn)定土(在水泥水化前)、石灰穩(wěn)定土及石灰(或水泥)粉煤灰穩(wěn)定土進行擊實試驗,以繪制穩(wěn)定土的含水量一干密度關系曲線,從而確定其最佳含水量和最大干密度。
(2)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)。(3)試驗方法類別。本試驗方法分三類,各類擊實方法的主要參數列于下表:
第八十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日第八十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日2.儀器仗備
(1)擊實筒:小型,內徑l00mm,高127mm的金屬圓筒,套環(huán)高50mm,底座;中型,內徑152mm、高170mm的金屬圓筒,套環(huán)高50mm,直徑151mm和高50mm刀的筒內墊塊,底座。
(2)擊錘和導管:擊錘的底面直徑50mm,總質量4.5kg。擊錘在導管內的總行程為450mm。
(3)天平:感量為O.Olgo(4)臺秤:稱量為15kg,感量為5g.(5)圓孔篩:孔徑40mm,25mm或20mm以及5mm的篩各1個。
(6)量筒二50mL,100mL和500mL的量筒各1個。
第九十頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(7)直刮刀:長200~250mm,寬30mm,厚3mm且一側開口的直刮刀,用以刮平和修飾粒料大試件的表面。
(8)刮土刀:長150~200mm、寬約20mm的刮刀,用以刮平和修飾小試件的表面。
(9)工字型刮平尺:30mmx50mmx310mm,上、下兩面和側面均刨平。(10)拌和工具:約400mmx600mmx70mm的長方形金屬盤,拌和用平頭小鏟等。(11)脫模器。(12)測定含水量用的鋁盒、烘箱等其他用具。第九十一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3.試料準備將具有代表性的風干試料(必要時,也可以在50℃烘箱內烘干)用木錘或木碾搗碎。土團均應搗碎到能通過5mm的篩孔。但應注意不使粒料的單個顆粒破碎或不使其破碎程度超過施工中拌和機械的破碎率。如試料是細料土,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);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篩的顆粒的含量不超過20%,則過篩料留作備用(用甲法或乙法做試驗);
第九十二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日如試料中粒徑大于25mm的顆粒含量過多,則將試料過40mm的篩備用(用丙法試驗)。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。對于細粒土,試樣應不少于100g;對于中粒土(粒徑小于25mm的各種集料),試樣應不少于1000g;對于粗料土的各種集料,試樣應不少于2000g.第九十三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日4.試驗步驟1)將已篩分的試樣用四分法逐次分小,至最后取出約10一15kg試料。再用四分法將已取出的試料分成5一6份,每份試料的干質量為2.Okg(對于細粒土)或2.5kg(對于各種中粒土)。
2)預定5一6個不同含水量,依次相差1%一2%(對于中粒土,在最佳含水量附近取l%,其余取2%;對于細料土,取2%;對于粘土,特別是重粘土,可能需要取3%。),且其中至少有2個大于和2個小于最佳含水量。對于細粒土,可參照其塑限估計素土的最佳含水量。一般其最佳含水量較塑限約小3%一10%,對于砂性土接近3%,對于粘性土約為6%一10%。天然砂礫土,級配集料等的最佳含水量與集料中細土的含量和塑性指數有關,一般變化在5%一12%之間。對于細土少的、塑性指數為零的未篩分碎石,其最佳含水量接近5%。對于細土偏多的、塑性指數較大的砂礫土,其最佳含水量在10%左右。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%一3%。
第九十四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日3)按預定含水量制備試樣。將1份試料平鋪于金屬盤內,將事先計算得的該份試料中應加的水量均勻地噴灑在試料上,用小鏟將試料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),然后裝入密閉容器或塑料口袋內浸潤備用。浸潤時間:粘性土12-24h;粉性土6一8h;砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可以縮短到4h左右;含土很少的未篩分碎石、砂礫和砂可縮短到2h.4)將所需要的穩(wěn)定劑水泥加入到浸潤后的試料中,并用小鏟、泥刀或其他工具充分拌和到均勻狀態(tài)。加入有水泥的試樣拌和后,應在1h內完成下述擊實試驗,拌和后超過1h的試樣應予作廢(石灰穩(wěn)定土和石灰粉煤灰除外)。第九十五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
5)試筒套環(huán)與擊實底板應緊密連接。將擊實筒放在堅實地面上,取制備好的試樣(仍用四分法)400一500g(其量應使擊實后的試樣等于或略高于筒高的1/5)倒入筒內,整平其表面并稍加壓緊,然后按所需擊數進行第一層試樣的擊實。擊實時,擊錘應自由鉛直落下,落高應為45cm,錘跡必須均勻分布于試樣面。第一層擊實完后,檢查該層高度是否合適,以便調整以后幾層的試樣用量。用刮土刀或改錐將已擊實層的表面“拉毛”,然后重復上述做法,進行其余四層試樣的擊實。最后一層試樣擊實后,試樣超出試筒頂的高度不得大于6mm,超出高度過大的試件應該作廢。
6)用刮土刀沿套環(huán)內壁削挖(使試樣與套環(huán)脫離)后,扭動并取下套環(huán)。對齊筒頂細心刮平試樣,并拆除底板。如試樣底面略突出筒外或有孔洞,則應細心刮平或修補。最后用工字形刮平尺對齊筒頂和筒底將試樣刮平。擦凈試筒的外壁,稱取其質量并準確至5g.第九十六頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日7)用脫模器推出筒內試樣。自試樣內部從上到下取2個有代表性的樣品(可將脫出試件用錘打碎后,用四分法采?。瑴y定其含水量,計算至。,1%。2個試樣含水量的差值不得大于1%。8)進行其余含水量下穩(wěn)定土的擊實和測定工作。凡已用過的試樣,一律不再重復使用。5.計算及制圖
6.精密度或允許誤差應做2次平行試驗,2次試驗最大密度的差值不應超過0.05g/cm3(穩(wěn)定細粒土)或0.08g/cm3(穩(wěn)定中粒土和粗粒土).最佳含水量的差值不應超過0.5%(最佳含水量小于10%)或1.0%(最佳含水量大于10%),
第九十七頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日7.報告報告應包括以下內容:(1)試樣的最大粒徑、超尺寸顆粒的百分率。
(2)水泥的種類和標號或石灰中有效氧化鈣和氧化鎂的含量(%)。
(3)水泥和石灰的劑量(%)或石灰粉煤灰土(粒料)的配合比。
(4)所用試驗方法類別。
(5)最大干密度(g/cm3,)。(6)最佳含水量(%)并附擊實曲線。第九十八頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日六、無側限抗壓強度試驗方法1.目的和適用范圍本試驗方法適用于測定無機結合料穩(wěn)定土(包括穩(wěn)定細粒土、中粒土和粗粒土)試件的無側限抗壓強度,有室內配合比設計試驗及現場檢測。本試驗方法包括:按照預定干密度用靜力壓實法制備試件以及用錘擊法制備試件,試件都是高直徑=1:1的圓柱體。應該盡可能用靜力壓實法制備等干密度的試件。室內配合比設計試驗和現場檢測兩者在試料準備上是不同的,前者根據設計配合比稱取試料并拌和,按要求制備試件;后者則在工地現場取拌和的混合料作試料,并按要求制備試件。第九十九頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日2.取樣頻率在現場按規(guī)定頻率取樣,按工地預定達到的壓實度制備試件。試件數量(每2000m2或每工作班):無論穩(wěn)定細粒土、中粒土和粗粒土,當多次試驗結果的偏差系數Cv≤10%時,可為6個試件;CV=10%~15%時,可為9個件;Cv>15%時,則需13個試件。3.儀器設備(1)圓孔篩:孔徑40mm,25mm(或20mm)R5mm的篩各一個。
(2)試模:適用于不同土的試模尺寸如下。細粒土(最大粒徑不超過lomm),試模的直徑x高=50mmx50mm;中粒土(最大粒徑不超過25mm),試模的直徑x高二l00mmxl00mm;粗粒土(最大粒徑不超過40mm),試模的直徑x高=150mmx150mm。第一百頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(3)脫模器。
(4)反力框架:規(guī)格為400kN以上。
(5)液壓千斤頂:200一1000kN。
(6)擊錘和導管:擊錘的底面直徑為50mm,總質量為4.5噸,擊錘在導管內的總行程為450mm。
(7)密封濕氣箱或濕氣池:放在保持恒溫的小房間內。(8)水槽:深度應大于試件高度50mmo(9)路面材料強度試驗儀或其他合適的壓力機,但后者的規(guī)格應不大于200M(10)天平:感量為0.0lg。(11)臺秤:稱量為l0kg,感量為5go(12)量筒、拌和工具、漏斗以及大、小鋁盒和烘箱等。第一百零一頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
4.試件制備(1)試料準備將具有代表性的風干試料(必要時,也可以在50T烘箱內烘干)用木錘和木碾搗碎,但應避免破碎粒料的原粒徑。將土過篩并進行分類,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;如試料為細粒土,則除去大于l0mm的顆粒備用。在預定做試驗的前一天,取有代表性的試料測定其風干含水量。對于細粒土,試樣應不少于100g;對于粒徑小于25mm的中粒土,試樣應不少于10008;對于粒徑小于40mm的粗粒土,試樣的質量應不少于2000g.(2)按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057-94)中(T0804-94)確定無機結合料混合料的最佳含水量和最大干密度。(3)配制混合料(4)按預定的干密度制件第一百零二頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
5.養(yǎng)生
6.無側限抗壓強度試驗(1)將已浸水1晝夜的試件從水中取出,用軟的舊布吸凈試件表面的可見自由水,并稱取試件的質量M4。(2)用游標卡尺量取試件的高度h,,準確0.lmm。(3)將試件放到路面材料強度試驗儀的升降臺上(臺上先放一扁球座),進行抗壓試驗。試驗過程中,應使試件的形變等速增加,并保持速率約為lmm/min。記錄試件破壞時的最大壓力P(N)。(4)從試件內部取有代表性的樣品(經過打破),測定其含水量w1。7.計算8強度評定9.報告第一百零三頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日七、間接抗拉強度試驗方法(劈裂試驗)1.目的和適用范圍本試驗方法適用于測定無機結合料穩(wěn)定土(包括穩(wěn)定細粒土、中粒土和粗粒土)試件的間接抗拉強度。本試驗方法包括按預定干密度用靜力壓實法制備試件和用擊錘法制備試件。試件都是高:直徑二1:1的圓柱體。應該盡可能用靜力壓實法制備等干密度的試件。對于其他綜合穩(wěn)定材料的間接抗拉強度試驗應參照本試驗方法。
2.儀器設備
(1)試模適用于不同土的試模尺寸如下。細粒土(最大粒徑不超過lomm),試模的直徑x高二50mmx50mm;
中粒土(最大粒徑不超過25mm),試模的直徑x高二l00mmxl00mm;
粗粒土(最大粒徑不超過40mm),試模的直徑x高=150mmx150mm。第一百零四頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日(2)路面材料強度試驗儀或其他測力環(huán)式壓力機,須備有能量為ZkN及20kN的測力環(huán)。
(3)壓條①采用半徑與試件半徑相同的弧面壓條,其長度應大于試件的高度。(4)其余試驗設備均與無側限抗壓強度試驗方法所需設備相同。
3.試料準備與無側限抗壓強度試驗方法相同。
4,按擊實試驗方法確定無機結合料混合料的最佳含水量和最大干密度。
5.制備試件按無側限抗壓強度試驗的方法制備試件。
6.養(yǎng)生第一百零五頁,共一百二十三頁,編輯于2023年,星期日
7.試驗步驟
(1)將已浸水1晝夜的試件從水中取出,用軟的舊布吸凈試件表面的可見自由水,并稱取試件的質量
(2)用游標卡尺量取試件的高度H,準確到0.lmmo(3)在壓力機的升降臺上置一壓條,將試件橫置在壓條上,在試件的頂面也放一壓條(上、下壓條與試件的接觸線必須位于試件直徑的兩端,并與升降臺垂直)。
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