2023年材料試驗(yàn)員考試資料

第一章土工試驗(yàn)

第一節(jié)土工概述

一、土口勺形成

（1）物理風(fēng)化

（2）化學(xué)風(fēng)化

（3）生物風(fēng)化

二、土的三相構(gòu)成（固相、液相、氣相）

三、土中日勺水

（1）結(jié)晶水

（2）結(jié)合水

（3）自由水

四、十RJ常用物理性質(zhì)指標(biāo)

（1）土的密友

（2）土顆粒比重

（3）土的含水率

（4）干密度

（5）飽和密度

（6）浮密度

（7）孔隙比

（8）孔隙率

（9）飽和度

五、土口勺物理狀態(tài)指標(biāo)

（1）液限

（2）犁限

（3）縮限

（4）液性指數(shù)（Ip）

（5）塑性指數(shù)（II）

（6）相對密度（Dr）

六、土的）力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

（1）壓縮系數(shù)

（2）壓縮指數(shù)

（3）固結(jié)系數(shù)

（4）抗剪強(qiáng)度指標(biāo)

（5）承載比

（6）回彈模量

（7）無側(cè)限抗壓強(qiáng)度

七、土的水理性指標(biāo)

（1）滲透系數(shù)

（2）毛細(xì)管水上升高度

（3）濕化崩解量

第二節(jié)土工有關(guān)知識

一、密度、含水率和比重（土的基本物理性指標(biāo)）

1.測定密度措施：

（1）環(huán)刀法

（2）蠟封法

（3）灌沙法

（4）灌水法

2.測定含水率措施：

（1）環(huán)刀法

（2）酒精燃燒法

（3）比重法

3.測定比重措施：

（1）比重瓶法

（2）浮力法

（3）浮稱法

（4）虹吸筒法

二、粒度、粒組和粒度成分

1.粒度，土粒的大小稱為粒度。

2.粒組，工程上將大小相近的土粒合并成組，稱為粒組。

3.粒度成分，指土中多種不一樣粒組的相對含量。它來描述多種不一樣粒徑土粒的I分

別特件.

4.粒度成分的表達(dá)措施：

（1）表格法

（2）合計(jì)曲線法

（3）三角坐標(biāo)法

三、土的分類

1.現(xiàn)行規(guī)范將士分為：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土、特殊土。

2.特殊土有：黃土、膨脹土、紅黏土、鹽漬土、凍土。

3.土的基本代號表:

土類、代號、特性巨粒土相粒土細(xì)粒土有機(jī)土

漂石B粉土M

礫石G

塊石Ba黏土C

成分代號角礫Ga有機(jī)質(zhì)土0

卵石Cb細(xì)粒土F

砂S

水塊石Cba粗細(xì)粒土合稱SI

級配合液限級配良好W高液限H

高下代號級配?良P低液限L

4.粒組劃分表:

2006020520.50.250.0750.002

巨粒組粗粒組細(xì)粒組

礫砂

漂石卵石粉粒黏粒

粗中細(xì)粗中細(xì)

四、土粒級配指標(biāo)

1.土H勺級配指標(biāo)：不均勻系數(shù)（Cu）和曲率系數(shù)（Cc）。

Cu=d6(>/dio

Cc=d30?d30/d10?d60

dio、cho、doo——分別為通過率10%、30%、60%的粒徑。

2.Cu<5為均勻土，級配不好；

Cu>10為級配艮好H勺土。

3.Cu>5,Cc=l?3,為級配良好的土；否則，為級配不良的土。

五、砂土在天然狀態(tài)H勺密實(shí)度，可用相對密度（Dr）來表達(dá)：

Dr-&iax—e/&】ax—Gnin

（1）Dr=0,Bfle=emax,表達(dá)砂土處在最瞬松狀態(tài)。

（2）Dr=l,即e=emin,表達(dá)砂土處在最緊密狀態(tài)。

（3）DrWl/3時土屬于疏松狀態(tài)；

I/3<Di<2/3時土屬于中密狀態(tài)；

Dr>2/3時土屬于疏松狀態(tài)。

六、黏性土的界線含水率和天然稠度試驗(yàn)

1.液限，土由液體狀態(tài)向塑性狀態(tài)過渡的界線含水率。

2.塑限，土由塑性體狀態(tài)向脆性固體狀態(tài)過渡R勺界線含水率。

3.縮限,當(dāng)?shù)竭_(dá)某一含水率后,土體積不再收縮.這個界線含水率稱為縮限.

注意：（1）液限是土可塑狀態(tài)的上限含水率。

（2）塑限是土的可塑狀態(tài)的下限含水率。

（3）含水率低于縮限，水分蒸發(fā)時土體積不再縮小。

4.塑性指數(shù):WL—Wp

5.液性指數(shù)：IL=(W—Wp)/(WL—Wp)

6.天然稠度：Wc=(WL—W)/(WL—Wp)

七、土口勺擊實(shí)

1.擊實(shí)試驗(yàn)分：輕一擊實(shí)和重型擊實(shí)。

2.擊實(shí)試驗(yàn)的目I。獲得路基土擊實(shí)的最大干密度和對應(yīng)的最佳含水率。

3.土的擊實(shí)特性：

(I)擊實(shí)曲線有個峰值，闡明在一定的擊實(shí)功作用下，只有當(dāng)土的含水率為某

,定值時，土才能被擊實(shí)至最大干密度。

(2)當(dāng)土的含水率偏干時，含水率變動對干密度的I影響比含水率偏濕時的影響

更為明顯。

(3)擊實(shí)曲線的右上側(cè)為飽和曲線，擊實(shí)曲線必然位于飽和曲線的左下側(cè)。

(4)不一樣土類日勺擊實(shí)特性不一樣,含粗粒越多的土，其最大干密度越大，最

佳含水率越小。

4.影響擊實(shí)的原因：

(1)含水率對整個壓實(shí)過程的影響。

(2)擊實(shí)功對最大干密度和最佳含水率的影響。

(3)不一樣壓實(shí)機(jī)械對壓土的影響。

(4)土類和土粒級配的影響。

八、土日勺壓縮性指標(biāo)

I.土日勺壓縮機(jī)理：由于土是固體顆粒日勺集合體，具有修散性，因而土口勺壓縮性比鋼材、混

簪土等其他材料大,并具有下列兩個特點(diǎn):

（1）土體的壓縮變形是由于孔隙日勺減小所引起的。

（2）飽和土內(nèi)壓縮需要一定期間才能完畢。

2.有效應(yīng)力原理：飽和土體所受的J總應(yīng)力為有效應(yīng)力與孔隙水壓力之和。公式：

3.試驗(yàn)室用壓縮儀（固結(jié)儀）進(jìn)行壓縮試驗(yàn)是研究土的壓縮性的基本措施。

4.壓縮試驗(yàn)研究土體一維變形特性的測試措?施。

5.進(jìn)行壓縮試驗(yàn)前，先要計(jì)算出土的天然孔隙比。

6.壓縮試驗(yàn)：將試樣放在限制側(cè)向變形的容器中，分級施加垂直壓力，測記不一樣步間的

壓縮變形，直至各級壓力下的變形量趨于某?穩(wěn)定原則為止，然后將各級壓力下最終變

形與對應(yīng)壓強(qiáng)繪出曲線，從而求得壓縮指標(biāo)值。

7.壓縮指標(biāo)：壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、體積壓縮系數(shù)、壓縮模量。

8.土的壓縮定律：當(dāng)壓力變化不大時，孔隙比變化與壓力變化成正比.公式：

夕一62=a（P2-Pl）

（1）比例常數(shù)a是割線的斜率，稱為土H勺壓縮系數(shù)。

（2）壓縮系數(shù)a不是常數(shù)，一般隨壓力p的增大而減小。

（3）e—p關(guān)系曲線：

9.壓縮指數(shù);Cc=(ei-^2)/(logioP2-'logiopi)

10.壓縮模量:Ev=(1+ei)/a

11.體積壓縮系數(shù)：rnv=a/（1+ei）

12.△，=（Ah/hi）x（1+ei）

九、土的強(qiáng)度指標(biāo)

1.土的抗剪強(qiáng)度，指土體在力系作業(yè)下抵御破壞的極限抗剪應(yīng)力。

2.抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)有多種「目前室內(nèi)最常用II勺是宜剪試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)。

3.直剪試驗(yàn)分為：（分慢剪（2）固結(jié)快剪（3）快剪

4.三軸壓縮試驗(yàn)分為：

（1）不固結(jié)不排水剪切

（2）固結(jié)不排水剪切

（3）固結(jié)排水剪切

5.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：十MJ黏聚力（C）和十EJ內(nèi)摩撩角（）。

6.土的抗剪強(qiáng)度公式：

7.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，指試件在無側(cè)向壓力H勺條件下，抵御軸向壓力的極限強(qiáng)度。

8.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)（單軸試驗(yàn)），重要用于測定飽和軟黏土H勺無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及敏

捷度c

十、土的膨脹與收縮

1.土的膨脹與收縮是由于土的含水率的變化所應(yīng)引起的。

2.反應(yīng)土的膨脹性質(zhì)的指標(biāo)：膨脹力和膨脹率（自由膨脹率、無荷載膨脹率、有荷載

膨脹率）

3.反應(yīng)土的收縮性質(zhì)的指標(biāo)：縮限和體積收縮（線塑率、體塑率、收縮系數(shù)）

4.自由膨脹率.，為松散的烘干上粒在水中和空氣中分別自由堆積的體積之差與在空氣

之自由堆積口勺體積之比。以百分?jǐn)?shù)表達(dá)，用以鑒定無構(gòu)造力的松散土粒在水中H勺膨

脹特性，合用于膨脹土。

5.有荷載膨脹率，在有荷載有側(cè)限條件下的膨脹率。合用于測定原狀土貨擊實(shí)黏質(zhì)土

在特定荷載的膨脹率，或荷載與膨脹的關(guān)系曲線。

6.無荷載膨脹率，在有荷載有側(cè)限條件下，浸水后在高度方向上的單向膨脹與原高度

日勺比值。以百分?jǐn)?shù)表達(dá)，合用于測定原狀土或擊實(shí)土樣日勺無荷載膨脹率。供評價黏

質(zhì)土膨脹勢能時參照。

7.膨脹力，土體在吸水時所產(chǎn)生日勺內(nèi)應(yīng)力。測定原狀土和擊實(shí)土樣在體積不變時由于

膨脹所產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力，采用加荷平衡法。

十一、土的水理性

1.土的毛細(xì)管水上升高度，是水在孔隙中因毛細(xì)管作用而上升H勺最大高度。

2.毛細(xì)管現(xiàn)象是上粒與水分子的7相吸引力以及水的表面張力而產(chǎn)生歐J。

3.土的滲透性，由于土顆粒骨架之間存在連通的孔隙構(gòu)造，構(gòu)成了水的運(yùn)移通道，±

中自由水在重力作用下,通過土顆粒骨架的孔隙運(yùn)動，而使土體所具有的一種水力

學(xué)特性。

4.土的滲透性指標(biāo)：滲透系數(shù)。影響滲透系數(shù)日勺原因：（1）土粒日勺大小和級配（2）土

H勺孔隙比（3）水H勺動力黏滯系數(shù)（4）土中封閉氣體含量（5）土的構(gòu)造構(gòu)造（6）

結(jié)合水膜厚度。

十二、土樣日勺采集、運(yùn)送和保管

十三、土樣和試件制備

第三節(jié)土工試驗(yàn)

一、烘干法

I.烘干法，合用于黏質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土、砂礫土、有機(jī)質(zhì)土以及凍土。

2.烘干法是測定含水率的原則措施。

3.有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土以及含石膏H勺土,規(guī)定在貝匕也￡的恒溫下烘干，烘干時間12?

15小時。

4.土在105?110℃溫度下，能將土中的部分結(jié)合水和自山水蒸發(fā)掉。

5.本試驗(yàn)需進(jìn)行二次平行試驗(yàn)。

二、酒精燃燒法

1.酒精燃燒法，合用于迅速簡易地測定細(xì)粒土（有機(jī)質(zhì)土除外）的含水率。

2.酒精純度：95%

3.酒精燃燒：3_次

4.用酒精燃燒法測量砂的含水率，所得成果與烘干法相等。

三、環(huán)刀法

1.環(huán)刀法，合用于測定不含礫石顆粒的細(xì)粒土的密度。

2.試樣：原狀上或所需狀態(tài)II勺擾動土樣。

3.規(guī)定：所有土的密度試驗(yàn)平行誤差不得不小于煩的L。

4.環(huán)刀法取樣，一般采用土柱壓入法，工地推薦黏土用直接壓入法。

5.環(huán)刀尺寸直徑：6?8cm

高：2?5.4cm

壁厚：1.5?2cm

6.本試驗(yàn)需進(jìn)行二次平行試驗(yàn)。

四、蠟封法

1.蠟封法，合用于易破碎口勺土或形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬土。

2.試樣：體積不得不不小于30cm1>

3.試樣浸入水分質(zhì)量不得超過任她，否則重做。

五、灌砂法

1.灌砂法，合用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土、礫類土的密度。

2.試樣：粒徑不超過15mm。

3.量砂；粒徑0.25?0.5mm清潔干燥FJ均勻砂。

4.試驗(yàn)之前，先標(biāo)定：灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂口勺質(zhì)晟和量砂的單位質(zhì)量。

5.標(biāo)定罐口勺深度應(yīng)與試洞H勺深度一致。

6.現(xiàn)場檢測時，儲砂筒中口勺砂面高度應(yīng)與標(biāo)定砂H勺密度時儲砂筒中H勺砂面高度一致。

六、灌水法

1.灌水法，合用于現(xiàn)場測定粗粒土和巨粒土的密度。

2.試樣：粒徑不超過200nmi。

七、比重瓶法

1.比重，土粒在溫度105?110C下烘干至恒重時H勺質(zhì)量與同體積4c時純水FI勺質(zhì)量的比值。

2.土粒比重體現(xiàn)式：Gs=Ps/Pw-1

3.比重瓶法，合用于測量粒徑不不小于5mmH勺土H勺比于。

4.規(guī)定：所有土的比重試驗(yàn)平行誤差不得不小于區(qū)健。

5.試驗(yàn)之前，先要進(jìn)行比重瓶校正。

6.比重瓶校正：求得瓶加水重在不一樣溫度下U勺關(guān)系曲線。

7.對具有某?定量的可溶鹽、不親性膠體或有機(jī)質(zhì)日勺土，必須用中性液體測定。

八、浮力法

1.浮力法，合用于土的粒徑不小于或等于5mm的土，且其中不小于或等于20mm的土質(zhì)

量不不小于總土質(zhì)量的10%。

2.重要儀器設(shè)備：浮力儀（含電子天平）。

3.試樣：稱取500?1000g浸水一晝夜。

九、浮稱法

1.浮稱法，合用于土粒徑不小于或等于5mm的土，且其中不小于或等于20mm的土質(zhì)量

不不小干總十質(zhì)量的IO%n

2.重要儀器設(shè)備：靜水力學(xué)天平。

3.試樣：稱取500?1000g浸水一晝夜。

十、虹吸筒法

I.虹吸簡法，合用于土粒徑不小于或等于5mm的土，且其中不小于或等于20mm的土質(zhì)

量不小于或等于總土質(zhì)量H勺10%。

2.重要儀器設(shè)備：虹吸筒。

3.試樣：稱去100()?7000g洗凈并浸水一晝夜。

4.天然土為粗、細(xì)顆?；旌隙?，這樣對全粒徑土樣需要采用聯(lián)合測定的措施。即：分別

采用比重瓶法和浮力法(浮稱法、虹吸筒法)測定匕重，再求加權(quán)平均數(shù)：

H“一、篩析法

1.本試驗(yàn)法合用于分析粒徑不小于0.075mmH勺土顆粒構(gòu)成，對粒徑不小于60mm日勺土樣,

本試驗(yàn)措施不合用。

2.土工原則篩是圓孔篩。

3.土工原則篩：粗篩：60、40、20、10、5、2(mm)

細(xì)篩：2、1、0.5、0.25、0.075(mm)

4.試樣：風(fēng)干、松散的土樣。

5.無黏聚性的土：

(1)先過2mm曰勺篩。

(2)篩后各級篩上和篩底土總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差，不應(yīng)不小于1%。

(3)若2mm篩下H勺土不超過試樣總質(zhì)量的10%,可省略細(xì)篩分析。

(4)若2mm篩上H勺土不超過試樣總質(zhì)量的10%,可省略粗篩分析。

6.含黏土土粒I內(nèi)砂礫土:

(1)先將黏結(jié)的土團(tuán)碾散、拌勻、烘干，然后再稱量。

(2)若不不小于。.075mm顆粒質(zhì)量超過總土質(zhì)量的10%,有必要時，將這部分土烘干、

取樣，另做密度計(jì)分析或移液管分析。

十二、密度計(jì)法

1.密度計(jì)法，合用于分析粒徑不不小于0.075mm口勺土。

2.重要儀器設(shè)備：密度計(jì)(甲種密度計(jì)和乙種密度計(jì))。

3.試樣：采用風(fēng)干土樣土樣過2mm篩

(土樣風(fēng)干可在烘箱內(nèi)不超過50℃溫度鼓風(fēng)干燥)

4.試劑：

(1)25%氨水

(2)0.5mol/LNaOH

(3)O.25mol/LNa2c2d

(4)0.083mol/L(NaP0j)6

(5)0.125mol/LNaP4P2O7?IOH2O

(6)10%鹽酸、5%氯化鐵、10%硝酸、5%硝酸銀、6%雙氧水

5.密度計(jì)校正：

(1)密度計(jì)刻度及彎月面校正。

(2)溫度校正，密度計(jì)是20C時刻制H勺，當(dāng)懸液溫度不等于20C時，應(yīng)進(jìn)行校正。

(3)土粒比重校正，密度計(jì)刻度應(yīng)以土粒比重2.65為準(zhǔn)，當(dāng)試樣的土粒比重不等于2.65

時，應(yīng)進(jìn)行土粒比重校正。

（4）分散劑校正，密度計(jì)刻度系以純水為準(zhǔn)，當(dāng)懸液中加入分散劑時，比重增大，應(yīng)進(jìn)

行校正。

6.土樣分散處理（土樣為30g）

（1）一般易分散的土：25%氨水1mL

(2)酸性土(PH<6.5)：0.5mol/LNaOH20mL

(3)中性土(PH=6.5?7.5)：0.25mol/LNa2c2018mL

(4)堿性土(PH>7.5)：0.083mol/L(NaPO?)615mL

(5)PH>8的土：0.125mol/LNaP4P2O7?IOH2O14mL

（6）仍不能分散日勺土：陽離子互換樹脂（粒徑不小于2mm）100g

7.洗鹽（過濾法）

（1）將分散用的試樣放入調(diào)土皿內(nèi)，注入少許蒸儲水，拌和均勻。將濾紙微濕后緊貼于

漏斗上，然后將調(diào)土皿中土漿倒入漏斗中，并注入熱水沖洗過濾。附于皿上的土粒

要所有洗入漏斗。若發(fā)現(xiàn)淀液渾濁，須重新過濾。

（2）應(yīng)常常使漏斗內(nèi)FI勺液面保持高出土面約5mm。每次加水后，須用表面皿蓋住。

（3）為了檢查水溶鹽與否已洗潔凈，可用兩個試管各取剛濾下的濾液3?5mL,一管中加

入數(shù)滴10%鹽酸及5%氯化鋼，另一管加入數(shù)滴10%硝酸及5%硝酸銀。若發(fā)現(xiàn)任一

管中有沉淀時，闡明土中口勺水溶鹽仍未洗凈，應(yīng)繼續(xù)清洗，直到檢查時試管中不再

發(fā)現(xiàn)白色沉淀時為止。將漏斗上的土樣細(xì)心洗下，風(fēng)干稱量。

十三、移液管法

1.移液管法，合用于粒徑不不小于0.075mm,且比重大的土。

2.計(jì)算粒徑不不小于0.05mm、0.01mm、0.005mm和其他所需粒徑下沉一定深度所需

H勺靜置時間：

t=

3.移液管侵入懸液深度：10cm。

十四、砂的相對密度試驗(yàn)

1.砂II勺密實(shí)程度對公路路基及地基的穩(wěn)定性有重要的意義。

2.砂土的密實(shí)度不能僅用它的空隙比人小來衡量。

3.砂土天然狀態(tài)的密實(shí)度，可用相對密度Dr來表達(dá)：

4.本試驗(yàn)合用于粒徑不不小于5mm的土，且粒徑2?5mm的試樣質(zhì)量部不小于試樣總質(zhì)量

1ft15%o

5.Dr=

十五、液塑限聯(lián)合測定法

I.本試驗(yàn)措施合用于粒徑不不小于0.5mm、有機(jī)質(zhì)含量不不小于試樣總質(zhì)量5%的土。

2.重要儀器設(shè)備：LP—100型液塑限聯(lián)合測定儀

錐體100g錐角30°

LP—76型液塑限聯(lián)合測定儀

錐體76g錐角30。

3.錐入深度所對應(yīng)的界線含水率:

hLhP

LP—7617mm2mm

hP=

LP—10020mm

hP二

4.塑性圖橫坐標(biāo)：液限

縱坐標(biāo)：塑性指數(shù)

6.土體含水率和錐人深度h為曲線關(guān)系，可用下式表達(dá):

十六、士的擊實(shí)

1.本試驗(yàn)合用于細(xì)粒土。

2.重要儀器設(shè)備：原則擊實(shí)儀。

3.小試筒：(10X12.7)合用于粒徑不不小于粒mm的土

大試筒：(15.2X17)合用于粒徑不不小于40mm的土

4.試驗(yàn)準(zhǔn)備&個試樣：小試筒每個試樣工細(xì)

大試筒每個試樣6Kg

5.擊實(shí)試驗(yàn)措施種類:

錘底試樣尺寸

試驗(yàn)錘質(zhì)量落高每層

類別直徑層數(shù)

措施(kg)(cm)內(nèi)徑高容積擊數(shù)

(cm)

(cm)(cm)(cm)

輕型I—152.5301012.7997327

I法I—252.53015.2122177359

重型II—154.5451012.7997527

II法II一254.54515.2122177398

十七、固結(jié)試驗(yàn)

1.目的：測定土的單位沉降量、壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量、固結(jié)系數(shù)、回彈指數(shù)、

原狀上的先期固結(jié)壓力。

2.范圍：合用于飽和黏質(zhì)土。只進(jìn)行壓縮試驗(yàn)時，容許用非飽和土。

3.穩(wěn)定期間，沉降II勺穩(wěn)定期間重要取決于試樣的透水性和流變性,穩(wěn)定不一樣的時間會得

到不一樣的I壓縮曲線°《規(guī)范》規(guī)定穩(wěn)定期間為24h。

4.如需測定沉降速率、固結(jié)系數(shù)，固結(jié)穩(wěn)定原則，最終一小時變形量不超過0.01mm。

5.如需確定原則土的先期固結(jié)壓力，荷載率宜不不小于1,最終一級荷載應(yīng)不小于1000

kpao

十八、土的直剪試驗(yàn)

1.直剪試驗(yàn)分為：（1）慢剪（2）固結(jié)快剪（3）快剪

2.合用范圍：

（1）慢剪合用于測定翁質(zhì)土U勺抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。

（2）固結(jié)快剪合用于滲透系數(shù)不不小于cm/s的黏質(zhì)土。

（3）快剪合用于滲透系數(shù)不不小于cm/s日勺黏質(zhì)土。

3.重要儀器設(shè)備：（1）應(yīng)變控制式直接剪切儀（2）應(yīng)力控制式直接剪切儀

4.直剪概述：

（1）慢剪，先固結(jié)再慢剪，剪切速率0.02mm/min。

（2）固結(jié)快剪，先固結(jié)再快剪，剪切速率0.8mm/min。

（3）快剪，不固結(jié)，直接快剪，剪切速率0.8mm/min。

卜九、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試撿（單軸試驗(yàn)）

1.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，是指試件在無側(cè)向壓力的條件下，抵御軸向壓力H勺極限抗壓強(qiáng)度。

2.目的與范圍：測定飽和軟黏土FI勺無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及敏捷限。

3.重要儀器設(shè)備：應(yīng)變控制式容許膨脹壓縮儀

4.試樣：（1）直徑和高度與重塑筒尺寸相似。0100mm,直徑40mm。

（2）試件高度與直徑之比應(yīng)不小于2,按軟土H勺軟硬程度采用2.0~2.5。

5.軸向應(yīng)變速度：1%?3%

時間:8?20min

6.讀數(shù)規(guī)定<3%每0.5%應(yīng)讀記百分表一次

>=3%每身應(yīng)讀記百分表一次

7.當(dāng)百分體現(xiàn)到峰值或讀數(shù)到達(dá)穩(wěn)定，再剪3%?5%應(yīng)變即止。

當(dāng)百分表讀數(shù)無穩(wěn)定值，則軸向應(yīng)變達(dá)20%即止。

8.計(jì)算公式:

一十、加州承載比試驗(yàn)（CBR試驗(yàn)）

第二章集料

第一節(jié)集料有關(guān)知識

一、集料的概念

I.集料室在混合料中起骨架和填充作用的J粒料。

2.粗、細(xì)集料劃分

（1）瀝青混合料：2.36mm。

（2）水泥混凝土：4.75mm。

3.原則篩

（1）對顆粒性材料進(jìn)行篩分試驗(yàn)用的，符合原則形狀和尺寸規(guī)格規(guī)定的系列樣品篩。

（2）原則篩篩孔尺寸：75、63、53、37.5、31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、

1.18、0.6、0.3、0.15.0.075（mm）

4.集料口勺最大粒徑，指集料100%都規(guī)定通過的I最小原則篩篩孔尺寸。

5.集料的I公稱最大粒徑，指集料也許所有通過或容許有少許（篩余不超過10%）不通過的

最小原則篩篩孔尺寸。

二、粗集料的密度

1.粗集料H勺多種密度：真實(shí)密度（2）表觀密度（3）表干密度（4）毛體積密度（5）

堆積密度

2.毛體積，材料表面輪廓線范圍內(nèi)的所有體積，包括材料實(shí)體、開口及閉口孔隙的體積。

3.粗集料的多種密度的大小關(guān)系：真實(shí)密度〉表觀密度〉表干密度〉毛體積密度〉堆積密度

4.粗集料密度及吸水率試驗(yàn)，試驗(yàn)措施；網(wǎng)籃法

5.表達(dá)措施：

符號相對密度密度

表觀a

表干f

毛體積b

三、粗集料的吸水性和耐候性

1.吸水性，集料吸水能力的大小。指標(biāo)：吸水率和飽水率

2.吸水率，石料在室溫（20C±2C）和大氣壓條件下，自由吸水24h、48h試樣最大吸水

質(zhì)量占烘干集料試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

3.飽水率，石料在室溫（20C±2℃）和煮沸法或真空抽氣法飽和試件的條件下，石料試

樣最大吸水量占烘干集料試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

4.耐候性，評價集料抵御自然破壞原因的性能。指標(biāo)：結(jié)實(shí)性和抗凍性。

5.結(jié)實(shí)性，指集料經(jīng)飽和硫酸鈉溶液多次浸泡與烘干循環(huán)，承受硫酸鈉結(jié)晶壓力而不發(fā)生

明顯破壞或強(qiáng)度減少的性能。

6.抗凍性，評價巖石在飽和狀態(tài)下經(jīng)受規(guī)定次數(shù)日勺凍融循環(huán)后抵御破壞口勺能力。

寒冷地區(qū)：25次寒冷地區(qū)：15次

四、顆粒形狀

1.集料顆粒形狀（四種）：

（1）渾圓狀

（2）多棱角狀

（3）針狀

（4）片狀

2.針、片狀顆粒對集料應(yīng)用所導(dǎo)致的影響。

集料，尤其是粗集料的顆粒形狀對水泥混凝土和瀝青混合料的性能有明顯的影響。一般，粗

集料顆粒有渾圓狀、多棱角狀、針狀和片狀四種類型H勺形狀。其中，靠近球體的渾圓狀和靠

近立方體的J多棱角狀很好，而早細(xì)長和扁平H勺針狀和片狀顆粒對水泥混凝土和瀝青混合料H勺

和易性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性有不良影響。因此，在集料中應(yīng)限制針、片狀顆?？谏缀?。

3.針、片狀顆粒定義

（1）在水泥混凝土中：

①針狀顆粒，集料中顆粒長度不小于所屬粒級平均粒徑的24魚的顆粒。

②片狀顆粒，集料中顆粒厚度不小于所屬粒級平均粒徑的絲魚的顆粒。

（2）在瀝青混合料中：

針、片狀顆粒，指用游標(biāo)卡尺測定的粗集料日勺最大長度方向與最小厚度方向的I尺寸之

比不小于3倍日勺顆粒

4.針、片狀顆粒含量試驗(yàn)

（I）水泥混凝土：規(guī)準(zhǔn)儀

（2）瀝青混合料：游標(biāo)卡尺

五、粗集料H勺力學(xué)性質(zhì)

1.粗集料H勺力學(xué)性質(zhì)重要指抗壓碎能力和磨耗性。當(dāng)粗集料用于路面表層時，還波及磨光

值、沖擊值和磨耗值。

2.壓碎值.，指在持續(xù)加荷載口勺試驗(yàn)條件下，集料抵御被壓碎日勺能力。壓碎值是衡量石料的

強(qiáng)度的I一項(xiàng)指標(biāo)。

3.磨耗性，指在原則試驗(yàn)條件下，粗集料抵御摩擦、撞擊的能力，用磨耗損失來表達(dá)。試

驗(yàn)檢測措施：洛杉磯磨耗試驗(yàn)。

4.磨光值（PSV）,路用粗集料在使用過程中不僅要體現(xiàn)出較高的承載能力，并且還要有較

高的耐磨光性，以滿足長期使用時高速行駛車輛對路面抗滑性的規(guī)定。磨光值越高，抗

滑性越好。

5.沖擊值（AIV）,車輛高速行駛過程中緊急制動或車輛長生顛簸時，都也許對路面產(chǎn)生沖

擊作用，集料抵御這種持續(xù)反復(fù)沖擊荷載作用的性能稱為沖擊韌性。這種沖擊韌性用集

料的沖擊值（AIV）表達(dá)。沖擊值越小，集料抵御沖擊性能越好。

6.磨耗值（AAV）,評估抗滑表層中集料抵御車輪磨耗口勺能力。試驗(yàn)檢測措施：道瑞磨耗

試驗(yàn),磨耗值越小，.表達(dá)集料抵御磨耗性能越好。

六、粗集料H勺技術(shù)規(guī)定

1.瀝青混合料對粗集料規(guī)定:

高速公路及一級公路

大小關(guān)系其他等級公路

表面層其他層次

石料壓碎值不不小于262830

表洛杉磯磨耗損失不不小于283035

觀相對密度不不不小于2.602.502.45

針、片狀顆粒含量不不小于151820

水洗法＜O.O75mm顆粒含量不不小于111

2.水泥混凝土對粗集料規(guī)定:

I級II級III級

碎石壓碎指標(biāo)<10<15<20

卵石壓碎指標(biāo)<12<14<16

針、片狀顆粒含量<5<15<20

衣觀密度>2.50

結(jié)實(shí)性<5<8<12

七、細(xì)集料日勺技術(shù)性質(zhì)

1.細(xì)集料H勺潔凈度

（1）天然砂以不不小于0.075mm含量的百分?jǐn)?shù);

(2)石屑和機(jī)制砂以砂當(dāng)量和亞甲藍(lán)值表達(dá)。

2.細(xì)集料FI勺表觀密度(容量瓶法)

(1)瀝青混合料用細(xì)集料表觀密度:

高速公路、一級公路>=2.50

其他等級公路>=2.45

(2)水泥混凝土用細(xì)集料表觀密度：>2.50

3.砂中有害成分種類:(1)含泥量或泥塊(2)云母(3)輕物質(zhì)(4)有機(jī)質(zhì)(5)SO3

4.細(xì)度模數(shù)：

Ao.i5sAo.3……Ai.75——分別為0.15、0.3……4.75mm各篩上的合計(jì)篩余(%)

5.根據(jù)細(xì)度模數(shù)將砂分為四類：

(1)粗砂3.7?3.1

(2)中砂3.0-2.3

(3)細(xì)砂2.2?1.6

(4)特細(xì)砂1.5?0.7

八、礦料級配

1.級配理論：

(1)懸浮密實(shí)式級配

（2）嵌擠密實(shí)型級配

2.礦料級配類型：

（1）持續(xù)級配

（2）間斷級配

（3）持續(xù)開級配

3.級配曲線

（1）橫坐標(biāo)：y=

縱坐標(biāo)：一般算術(shù)平分坐標(biāo)

（2）級配曲線

4.礦料混合料級配構(gòu)成設(shè)計(jì)措施：（1）數(shù)解法（2）圖解法

第二節(jié)集料試驗(yàn)

一、粗集料密度及吸水率試驗(yàn)（網(wǎng)籃法）

1.本措施合用于測定多種粗集料口勺表觀、表干、毛體積相對密度和密度及粗集料的吸水率。

2.試樣（過篩）

（1）對較粗R勺粗集料：過4.75mm篩

（2）對2.36mm?4.75mm集料,或混在4.75mm如下石屑中的粗集料：過2.36mm

箍

（3）試樣在室溫下保持浸水24h。（水面至少高出試樣20nlln）

（4）洗去附在集料表面的塵土和石粉。

3.測量:

（1）集料的水中質(zhì)量（mw）

（2）集料的表干質(zhì)量（m.）

（3）集料的烘干質(zhì)量（mJ

4.對同一規(guī)格的集料應(yīng)進(jìn)行二次平行試驗(yàn)。兩次成果：密度相差不超過典，吸水率不

得超過絲%。

二、粗集料針、片狀顆粒含量試驗(yàn)（游標(biāo)卡尺法）

1.本試驗(yàn)合用于測定瀝青混合料用粗集料的針、片狀含量。

2.本試驗(yàn)措施所指的針、片狀顆粒：是指用游標(biāo)卡尺測定的I粗維料顆粒的最大長度方向與

最小厚度方向的尺寸之比不小于3倍的顆粒。

3.試樣（過4.75mm篩）：質(zhì)量不少于800g,數(shù)量不少于100顆。

4.測量：長一L寬一w厚一t

5.成果：L/t三3,即為針、片狀顆粒。

6.本試驗(yàn)進(jìn)行二次平行試驗(yàn)。如兩次成果之差不不小于平均值的20%,取平均值作為試驗(yàn)

成果：如不小于或等于20%,應(yīng)追加測定一次，取三次成果H勺平均值作為試驗(yàn)成,果。

7.對2.36mm?4.75mm的粗集料,，由于卡尺測量有困難，故一般不作測定。

二、粗集料針、片狀顆粒含量試驗(yàn)（規(guī)準(zhǔn)儀）

1.本試驗(yàn)措施用于測定水泥混凝土用粗集料針、片狀顆粒含量。

2.本試驗(yàn)措施所指的針、片狀顆粒：

（1）針狀顆粒，集料中顆粒長度不小于所屬粒級平均粒徑日勺2.4倍的顆粒。

（2）片狀顆粒，集料中顆粒厚度不不小于所屬粒級平均粒徑曰勺（）.4倍的顆粒。

3.試樣（按下表規(guī)定，稱取質(zhì)量）

公稱最大粒徑（mm）9.5161926.531.537.5

試樣最小質(zhì)量（kg）0.3123510

4.采用規(guī)準(zhǔn)儀進(jìn)行顆粒形狀鑒定期，首先要通過原則箍將粗集料進(jìn)行分級,不一樣粒徑的

顆粒要對應(yīng)規(guī)準(zhǔn)儀對應(yīng)的孔寬和間距來判斷，不可錯位。

5.篩分分級（套篩）：4.75、9.5、16、19、26.5、31.5、37.5（mm）

四、粗集料壓碎值試驗(yàn)

1.目的I和合用范圍：集料壓碎值用于衡量石料在逐漸增長H勺荷載下抵御壓縮H勺能力，是衡

量石料力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)，以評估其在公路工程中的實(shí)用性。

2.重要儀器設(shè)備：石料壓碎值試驗(yàn)儀（壓柱、試筒、底板）

部位名稱尺寸

150±0.3

試筒高度125?128

壁厚二12

壓頭直徑149±0.2

壓桿直徑100?149

壓柱

壓柱總長100—110

壓頭厚度*25

直徑200?220

底板厚度（中間部分）6.4±0.23

邊緣厚度10±0.2

3.試筒口勺內(nèi)壁、壓柱口勺底面和底板日勺上表面與石料接觸的J表面都應(yīng)進(jìn)行熱處理,并保持光

滑狀態(tài)。

4.試樣（用9.5和13.2mm原則篩構(gòu)成套篩）：取9.5?13.2mm的試樣3組各3000g。

5.開動壓力機(jī)，均勻地施加荷載，在lOmin左右的時間內(nèi)到達(dá)總荷載400kN,穩(wěn)壓5s.

6.壓碎試樣過2.36mmFj篩。

五、粗集料磨耗性試驗(yàn)（洛杉磯磨耗試驗(yàn)）

1.目的：測定原則條件下粗集料抵御撞擊、摩擦日勺能力。用磨耗損失表達(dá)（%）

2.合用范圍：合用于多種等級規(guī)格集料的磨耗試驗(yàn)。

3.重要儀器設(shè)備：洛杉磯磨耗試驗(yàn)機(jī)

（1）圓筒內(nèi)徑：710±5mm

（2）內(nèi)側(cè)長：510+5mm

（3）圓筒的I可轉(zhuǎn)速率：30?33r/min

4.粗集料洛杉磯試驗(yàn)條件：

粒級構(gòu)成試樣質(zhì)量試樣總質(zhì)量鋼球數(shù)量鋼球總質(zhì)量轉(zhuǎn)動次數(shù)

粒度類型

（mm）3（g）（個）（g）（次）

26.5?37.51250±25

19.0-26.51250±25

A5000±10125000±25500

16.0?19.01250±25

9.5?16.01250±25

19.0-26.52500±10

B5000±10114850±25500

16.0?⑼02500±10

9.5-16.02500±10

C5000±1083320±20500

4.75-9.52500+10

D2.36?4.755000±105000±1062500±15500

63?752500±50

E53?632500±5010000±100125000±251000

37.5?535000±50

37.5?535000±50

F10000175125000+251000

26.5-37.55000±25

26.5?37.55000±25

G10000+50125000±251000

19-26.55000±25

注：水泥混凝土用集料宜采用米級粒度。

5.將試樣用的方孔篩過篩，篩去試樣中被撞擊磨碎的細(xì)屑。

6.粗集料的磨耗損失取兩次平行試驗(yàn)成果的算術(shù)平均值為測定值，兩次試驗(yàn)的差值應(yīng)丕丕

小于2%,否則須重儂試驗(yàn)。

六、細(xì)集料的篩分試驗(yàn)

1.目的和合用范圍：

（1）測定細(xì)集料"勺可憐級配及粗細(xì)程度。

（2）對水泥混凝土用細(xì)集料可采用干篩法，假如需要也可采用水洗法篩分；對瀝青

混合料用細(xì)集料必須用水洗法篩分o

2.試樣：

（1）篩除超粒徑顆粒過9.5mm篩（水泥混凝土用天然砂）

過4.75mm篩（瀝青路面及基層用天然砂、石屑、機(jī)制砂）

（2）用分料器法或四分法縮分至不少于550RU勺試樣2份。

3.本試驗(yàn)須進(jìn)行二次平行試驗(yàn).兩次試驗(yàn)所得的細(xì)度模數(shù)之差不得不小于0.2，否則重做。

4.干篩法試驗(yàn)環(huán)節(jié)：①精確稱取烘干試樣約500g,BPin）,精確至0.5g。②將試樣倒入

套篩的最中，將套篩裝入搖篩機(jī)，振搖lOmin。然后取下套篩，從最大孔徑的篩開始，

由大到小按次序?qū)⒏骷壓Y進(jìn)行手篩，直到每分鐘的篩出量不超過該級原則篩上篩余量的

1%為止，將篩下通過的顆粒并入下一級原則篩中一同手篩，直到各級篩篩完為止。③稱

量各級篩篩余試樣U勺質(zhì)量，精確至0.5go所有各篩篩余量和底盤中剩余量的總質(zhì)量與

篩分前時試樣質(zhì)量的差值不得不小于后者日勺1%.

5.水洗法篩分試驗(yàn)環(huán)節(jié)：①精確稱取烘干試樣約500g,BPmi,精確至0.5g。②招試樣

倒入盤中，加入清水使得水面至少高出試樣20mm。用膠棒攪拌，將集料表面洗滌潔凈，

使得細(xì)粉懸浮在水中，不得使集料從水中濺出。③將1.18mm和0.075mmH勺篩構(gòu)成套篩。

將盤中的懸液通過套篩倒入另一容器中。④反復(fù)上述②?③環(huán)節(jié)，直至盤中的懸液潔凈

為止。⑤將盤中的集料和套篩上的集料倒入搪瓷盤中，將搪瓷盤放入溫度為105c土5℃

的恒溫烘箱中烘干試樣。稱取水洗后烘干試樣的質(zhì)量m2,則m.-即為不不小于

0.075mm部分的。⑥將水洗后烘干試樣用干篩法篩分。并稱取各篩上篩余試樣日勺質(zhì)量。

精確至0.5go所有各麻篩余量和底盤中剩余量的總質(zhì)量與試樣水洗烘干后質(zhì)量的差值

不得不小于后者的1%。

七、細(xì)集料密度試驗(yàn)（坍落筒法）

I.目的和合用范圍：

（1）測定細(xì)集料（天然砂、機(jī)制砂、石屑）在23℃時對水fl勺毛體積相對密度、表觀

相對密度、表干相對密度，處在飽和面干狀態(tài)時H勺吸取率和毛體積密度、表觀

密度、表干密度。

（2）合用于粒徑不不小于2.36mm的細(xì)集料。

2.重要儀器設(shè)備；坍落筒（上口徑40±3mm下口徑90±3mm高75±3mm）

3.試樣（過2.36mm篩，篩去粗集料）：去潮濕狀態(tài)下的試樣2份，每份1000。。

4.浸水狀態(tài)：

（1）水面高出試樣表面20mm左右。

（2）水源控制在23±1.7℃。

（3）攪拌5min,靜置24h。

5.用坍落筒鑒定細(xì)集料飽和面干狀態(tài)H勺原則：

（1）天然砂——在試樣中心部分上部成為2/3左右的圓錐體，即大體坍塌1/3左右,

作為天然砂H勺飽和面干狀態(tài)。

（2）機(jī)制砂、石屑一一當(dāng)移去坍落筒第一次出現(xiàn)坍落時的含水率即最大含水率，作

為試樣日勺飽和面干狀態(tài)。

6.精度和容許差

（1）毛體積密度和飽和面干密度以兩次平行試驗(yàn)成果日勺算術(shù)平均值為測定值，如兩

次成果與平均值之差不小于O.Olg/cm時，應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)。

（2）吸水率以兩次平行試驗(yàn)成果日勺算術(shù)平均值為測值，如兩次成果與平均值之差丕

小于0.02%,應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)。

八、細(xì)集料的含泥量試驗(yàn)（篩洗法）

1.目的和合用范圍：

（1）本措施僅用于測定天然砂中粒徑不不小于0.075mm的塵屑、淤泥和黏土的含量。

（2）本措施不合用于人工砂、石屑等礦粉成分較多日勺細(xì)集料。

2.試樣：（烘干溫度105c±5℃）：取2份試樣，每份約4002°

3.本試驗(yàn)須進(jìn)行二次平行試驗(yàn)。以兩個試樣試驗(yàn)成果的算術(shù)平均值作為測定值。兩次成果

的差值超過0.5%時,應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)。

4.試驗(yàn)環(huán)節(jié)：①取烘干試樣400g,稱取其質(zhì)量。將其中一份試樣倒入盤中，注入潔凈水，

使水面高出試樣表面至少200mm,將試樣攪拌，均勻地鋪放在盤底。靜置24h。②用

手淘洗試樣，使塵屑、淤泥、黏土與砂粒分離，并懸浮在水中。稍靜置.，將懸液經(jīng)1.18mm

和0.075mm的套篩，濾去懸液中不不小于0.075mmH勺顆粒。③反復(fù)反復(fù)環(huán)節(jié)②，直到

盤中砂樣洗出的水潔凈為止。④將盤中和套篩上的砂樣倒入淺盤中，將砂樣均勻地鋪放

在淺盤中，放入溫度為105c±5℃的烘箱中烘干試樣至恒重，取出試樣冷卻至室溫，稱

取烘干試樣的質(zhì)量。

九、細(xì)集料砂當(dāng)量試驗(yàn)

1.本試驗(yàn)合用于測定天然砂、人工砂、石屑等多種細(xì)集料中所含的黏性土和雜質(zhì)『、J含性。

2.本措施合用于公稱最大粒徑不超過生血皿的集料。

十、細(xì)集料亞甲藍(lán)試驗(yàn)

1.本試驗(yàn)合用于確定細(xì)集料中與否存在膨脹性黏土礦粉，并測定其含量。以評估細(xì)集料H勺

潔凈程度，以亞甲藍(lán)值（MBV）表達(dá)。

2.本措施合用于不不小于2.36mm或不不小于0.15mm的細(xì)集料，也可用礦粉的質(zhì)量檢查。

3.當(dāng)細(xì)集料中I向0.075mm的通過率不不小于3%時,可不進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，即作為合格看待。

第三章水泥和水泥混凝土

第一節(jié)水泥有關(guān)知識

一、水泥日勺概念

1.水泥，是能與水發(fā)生物理化學(xué)作用，使其由可塑性漿體硬化成堅(jiān)硬