無機結(jié)合料穩(wěn)定材料擊實試驗方法

無機結(jié)合料穩(wěn)定材料擊實試驗方法1 適用范圍1.1 本方法適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)，對水泥穩(wěn)定材料（在水泥水化前）、石灰穩(wěn)定材料及石灰（或水泥）粉煤灰穩(wěn)定材料進行擊實試驗，以繪制穩(wěn)定材料的含水量干密度關(guān)系曲線，從而確定其最佳含水量和最大干密度。1.2 試驗集料的公稱最大粒徑宜控制在37.5 mm以內(nèi)（方孔篩）。1.3 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(shù)列于表T 0804-1。表T 0804-1 試驗方法類別表類別錘的質(zhì)量（kg）錘擊面直徑（cm）落高（cm）試筒尺寸錘擊層數(shù)每層錘擊次數(shù)平均單位擊實功（J）容許最大公稱粒徑（mm）內(nèi)徑（cm）高（cm）容積（cm3）甲4.55.04510.012.79975272.68719.0乙4.55.04515.212.021775592.68719.0丙4.55.04515.212.021775982.67737.52 儀器設(shè)備2.1 擊實筒：小型，內(nèi)徑100mm、高127mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm，底座；大型，內(nèi)徑152mm、高170mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm，直徑151mm和高50mm的筒內(nèi)墊塊，底座。2.2 多功能自控電動擊實儀：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?？稍O(shè)置擊實次數(shù)，并保證擊錘自由垂直落下，落高應(yīng)為450mm，錘跡均勻分布于試樣面。2.3 電子天平：量程4OOOg，感量0.01g。2.4 電子天平：量程15kg，感量0.lg。2.5 方孔篩：孔徑53mm、37.5 mm、26.5mm、19mm、4.75 mm、2.36mm的篩各1個。2.6 量筒：50mL、1OOmL和500mL的量筒各1個。2.7 直刮刀：長200250mm、寬30mm和厚3mm，一側(cè)開口的直刮刀，用以刮平和修飾粒料大試件的表面。2.8 刮土刀：長150200mm、寬約20mm的刮刀，用以刮平和修飾小試件的表面。2.9 工字形刮平尺：30mm×50mm×310mm，上下兩面和側(cè)面均刨平。2.10 拌和工具：約400mm×600mm×70mm的長方形金屬盤、拌和用平頭小鏟等。2.11 脫模器。2.12 測定含水量用的鋁盒、烘箱等其他用具。2.13 游標卡尺。3 試驗準備3.1 將具有代表性的風(fēng)干試料（必要時，也可以在50烘箱內(nèi)烘干）用木錘搗碎或用木碾碾碎。土團均應(yīng)破碎到能通過4.75 mm的篩孔。但應(yīng)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。3.2 如試料是細粒土，將已破碎的具有代表性的土過4.75mm篩備用（用甲法或乙法做試驗）。3.3 如試料中含有粒徑大于4.75 mm的顆粒，則先將試料過19mm篩；如存留在19mm篩上的顆粒的含量不超過10%，則過26.5mm篩，留作備用（用甲法或乙法做試驗）。3.4 如試料中粒徑大于19mm的顆粒含量超過10%，則將試料過37.5mm篩；如果存留在37.5mm篩上的顆粒的含量不超過10%，則過53mm的篩備用（用丙法試驗）。3.5 每次篩分后，均應(yīng)記錄超尺寸顆粒的百分率尸。3.6 在預(yù)定做擊實試驗的前一天，取有代表性的試料測定其風(fēng)干含水量。對于細粒土，試樣應(yīng)不少于100g；對于中粒土，試樣應(yīng)不少于1OOOg；對于粗粒土的各種集料，試樣應(yīng)不少于2OOOg。3.7 在試驗前用游標卡尺準確測量試模的內(nèi)徑、高和墊塊的厚度，以計算試筒的容積。4 試驗步驟4.1 準備工作在試驗前應(yīng)將試驗所需要的各種儀器設(shè)備準備齊全，測量設(shè)備應(yīng)滿足精度要求；調(diào)試擊實儀器，檢查其運轉(zhuǎn)是否正常。4.2 甲法4.2.1 將已篩分的試樣用四分法逐次分小，至最后取出約1015 kg試料。再用四分法將已取出的試料分成56份，每份試料的干質(zhì)量為2.Og（對于細粒土）或2.5kg（對于各種中粒土）。4.2.2預(yù)定56個不同含水量，依次相差0.51.5%，且其中至少有兩個大于和兩個小于最佳含水量。注：對于中、粗粒土，在最佳含水量附近取0.5%，其余取1%。對于細粒土，取1%，但對于勃土，特別是重私土，可能需要取2%。4.2.3 按預(yù)定含水量制備試樣。將1份試料平鋪于金屬盤內(nèi)，將事先計算得的該份試料中應(yīng)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)定材料、石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定材料、水泥粉煤灰綜合穩(wěn)定材料和水泥、石灰綜合穩(wěn)定材料，可將石灰、粉煤灰和試料一起拌勻），然后裝人密閉容器或塑料口袋內(nèi)浸潤備用。浸潤時間要求：豁質(zhì)土1224h，粉質(zhì)土68h，砂類土、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。浸潤時間一般不超過24h。應(yīng)加水量可按式（T 0804-1)計算。 (T 0804-1)式中：mw混合料中應(yīng)加的水量（g）；Mn混合料中素土（或集料）的質(zhì)量（g），其原始含水量為wn，即風(fēng)干含 水量（）；mc混合料中水泥或石灰的質(zhì)量（g），其原始含水量為w1c(%)；w要求達到的混合料的含水量（%）。4.2.4 將所需要的穩(wěn)定劑水泥加到浸潤后的試樣中，并用小鏟、泥刀或其他工具充分拌和到均勻狀態(tài)。水泥應(yīng)在土樣擊實前逐個加人。加有水泥的試樣拌和后，應(yīng)在1h內(nèi)完成下述擊實試驗。拌和后超過1h的試樣，應(yīng)予作廢（石灰穩(wěn)定材料和石灰粉煤灰穩(wěn)定材料除外）。4.2.5 試筒套環(huán)與擊實底板應(yīng)緊密聯(lián)結(jié)。將擊實筒放在堅實地面上，用四分法取制備好的試樣400500g（其量應(yīng)使擊實后的試樣等于或略高于筒高的1/5）倒人筒內(nèi)，整平其表面并稍加壓緊，然后將其安裝到多功能自控電動擊實儀上，設(shè)定所需錘擊次數(shù)，進行第1層試樣的擊實。第1層擊實完后，檢查該層高度是否合適，以便調(diào)整以后幾層的試樣用量。用刮土刀或螺絲刀將已擊實層的表面“拉毛”，然后重復(fù)上述做法，進行其余4層試樣的擊實。最后一層試樣擊實后，試樣超出筒頂?shù)母叨炔坏么笥?mm，超出高度過大的試件應(yīng)該作廢。4.2.6 用刮土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖（使試樣與套環(huán)脫離）后，扭動并取下套環(huán)。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(yīng)細心刮平或修補。最后用工字形刮平尺齊筒頂和筒底將試樣刮平。擦凈試筒的外壁，稱其質(zhì)量m1。4.2.7 用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部從上至下取兩個有代表性的樣品（可將脫出試件用錘打碎后，用四分法采?。?，測定其含水量，計算至0.1%。兩個試樣的含水量的差值不得大于1%。所取樣品的數(shù)量見表T 0804-2（如只取一個樣品測定含水量，則樣品的質(zhì)量應(yīng)為表列數(shù)值的兩倍）。擦凈試筒，稱其質(zhì)量m2。表T 0804-2測穩(wěn)定材料含水量的樣品質(zhì)量公稱最大粒徑（mm）樣品質(zhì)量（g）2.36約5019約30037.5約1000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105110的溫度下烘干。4.2.8按本方法4.2.34.2.7的步驟進行其余含水量下穩(wěn)定材料的擊實和測定工作。凡已用過的試樣，一律不再重復(fù)使用。4.3 乙法在缺乏內(nèi)徑10cm的試筒時，以及在需要與承載比等試驗結(jié)合起來進行時，采用乙法進行擊實試驗。本法更適宜于公稱最大粒徑達19mm的集料。4.3.1 將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取出約30kg試料。再用四分法將所取的試料分成56份，每份試料的干質(zhì)量約為4.4kg（細粒土）或5.5kg（中粒土）。4.3.2 以下各步的做法與本方法4.2.24.2.8相同，但應(yīng)該先將墊塊放人筒內(nèi)底板上，然后加料并擊實。所不同的是，每層需取制備好的試樣約900g（對于水泥或石灰穩(wěn)定細粒土）或1100g（對于穩(wěn)定中粒土），每層的錘擊次數(shù)為59次。4.4 丙法4.4.1 將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取約33kg試料。再用四分法將所取的試料分成6份（至少要5份），每份質(zhì)量約5.5kg（風(fēng)干質(zhì)量）。4.4.2 預(yù)定56個不同含水量，依次相差0.51.5%。在估計最佳含水量左右可只差0.51%。注：對于水泥穩(wěn)定類材料，在最佳含水量附近取0.5%；對于石灰、二灰穩(wěn)定類材料，根據(jù)具體情況在最佳含水量附近取1%。4.4.3同4.2.3。4.4.4同4.2.40。4.4.5 將試筒、套環(huán)與夯擊底板緊密地聯(lián)結(jié)在一起，并將墊塊放在筒內(nèi)底板上。擊實筒應(yīng)放在堅實地面上，取制備好的試樣1.8kg左右其量應(yīng)使擊實后的試樣略高于（高出12mm）筒高的1/3倒人筒內(nèi)，整平其表面，并稍加壓緊。然后將其安裝到多功能自控電動擊實儀上，設(shè)定所需錘擊次數(shù)，進行第1層試樣的擊實。第1層擊實完后檢查該層的高度是否合適，以便調(diào)整以后兩層的試樣用量。用刮土刀或螺絲刀將已擊實的表面“拉毛”，然后重復(fù)上述做法，進行其余兩試樣的擊實。最后一層試樣擊實后，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。4.4.6 用刮土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖（使試樣與套環(huán)脫離），扭動并取下套環(huán)。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，稱其質(zhì)量m1。4.4.7 用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部由上至下取兩個有代表性的樣品（可將脫出試件用錘打碎后，用四分法采取），測定其含水量，計算至0.1%。兩個試樣的含水量的差值不得大于1%。所取樣品的數(shù)量應(yīng)不少于700g，如只取一個樣品測定含水量，則樣品的數(shù)量應(yīng)不少于1400g。烘箱的溫度應(yīng)事先調(diào)整到110左右，以使放人的試樣能立即在105110的溫度下烘干。擦凈試筒，稱其質(zhì)量m2。4.4.8 按本方法4.4. 3 4.4.7進行其余含水量下穩(wěn)定材料的擊實和測定。凡已用過的試料，一律不再重復(fù)使用。5 計算5.1 穩(wěn)定材料濕密度計算按式（T 0804-2）計算每次擊實后穩(wěn)定材料的濕密度。 （T 0804-2）式中：穩(wěn)定材料的濕密度（g/cm3) ;m1試筒與濕試樣的總質(zhì)量（g）；m2試筒的質(zhì)量（g）；V試筒的容積（cm3)。5.2 穩(wěn)定材料干密度計算按式（T 0804-3）計算每次擊實后穩(wěn)定材料的干密度。 （T 0804-3），式中:試樣的干密度（g/cm3)；w試樣的含水量（%）。5.3 制圖5.3.1 以干密度為縱坐標、含水量為橫坐標，繪制含水量一干密度曲線。曲線必須為凸形的，如試驗點不足以連成完整的凸形曲線，則應(yīng)該進行補充試驗。5.3.2 將試驗各點采用二次曲線方法擬合曲線，曲線的峰值點對應(yīng)的含水量及干密度即為最佳含水量和最大干密度。5.4 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為530時，按下列各式對試驗所得最大干密度和最佳含水量進行校正（超尺寸顆粒的含量小于5時，可以不進行校正）。（1）最大干密度按式（T 0804-4）校正。 (T0804-4)式中：校正后的最大干密度（g/cm3)；試驗所得的最大干密度（g/cm3）；p試樣中超尺寸顆粒的百分率（%）；超尺寸顆粒的毛體積相對密度。（2）最佳含水量按式（T 0804-5)校正。 (T 0804-5)式中：校正后的最佳含水量（）；試驗所得的最佳含水量（）；試樣中超尺寸顆粒的百分率（）；超尺寸顆粒的吸水量（）。注：超尺寸顆粒的含量少于5時，它對最大干密度的影響位于平行試驗的誤差范圍內(nèi)。6 結(jié)果整理6.1 應(yīng)做兩次平行試驗，取兩次試驗的平均值作為最大干密度和最佳含水量。兩次重復(fù)性試驗最大干密度的差不應(yīng)超過0.05歲cm 3(穩(wěn)定細粒土）和0.08盯em3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%）。超過上述規(guī)定值，應(yīng)重做試驗，直到滿足精度要求。6.2 混合料密度計算應(yīng)保留小數(shù)點后3位有效數(shù)字，含水量應(yīng)保留小數(shù)點后1位有效數(shù)字。7 報告試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）試樣的最大粒徑、超尺寸顆粒的百分率；（2）無機結(jié)合料類型及劑量；（3）所用試驗方法類別；（4）最大干密度（g/cm3）；（5）最佳含水量（%），并附擊實曲線。