[PPT]公路水稳基层试验检测技术_ppt

1、水稳基层试验检测技术水稳基层试验检测要点水稳基层原材料试验检查验收阶段的试验水稳基层混合料试验一.水稳基层原材料试验原材料的基本要求原材料的试验项目原材料的取样要点在沥青混凝土部分讲只讲水泥标号试验，其他在沥青混凝土部分讲详细讲解无侧限抗压强度、水泥剂量试验（一）原材料的要求 1、水泥 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土，但应选用终凝则可较长(宜在6h以上)的水泥。终凝时间不能满足要求，需加入适量的缓凝剂加以调节。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。（一）原材料的要求 2、土 按土中单个颗粒的粒径大小和组成，将土分为下列三种： 细粒土 颗粒的最大粒径小

2、于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90； 中粒土 颗粒的最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于85： 粗粒土 颗粒的最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于85。 （一）原材料的要求 碎石 碎石由岩石或砾石轧制而成，应洁净、干燥，并具有足够的强度和耐磨耗性。应具有棱角，接近立方体、不得含有软质和其它杂质。 砾石 砾石应坚硬、耐久，有机质、粘土块和其它有害物质的含量应符合有关规范的规定。 砂 砂应洁净、坚硬、干燥、无风化、无杂质，符合规定级配，其泥土杂物含量应小于3。 石屑 石屑系机械轧制而成。石屑应坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质

3、，并具有适当的级配。（一）原材料的要求 3、水 水应洁净，不含有害物质。来自可疑水源的水应按照公路工程水质分析操作规程(JTJ056-84)要求进行检验。 4、外加剂 无论采用何种外掺剂，外掺剂的种类和掺量必须按照有关规范进行试验确定，以达到满足设计和施工的要求。常用的外掺剂有；缓凝减水剂、缓凝阻裂剂、防冻剂等。 （一）原材料的要求 5、土的试验 在水泥稳定土基层施工前，应在所定料场小取有代表性的土样进行下列试验： 颗粒分析 液限和塑性指数 相对密度 吸水率 重型击实试验 碎石或砾石的压碎值 有机质和硫酸 盐含量(对土有怀疑时做)； 土料必须经以上试验证明符合规范规定后才能采用；对级配不良的碎

4、石、碎石土、砂砾、砂砾土、砂等宜外加某种集料改善其级配，并通过试验确定其配合比。 6、水泥的试验 应试验水泥的标号和终凝时间。 在材料场同批来料的料堆上取样时，应先铲除堆脚等处无代表性的部分，再在料堆的顶部、中部和底部，各由均匀分布的几个不同部位，取得大致相等的若干份组成一组试样，务必使所取试样能代表本批来料的情况和品质。 (二)水稳基层原材料取样 （三）原材料的试验项目及频率试验项目材料名称目的频度仪器和试验方法含水量土、砂砾、碎石等集料确定原始含水量每天使用前测2个样品烘干法、酒精燃烧法、含水量快速测定仪级配砂砾、碎石等集料确定级配是否符合要求，确定材料配合比每种土使用前测2个样品，使用过

5、程中每2000m3测2个样品筛分法液限、塑限土、级配碎石或级配碎石中0.5mm以下的细土求塑性指数，审定是否符合规定每种土使用前测2个样品，使用过程中每2000m3测2个样品液塑限联合测定法测液限；滚搓法塑限试验测塑限相对毛体积密度、吸水率砂砾、碎石等评定粒料质量，计算固体体积率使用前测2个样品，砂砾使用过程中每2000m3测2个样品，碎石种类变化重做2个样品。网篮法或容积1000ml以上的比重瓶法。底基层和基层原材料的试验项目（四）原材料的试验项目试验项目材料名称目的频度仪器和试验方法压碎值砂砾、碎石等集料评定石料的抗压碎能力是否符合要求使用前测2个样品，砂砾使用过程中每2000m3测2个样

6、品，碎石种类变化重做2个样品。集料压碎值试验有机质和硫酸盐含量土确定土是否适宜于用石灰或水泥稳定对土有怀疑时做此试验有机质含量试验，易溶盐试验水泥标号和终凝时间水泥确定水泥的质量是否适宜应用做材料组成设计时测1个样品，料源或标号变化时重测网篮法或容积1000ml以上的比重瓶法。底基层和基层原材料的试验项目 续 试验一 水泥标号试验水泥胶砂强度试验水泥取样方法 试验一 水泥标号试验取样水泥取样方法1、分割样： 1）袋装水泥：每1/10编号从一袋水泥中取至少6kg； 2）散装水泥：每1/10编号在5min内取至少6kg； 均采用采样管进行取样。 试验一 水泥标号试验取样袋装水泥取样器散装水泥取样器

7、 试验一 水泥标号试验取样袋装水泥取样： 随机选择20个不同部位，从取样管插入适当深度，用大拇指按住气孔，小心抽出取样管。将所取样品放入洁净、干燥、不易受污染的容器中。散装水泥取样: 通过转动取样器内管控制开关，在适当位置插入水泥一定深度，关闭后小心抽出。将所取样品放入洁净、干燥、不易受污染的容器中。 试验一 水泥标号试验样品制备2、样品缩分 样品缩分可采用二分器，一次或多次将样品缩分到标准规定量；3、试验样及封存样 将每一编号所取水泥混合样通过0.9mm方孔筛，均分为试验样和封存样。4、分割样 每一编号所取10个分割样应分别通过0.9mm方孔筛并按附录进行试验，不得混杂。 试验一 水泥标号试

8、验样品制备缩分二分器 试验一 水泥标号试验样品制备5、 样品的包装与贮存： 样品取得后应存放在密封的金属容器中，加封条。容器应洁净、干燥、防潮、密闭、不易破损、不与水泥发生反应。 封存样应密封保管三个月。试验样与分割样亦应妥善保管。 存放样品的容器应至少在一处加盖清蜥、不易擦掉的标有编号、取样时间、地点 、人员的密封印，如只在一处标志应在器壁上。 封存样应贮存于干燥、通风的环境中。 取样单 样品取得后，均应由负责取样操作人员填写如下表所示的取样单。 试验一 水泥标号试验胶砂强度1、材料 1）当试验水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它贮存在基本装满和气密的容器里，这个容器应不与水泥起反应。

9、 2）ISO标准砂中国ISO标准砂完全符合颗粒分布和湿含量的规定。 3）水：仲裁试验或其他重要试验用蒸馏水，其他试验可用饮用水。 试验一 水泥标号试验胶砂强度1、材料 1）当试验水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它贮存在基本装满和气密的容器里，这个容器应不与水泥起反应。 2）ISO标准砂中国ISO标准砂完全符合颗粒分布和湿含量的规定。 3）水：仲裁试验时用蒸馏水，试验用水可用饮用水。 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强

10、度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度 试验一 水泥标号试验胶砂强度混合料配合比设计试验二、水稳基层混合料试验底、基层混合料试验项目混合料的生产控制试验 （一）混合料配合设计试验项目试验项目目的重型击实试验 求最佳含水率和最大干密度，以规定工地碾压时的合适含水率和应该达到的最小干密度，确定制备强度试验和耐久性试验的试件所应该用的含水率和干密度；确定制备承载比试件的材料含水率。 用于混合料配合比设计和施工碾压控制。无侧限抗压强度 进行材料组成设计，选定最适宜于用水泥稳定的土（包括粒料）；规定施工中所用的结合料剂量；为工地提供评定质量的标准。延

11、迟时间试验 对已定水泥剂量的混合料，确定延迟时间对混合料密度和抗压强度的影响，并据此确定施工允许的延迟时间。标准曲线绘制试验 用于拌和过程中测定水泥剂量。水泥剂量衰减试验 建议做。底基层和基层混合料试验项目 （二）混合料配比设计的步骤 （1）制备水泥稳定土混合料。 （2）标准击实试验 （3）计算混合料应有的干密度 （4）制备试件试验 （5）无侧限抗压强度试验 （6）选定合适的水泥剂量 步骤一：制备水泥稳定土混合料 同一种土样，不同水泥剂量的水泥稳定土混合料。一般情况按下列水泥剂量配制： 做基层用 中粒土和粗粒土： 3、4、5、6、7 塑性指数小于12的土：5、7、8、9 其他细粒土： 8、10

12、、12、14、16 做底基层用 中粒土和粗粒土： 3、4、5、6、7 其他细粒土： 6、8、9、10、12 如能估计合适剂量，可以将五个不同剂量减到三或四个。 步骤二：标准击实试验 确定各种混合料的最佳含水量和最大干(压实)密度，至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即： 最小剂量 中间剂量 最大剂量 其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干(压实)密度通过内插取得。 步骤三：计算混合料应有的干密度 按工地预定达到的压实度K，分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。-不同水泥剂量时的最大干密度 步骤四：制备试件 按最佳含水量和计算得的干密度制备试件，进行强度试验时，作为平行试验的试件数量应符

13、合下表中的规定。如试验结果的偏差系数大于表中规定的值、则应重做试验，并找出原因，加以解决。如不能降低偏差系数，则应增加试验数量。稳定土下列偏差系数时的试验数量小于10%10%-15%小于20%细粒土69中粒土6913粗粒土913步骤五：无侧限抗压强度试验 试件在规定温度下保湿养生6天，浸水1天后，进行无侧限抗压强度试验。 规定的温度为： 冰冻地区：202 非冰冻地区：252 计算试验结果的平均值和偏差系数。并应符合以下要求：步骤五：无侧限抗压强度试验式中：Rd 设计抗压强度（见下表）； Cv 试验结果的偏差系数（以小数计）； Z 标准正态分布表中随保证率（或置信度）而变的系数，高速公路和一级公

14、路应取保证率95%，即Z=1.645；其他公路应取保证率90%，即Z=1.282。水泥稳定土抗压强度标准 公路等级层位二级或二级以下公路高速公路和一级公路基层（MPa）2.53.035底基层（MPa）1.52.01.52.5步骤六：实际采用的水泥剂量 工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0.5-1.0，水泥的最小用量见下表。 采用厂拌法施工时，可只增加0.5；采用路拌法时，宜增加1。 水泥的最小剂量 拌和方法土类路拌法集中厂拌法细粒土或中粒土4%3%粗粒土5%4% （三）绘制标准曲线试验试剂的制备绘标准曲线 1.试剂的配制 （1） 0.1mol/L EDTA二钠标准液 准确称取乙二

15、胺四乙酸二钠简称 EDTA 二钠（分析纯）37226g，用微热的无二氧化碳蒸馏水溶解，特全部溶解并冷却至室温后，定容至1000ml。 （2）10氯化铵（NH4CL）溶液 将500g氯化铵（分析纯或化学纯）放在10L的聚乙烯桶内。加蒸馏水4500 ml ，充分震荡，使氯化铵完全溶解。也可以分批在1000 ml的烧杯中配制，然后倒入塑料桶内摇匀。 1.试剂的配制 （3）1.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液 用100g架盘天平称取18g氢氧化钠（NaOH）（分析纯），放入洁净干燥的1000ml烧杯中，加 1000ml蒸馏水使其完全溶解，特溶液冷至室温后，加入2ml三乙醇胺（分析纯），搅拌均匀后储于塑

16、料桶中。 （4）钙红指示剂 将0.2g钙试剂羟酸钠与20g预先在105烘箱中烘lh的硫酸钾混合。一起放入研钵中，研成极细粉末，储于棕色的广口瓶中，以防吸潮。 2.绘制标准曲线取样并计算组成准备试样标制备试液滴定试验绘制曲线 标准曲线的绘制步骤如下： 绘制标准曲线步骤一 随机取样 取工地用水泥和集料，将集料风干分别过2.0mm或2.5mm筛，用烘干法或酒精法测其含水量。混合料组成的计算公式如下： 干料质量=混合料质量/（1+土的风干含水量） 计算步骤：干混合料质量=300g/（1+最佳含水量） 干土质量=干混合料质量/（1+水泥剂量） 水泥质量=干混合料质量一干土质量 湿土质量=干土质量（1+含

17、水量） 需加水的质量=300g湿土质量水泥质量 绘制标准曲线步骤二 准备试样 制备水泥剂量为0%、2%、 4、 6、8%的5种试样，每种2个样品，含水量均为最佳含水量。 以第2种为例：准备2份水泥剂量为2的水泥土混合料试样，每份均重300g，并分别放在两个搪瓷杯内。水泥土混合料的含水量应等于工地预期达到的最佳合水量、混合料中所加的水应与工地所用水相同。 注意： 如为细粒土，则每份的质量可以减少为100g。 这里是以水泥剂量为0%、2%、 4、 6、8%绘制标准曲线，实际工作中应使工地实际所用水泥剂量位于准备标准曲线时所用剂量的中间。 绘制标准曲线步骤三 制备试液 取一个盛有试样的搪瓷杯，在杯内

18、加600ml 10%氯化钠溶液，用不锈钢搅拌棒充分 搅拌3min，每分钟搅拌1205次。 如水泥土混合料中的土是细粒土，则也可以 用1000ml具塞三角瓶代替搪瓷杯，手握三角瓶（瓶口向上）用力震荡3min分钟，每分钟110次120次，以代替搅拌棒搅拌，放置沉淀 4 min，如 4min后得到是浑浊液，则应增加放置沉淀时间，直到出现澄清悬浮液为止，并记录所需的时间，以后所有该种水泥土混合料的试验，均应以同一时间为准。 注：当仅用100g混合料时，只需200ml 10氯化铵溶液。 绘制标准曲线步骤四 滴定试验 用移液管吸取上层（液面下l2cm）悬浮液10ml放入200ml的三角瓶内，用量筒量取50

19、 ml 、1.8%NaoH（内含三乙醇铵）溶液倒入三角瓶中，此时溶液 PH值为 12.513.0，可用pH1214精密试纸检验，然后加入钙红指示剂（体积约为黄豆粒大小），摇均，溶液呈玫瑰红色。用 EDTA二钠标准液滴定到纯蓝色为终点；记录EDTA二钠的耗量（以 ml计，读至 0.lml）。 对其它几个搪瓷杯中的试样，用同样的方法进行试验，并记录各自的EDTA 二钠的耗量。 绘制标准曲线步骤五 绘制曲线 以同一水泥或石灰剂量混合料消耗EDTA二钠毫升数的平均值为纵坐标，以水泥或石灰剂量（）为横坐标制图。两者的关系应是一条顺滑的曲线，如素集料或水泥或石灰改变，必须重做标准曲线。 （四）确定延迟时间

20、延迟时间的定义延迟时间的确定延迟时间的规定 1.延迟时间的定义 所谓延迟时间是指水泥稳定土从加水拌和到碾压终了所经历的时间。 延迟时间对水泥稳定土混合料的强度和所能达到的干密度有明显的影响。延迟时间越长，混合料的强度和干密度损失就越大。 有关资料表明：延迟时间4h时，水泥砂砾混合料能达到的干密度只有2.18g/cm3，仅为无延迟时间的92%（ 2.18g/cm3 ），其强度则从无延迟时间的5.3MPa降到2.1MPa，降低了60%。延迟时间的对水泥砂砾的强度和干密度的影响012345 0 1 2 3 4 5 6 7 8 2.102.152.202.252.302.352.40干密度(g/cm3

21、)抗压强度(MPa)从拌和结束到制作试件的时间间隔(h)干 密 度抗压强度 2.延迟时间的确定 由前面的图可以看出：延迟时间对水泥稳定土混合料的强度和所能达到的干密度有明显的影响。 因此，既应使用终凝时间较长的水泥，又应该规定施工的延迟时间。国外一般规定延迟时间为2h。考虑我国的实际情况，采用路拌法施工中规定延迟时间为3-4h；采用集中厂拌法施工时延迟时间为2h；并通过试验确定应该控制的延迟时间。 3.延迟时间的规定 延迟时间对混合料强度的影响取决于两个因素，即水泥品种和土质。在土质不变的情况下，用终凝时间短的水泥时，延迟时间对混合料强度损失的影响大；在水泥不变的情况下，延迟2h，用某些土制的

22、混合料的强度可损失60%，而用另一些土制的混合料的强度可能只损失20%左右，甚至没有损失。 因此，规范规定在施工前必须做延迟时间对混合料强度影响的试验，并通过试验确定应该控制的延迟时间。 水泥稳定土拌和质量控制的项目、频率和标准 项目频率标准级配每2000m2检1次符合设计和规范集料压碎值据观察，异常时随时试验符合设计和规范水泥剂量每2000m2检1次，至少6个样品，用滴定法或直读式测钙仪试验，并与实际水泥用量校核。不小于设计值-1.0%含水量据观察，异常时随时试验符合设计和规范拌和均匀性随时观察无灰条、灰团、色泽均匀，无离析现象抗压强度稳定细粒土，每一作业段或每2000m26个试件；稳定中粒

23、土和粗粒土，每一作业段或每2000m26个或9个试件符合设计和规范压实度每一作业段或不超过2000m2检查6次以上；符合设计和规范（五）混合料拌和生产控制试验工程类别项目频度质量标准高速公路一级公路一般公路底基层纵断高程(mm)二级及二级以下公路每20延米1点;高速公路和一级公路每20延米1个断面,每个断面3-5个点。+5,-15+5,-20厚度(mm)均值每15002000m26个点。-10-12个别值-25-30宽度（mm） 每40延米1处。+0以上+0以上横坡度（%）每100延米3处。0.30.5平整度(mm)每200延米2处，每处连续10尺（3米直尺）。1215施工过程中的检查项目与频率（六）水稳基层施工检测控制工程类别项目频度质量标准高速公路一级公路一般公路底基层纵断高程(mm)二级及二级以下公路每20延米1点;高速公路和一级公路每20延米1个断面,每个断