土工和无机结合料稳定材料试验检测

土工和无机结合料稳定材料试验检测第一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二主要内容

第一部分土工一、土的概述二、颗粒分析（颗粒级配）试验三、界限含水率试验四、击实(最佳含水率、最大干密度)试验五、土的承载比（CBR)试验第二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二第二部分无机结合料稳定材料一、无机结合料稳定材料击实试验二、无侧限抗压强度试验三、水泥（石灰）剂量第三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二第一部分：土工

《公路土工试验规程》（JTGE40-2007)一、土的概述第四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二1、土的形成土是由地壳表面的岩石经过物理风化

化学风化和生物风化作用之后的产物。第五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

岩石暴露在大气中，受到温度变化的影响，体积经常发生膨胀和收缩，不均匀的膨胀和收缩使之产生裂缝，同时长期经受风

霜

雨和雪的侵蚀以及动植物的破坏，逐渐由整块岩石崩解成大小不等和形状不同的碎块，这个过程叫物理风化。

第六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

物理风化只改变岩石颗粒的大小和形状，不改变颗粒的成分。物理风化后形成的碎块与氧气

二氧化碳和水接触，经过化学变化，变成更细的颗粒并且成分也发生改变，产生与原来岩石成分不同的矿物，这个过程叫做化学风化。第七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

在此基础上，加之生物活动的参与，从而产生有机质的积聚，经过这些风化作用所形成的矿物颗粒堆积在一起，其间贯穿着孔隙，孔隙间存在着水和空气。这种松散的固体颗粒（有时还会含有有机质）

水和气体的集合体即是土。第八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2、土的三相组成土由固体土粒、液体水和气体三相组成。第九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二土固体颗粒水气体原生矿物次生矿物结构水自由水气态水固体水强结合水弱结合水毛细水重力水第十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3、土的工程分类土分类总体系图（根据巨粒组、粗粒组和细粒组含量）土巨粒土粗粒土细粒土特殊土漂石土卵石土砾类土砂类土粉类土粘类土有机质土黄土膨胀土红粘土盐渍土第十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3.1巨粒土分类巨粒土漂（卵）石巨粒含量＞

75%漂（卵）石夹土50%

＜巨粒含量≤75%漂（卵）石质土15%

＜巨粒含量≤50%漂石粒＞卵石粒漂石粒≤卵石粒漂石粒＞卵石粒漂石粒≤卵石粒漂石粒＞卵石粒漂石粒≤卵石粒BCbBSICbSISIBSICb第十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3.2砾类土分类备注：F为细粒组质量（＜0.075mm)砾类土砾F≤5%含细粒土砾5%＜F≤15%细粒土质砾15%＜F≤50%GWGPGF细粒土在塑性图A线以下细粒土在塑性图A线以上GMGC第十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3.3砂类土分类备注：F为细粒组质量（＜0.075mm)砂类土砂F≤5%含细粒土砂5%＜F≤15%细粒土质砂15%＜F≤

50%SWSPSF细粒土在塑性图A线以下细粒土在塑性图A线以上SMSC第十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3.4、细粒土的分类细粒土粉质土黏质土有机质土高（低）液限粉土粗粒组含量≤25%含砾（砂）高低液限粉土粗粒组含量＞25%，≤50%高(低)液限黏土粗粒组含量≤25%含砾（砂）高（低）液限黏土粗粒组含量＞25%，≤50%A线或A线以上有机质高低液限黏土A线以下有机质高低液限粉土MHML砾粒≥砂粒砾粒＜砂粒CHCL砾粒≥砂粒砾粒＜砂粒CHOCLOMHOMLOMHGMLGMHSMLSCHGCLGCHSCLS第十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3.5、土工试验项目

1、物理性质试验：含水率、密度、比重、颗粒分析、相对密度。

2、水理性质试验：界限含水率、稠度、膨胀、毛细上升速度。

3、力学性质试验：渗透性、击实性、压缩性、黄土湿陷性、直接剪切、三轴剪切、无侧限剪切、土基承载比、回弹模量。

4、化学性质试验：酸碱度、烧失量、有机质含量、可溶盐含量、阳离子交换量、矿物成份。第十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二二、土的颗粒分析1、概述粒度：土粒的大小。粒组：大小相近的土粒合并为组。土的粒度成分（颗粒级配）：指土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分数表示），它可用来描述土的各种不同粒径土粒的分布特性。

粒组的划分粒径(mm)2006020520.50.250.0750.002巨粒组粗粒组细粒组漂石(块石)卵石(小块石)砾(角砾)砂粉粒粘粒粗中细粗中细第十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二1.1粒度成分的分析方法：1）筛析法（适用于粒径大于0.075mm的土）粗筛（圆孔筛）：孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径为2mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm2）沉降分析法：密度计法和移液管法（适用于粒径小于0.075mm的土）第十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二1.2粒度成分的表示方法1）表格法——以列表形式直接表达各粒组的相对含量第十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2）累积曲线法——用一条曲线表示一种土的粒度成分，在一张图上能同时表示许多种土的级配成分。不均匀系数Cu=d60/d10≥5曲率系数Cc=（d30）2/（d60d10）1～3第二十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3）三角坐标法——用一点表示土的粒度成分，在一张图上能同时表示几种土的粒度成分。等边三角形第二十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2、试验步骤（一）筛析法（粒径d＞0.075mm的土）1）试验原理筛析法是将土样通过逐级减小孔径的一组标准筛子。对于通过某一筛孔的土粒，可以认为其粒径恒小于该筛的孔径，反之，遗留在筛上的颗粒，可以认为其粒径恒大于该筛的孔径。这样即可把土样的大小颗粒粒按筛孔径大小逐级加以分组和分析。第二十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2）方法概述（无粘聚性的土-干筛法）将土样放在橡皮板上风干，用木碾将粘结的土团充分碾散拌匀，用四分法取代表性土样备用。将四分法取出的代表性土样按表2.1的规定称取试样质量，应准确至0.1g，试样数量超过500g时，应准确至1g。表2.1取样数量颗粒尺寸(mm)<2<10<20<40<60取样数量(g)100～300300～10001000～20002000～40004000以上第二十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二将试样过孔径为2mm的细筛，分别称出筛上和筛下土的质量。（若2mm筛下的土不超过试样总质量的10%，则可省略细筛分析。同样，2mm筛上的土如不超过试样总质量的10％，则可省略粗筛分析）。取2mm筛上试样倒入依次叠好的粗筛（孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm）的最上层筛中；取2mm筛下的土样倒入依次叠好的细筛（孔径为2mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm）的最上层筛中进行筛析，筛析时细筛可放在摇筛机上振摇，振摇时间一般为（10-15）min。第二十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二依次将留在各筛上的土称重。要求各细筛及底盘内土质量总和与原来所取2mm筛下试样质量之差不得大于1％，同样各粗筛及2mm筛下的土质量和与试样质量之差不得大于1%。如果小于0.075mm颗粒含量超过总土质量的10%，有必要时，做密度计分析。第二十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3）计算及绘图在半对数坐标纸上，以小于某粒径的土质量百分数为纵坐标，以粒径为横坐标，绘制颗粒大小分配曲线。按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数：

X=(A/B)×100

式中：X－小于某粒径颗粒的质量百分数，％；

A－小于某粒径的颗粒质量，g；

B－试样的总质量，g。当小于2mm的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径的颗粒质量占总质量的百分数：

X=(a/b)×p×100

式中：a－通过2mm筛的试样中小于某粒径的颗粒质量，g；

b－通过2mm筛的土样中所取试样的质量，g；

p－粒径小于2mm的颗粒质量百分数。第二十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（二）沉降分析法1．试验原理沉降分析法分密度计和移液管法两种，是根据土粒在液体中沉降的速度与粒径的关系由笃克斯定理确定。定理认为土粒越大，在静水中沉降速度越快。反之，土粒越小、沉降速度越慢。第二十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2.密度计种类及校正（1）密度计分甲、乙两种。甲种密度计：刻度单位以20℃时每1000ml悬液内所含土质量的克数表示，刻度为-5～50，最小分度值为0.5；乙种密度计：刻度单位以20℃时悬液的比重表示，刻度为0.995～1.020，最小分度值为0.0002.（2）密度计的几种校正：密度计刻度及弯月面校正、温度校正、土粒比重校正（2.65）、分散剂校正。第二十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二试验示例筛前总土质量＝1200g孔径（mm）留筛质量(mm)累计留筛质量(g)小于该孔径的土质量(g)小于该孔径土质量百分比(%)60

1200.0100.040001200.0100.02047.347.31152.796.11071.8119.11080.990.15132.7251.8948.279.02186.9438.7761.363.4

1380.4819.1380.931.70.5106.8925.9274.122.80.25132.01057.9142.111.80.07558.21116.183.97.0筛余74.6

合计1190.7

粒组划分

/mm颗粒组成

/%巨粒组漂石（>200）/卵石（200~60）/粗粒组砾（角砾）粗（60~20）3.9中（20~5）17.1细（5~2）15.6砂粗（2~0.5）40.6中（0.5~0.25）11.0细（0.25~0.075）4.8细粒组粉粒（0.075~0.002）7.0黏粒（<0.002）不均匀系数Cu/曲率系数Cc/土的命名：含细粒土砂，记SF.

第二十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二由曲线可确定两个土粒的级配指标:不均匀系数Cu=d60/d10曲率系数CC=d302/（d10*d60

）

d60、

d30、d10－有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为60％、30%、10%的粒径，mm；

第三十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二三、界限含水率试验（一）概述界限含水率定义：粘性土的状态随着土中含水率的变化而变化，各种粘性土有一个处于塑性状态的含水率范围，界限含水率就是这个范围的度量值；说明：对实际工程来说，具有实用意义的是液限、塑限和缩限。液限是可塑状态的上限，塑限是可塑状态的下限。含水率低于缩限，水分蒸发时体积不再缩小。第三十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二液限WL（%）：土从液体状态向塑性体状态过渡的界限含水率。塑限WP（%）

：土由塑性体状态向脆性固体状态过渡的界限含水率。缩限WS（%）

：达到某一含水率后，土体积不再收缩的界限含水率。

塑性指数

IP=WL-WP：液限与塑限之差值。（一般在习惯上用不带百分数符号的数值表示。塑性指数越大，表示土越具有高塑性）

第三十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二液性指标IL=(W-WP)/（WL-WP）（%）

：表示天然含水率与界限含水率关系的指标。当IL=1.0，即W=WL,土处于液限；当IL=0，即W=WP,土处于塑限。故按IL可区分土的各种状态：IL0 为坚硬状态 0<IL0.25为硬塑状态0.25<IL0.75 为可塑状态0.75<IL1为软塑状态IL>1.0为流塑状态天然稠度：土的液限与天然含水率之差和塑性指数之比。第三十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二界限含水率试验方法：1、液限塑限联合测定法2、液限碟式仪法（碟式液限仪）3、滚搓塑限试验法4、缩限试验第三十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（二）液限塑限联合测定法实验目的：

为了确定粘性土由流动状态，可塑状态和半固体状态、固体状态相互转化时的分界含水率。它是土工试验中的基本指标之一。为划分土类，计算天然稠度，塑性指数IP，液性指标IL，供工程设计和施工之用。

适用范围：本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于5%的土；第三十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二仪器设备：

LP-100型液塑限联合测定仪:锥质量为100g，锥角为30°，读数显示形式宜采用光电式、游标式、百分表式。第三十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二电子天平（称量200g,感量0.01g）、烘箱第三十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二试验步骤：

1）取有代表性的天然含水率或风干土样进行试验。如土中含有大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm的筛。取代表性土样200g，分别放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，使土样的含水率分别控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）附近。用调土刀调匀，密封放置18h以上。2）利用简易辨别法或颗粒分析法确定土的类别，砂类土还是细粒土。（锥入深度和结果整理需要）第三十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3）将制备好的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯中，试杯装满后，刮成与杯边齐平。4）给圆锥仪锥尖涂少许凡士林，将装好土样的试杯放在联合测定仪上，使锥尖与土样表面刚好接触，然后按动落锥开关，测记经过5s锥的入土深度h。改变锥尖与土接触位置重复本操作。（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm)5）去掉锥尖入土处的凡士林，测盛土杯中土的含水率w。重复以上步骤对已准备好的其它两个含水率的土样进行测试。第三十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二结果整理：

以含水率w为横坐标，锥入深度h为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线，如图所示。三点应在一直线上。第四十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二砂类土细粒土第四十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二abc当三点不在一直线上时，通过高含水率的a点和其余两点b、c连成二条直线，由液限在hp-wl图上查的hp,以此hp再在h-w的ab及ac两直线上求出相应的两个含水率，当两个含水率的差值小于2％时，应以两点含水率的平均值与高含水率的点连一直线如图中B线，当两个含水率的差值大于、等于2％时，应重做试验。第四十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二土样定名（1）当细粒土位于塑性图A线或A线以上时，按下列规定定名：在B线或B线以右，称高液限黏土，记为CH；在B线以左，IP=7线以上，称低液限黏土，记为CL。（2）当细粒土位于A线以下时，按下列规定定名：在B线或B线以右，称高液限粉土，记为MH；在B线以左，IP=4线以下，称低液限粉土，记为ML。（3）黏土~粉土过渡区（CL~ML）的土可以按相邻土层的类别考虑细分。第四十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二注意事项1、对于100g锥而言c点的锥入深度应控制在5mm以下，对于砂类土可大于5mm，a点的锥入深度应为20±0.2mm;锥入深度允许误差0.5mm，否则应重做，每次均取10g以上的土样两个，测定其含水率。2、试验须进行两次平行测定，取其算术平均值，以整数（%）表示。其允许差值为：高液限土小于或等于2%，低液限土小于或等于1%。第四十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二四、击实试验（一）概述击实试验的意义：为了改善土的工程性质，常采用压实的方法使土变得密实。击实试验的目的是确定土的最大干密度和最佳含水率，为施工控制填土密度提供设计依据。击实试验的原理：击实试验就是模拟施工现场压实条件，采用锤击方法使土颗粒重新排列紧密。对于粗粒土因颗粒的紧密排列，增强了颗粒表面摩擦力和颗粒之间嵌挤形成的咬合力。对细粒土则因为颗粒间的靠紧而增强粒间的分子引力，从而使土在短时间内得到新的结构强度。第四十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二含水率土中的水分为强结合水、弱结合水及自由水。工程上含水率定义为土中自由水的质量与干土粒质量之比的百分数，一般认为在100℃-110℃温度下能将土中自由水蒸发掉。含水率=（湿土质量-干土质量）÷干土质量×100%允许差值

含水率试验须进行二次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应符合下表规定含水率（%）允许平行差值（%）含水率（%）允许平行差值（%）5以下0.340以上≤240以下≤1层状和网状构造的冻土＜3第四十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二密度：是指土体单位体积的质量，ρ=m/V(g/cm3)干密度：是指土的固体颗粒质量与土的总体积之比。ρd=ms/V(g/cm3)

土的干密度越大，土越密实。所以干密度常用作填土压实的控制指标。最大干密度(ρd):在击数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水率的增加而增大；而当含水率达到某一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为最大干密度，与它对应的含水率称为最佳含水率。

第四十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二(二）仪器设备仪器主要部件由击实筒，击锤。第四十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二试验方法的类型：击实试验分轻型和重型两类，其击实试样方法类型见下表：第四十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（三）试验步骤1．试样制备试样制备分干法和湿法两种，对一般土，干法制样和湿法制样所得击实结果有一定差异，对于具体试验应根据工程性质选择制备方法。（1）干法制样：将代表性土样风干或在低于50℃温度下烘干，放在橡皮板上用木碾碾散，过筛（筛号视粒径大小而定）拌匀备用。测定土样风干含水率w，按土的塑限估计最佳含水率，并依次按相差约2％的含水率制备一组试样（不少于5个），其中有两个大于和两个小于最佳含水率。

第五十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

按确定含水率制备试样。将称好质量的土平铺于不吸水的平板上，用喷水设备往土样上均匀喷洒预定mw的水量拌匀后，静置一段时间，装入塑料袋内静置备用。静置时间对高液限粘土不得少于24h，对低液限粘土不得少于12h。（2）湿法制样：对天然含水率的土样过筛（筛孔视粒径大小而定），并分别风干到所需的几组不同含水率备用。第五十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2.试样击实将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样按所选击实方法分3或5次倒入筒内，每层按规定的击实次数进行击实，要求击完后余土高度不超过试筒顶面6mm(大筒)或5mm(小筒)。用修土刀齐筒顶削平试样，称筒和击实样土重后用推土器推出筒内试样，测定击实试样的含水率和测算击实后土样的湿密度，依次重复上述过程，将所备不同预定含水率的土样击完。第五十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3.结果整理计算击实后各点的干密度ρd。以干密度ρd为纵坐标，含水率w为横坐标，绘ρd-w关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。第五十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二击实试验记录（小筒997cm3)筒+土重(g)42174382444543994364筒重(g)2346.4土重(g)1870.62035.62098.62052.62017.6湿密度(g/cm3)1.882.042.102.062.02盒号101167423121312盒质量(g)124.4122.599.6114.8137.1132.2135.7134.8104.5110.3盒+湿土(g)450.4473.8398.8416.2642.1529.7456.3450.9573.7532.3盒+干土(g)422.0443.2367.8385.1581.3481.7413.2409.2504.7469.0水质量(g)28.430.631.031.160.848.043.141.769.063.3干土质量(g)297.6320.7268.2270.3444.2349.5277.5274.4400.2358.7含水量(%)9.59.511.611.513.713.715.515.217.217.6平均含水量(%)9.511.613.715.417.4干密度(g/cm3)1.721.831.851.791.72第五十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二最佳含水率：13.0%，最大干密度：1.86g/cm3第五十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二砂砾土击实结果处理含石量（%）(大于4.75mm颗粒）最大干密度（g/cm3）最佳含水率（%）02.106.8102.156.6202.196.4302.246.0402.295.4502.343.8第五十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二含石量与干密度关系曲线第五十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（四）土的击实特性1、击实曲线有一个峰点。2、当含水率偏干时，含水率的变动对干密度的影响要比含水率偏湿时的影响更为明显，由图知曲线左段较右段陡。3、土的含水率接近和大于最佳含水率时，土内孔隙中的空气越来越多的处于与大气隔离的封闭状态，击实作用已不能将这些气体排出，亦即击实土不可能达到完全饱和的状态。因此，击实曲线必然位于饱和曲线左下侧。第五十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（五）影响压实的因素1、含水率对整个压实过程的影响（击实曲线）。2、击实功对最佳含水率和最大干密度的影响。击实功愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水率则愈小，但增大击实功是有限的，超过这一限度，干密度增加不明显。3、不同压实机械对压实的影响。光面压路机和振动压路机压实效果不同。4、土粒级配的影响。均匀颗粒的砂，单一尺寸的砾石和碎石，很难碾压密实，只有在良好级配的条件下才能达到要求的密实度。第五十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二注意事项：1）当试样中有大于20mm或40mm颗粒时，应先取出大于颗粒，并求得其百分率P,其百分率应小于30%，把小于颗粒部分做击实试验，并对最大干密度和最佳含水率进行校正。2）制备粘性土时，要保证洒水均匀，充分拌和，充分闷料。3）在留取测定含水率的土样时，要从试筒两侧均匀取得，从而保证测定含水率的准确度。4）手动击实时，锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于试样面上。第六十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二五、土的承载比（CBR）试验（一）试验目的和适用范围（1）只适用于在规定的试筒内(击实大筒)制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。（2）试样的最大粒径宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm且含量不超过5%。CBR的定义：就是试验贯入量达到2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度（7MPa或10.5MPa)的比值,用百分数表示。CBR击实试件预先浸水饱和，以模拟材料在使用过程中的最不利状态；贯入过程中在试件上面放置荷载板，以模拟路面结构对路基的附加应力。

第六十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（二）仪器设备圆孔筛、试筒、套环、筒内垫块、夯击底板、击实仪、百分表、CBR承载比强度试验仪、荷载板、水槽等。多孔板荷载板第六十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（三）试验步骤：1、做土的标准击实，得出土最佳含水率、最大干密度。2、过40mm的筛，准备3份试样。(5%)3、称取试筒质量m1，按最佳含水率用重型击实试验法Ⅱ-2制备3个试件。4、称取试筒和试件的质量（m2)，计算湿密度。湿密度=（m2-m1）/2177

（kg/cm3）5、泡水测膨胀量（1）在试件制成后，放好一张滤纸，并安装附有调节杆的多孔板，放入4块荷载板。第六十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（2）将安装好后的试筒放入水槽（先不放水），并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，读取初读数。（3）向水槽内放水，使水面高于试件顶面大约25mm。（4）将试件浸水4昼夜(96h)。（5）泡水终了时，读取百分表读数，计算膨胀量。膨胀量=（泡水后试件高度变化）/120mm×100（%）（6）从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15min，然后卸去附加荷载和多孔板、底板、滤纸，称取试件质量m3。计算吸水量=m3-m2（g）第六十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二6.贯入试验将试件放置在荷载装置上，开始施加45N荷载，后调整百分表读数并记数。加荷以1-1.25mm/min的速度压入试件，读3个百分表的读数（荷载值1个表、贯入量2个表）。记录测力计内百分表某些整读数（如20、40、60）时的贯入量，并注意使贯入量为250×10-2mm时，能有5个以上的读数。测力计内的第一个读数应是贯入量30×10-2mm左右。7.将测量后的试件脱模，测试件的含水率w。可计算：

干密度=湿密度/(1+0.01×w)（kg/cm3）第六十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二8.绘图：绘制以单位压力（P）为横坐标，贯入量（L）为纵坐标的P-L的关系曲线。第六十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二9.整理结果：（1）一般采用贯入量2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比：

CBR=P/7000×100式中：P—单位压力（kPa）;CBR—承载比（%）（2）贯入量5mm时的承载比：CBR=P/10500×100如果贯入量为5mm时承载比大于2.5mm时的承载比，结果重做。如结果仍然如此，则采用5mm时的承载比。第六十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二10.精度要求：（1）如承载比变异系数CV大于12%，则去掉一个偏离大值，取其余2个结果的平均值。如CV小于12%，且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03g/cm3，取3个结果的平均值。如3个平行试验结果计算的干密度偏差超过0.03g/cm3，则去掉一个偏离大的值，取2个结果的平均值。（2）材料的承载比（%）承载比小于100，准确至5%；承载比大于100，准确至10%；第六十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

第二部分无机结合料稳定材料

《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009)第六十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二一、无机结合料稳定材料的击实1．概述无机结合料:它主要指水泥、石灰、粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰。所用水泥稳定材料、石灰稳定材料、石灰粉煤灰稳定材料等都属于无机结合料稳定材料。无机结合料稳定材料属于半刚性材料,广泛用于高等级公路路面基层、底基层，称为半刚性基层、底基层。（柔性基层、底基层的种类分为有机结合稳定类和无粘结粒料类。刚性基层包括贫混凝土基层、水泥混凝土基层以及连续配筋水泥混凝土基层）第七十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二2、目的和适用范围:(1)适用于在规定的试筒内，对水泥稳定材料（在水泥水化前）、石灰稳定材料及石灰（或水泥）粉煤灰稳定材料进行击实试验，以绘制稳定材料的含水率-干密度关系曲线，从而确定其最佳含水率和最大干密度。（2）试验集料的公称最大粒径宜控制在37.5mm以内（方孔筛）。（3）试验方法类别：第七十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二3、试验方法(水泥稳定砂砾土）-丙法将已过筛的试料用四分法逐次分小，直最后取约33kg试料。再用四分法将所取试料分成6份（至少要5份），每份质量约5.5kg(风干质量）。预定5~6个不同含水率，依次相差0.5%~1.5%。在估计最佳含水率左右可只差0.5%~1%。（对于水泥稳定类材料，在最佳含水率附近取0.5%，对于石灰、二灰稳定类材料，可取1%）。试样加水拌和均匀后将其装入密封容器或塑料口袋内浸润备用。击实前1h内将所需要的结合料水泥加至浸润后的试料中并且拌和均匀（石灰稳定材料和水泥石灰综合稳定材料，可将石灰和土一起拌匀后进行浸润）。第七十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二击实过程类似于普通土击实过程，击实后含水率应按无机结合料稳定材料含水率的要求测定。2个试样含水率的差值不得大于1%。所取样品的数量应不少于700g,如只取1个样品测定含水率，则样品的数量应不少于1400g。（烘箱的温度应事先调整到110℃左右，使放入的试样一开始就能在110℃的环境下进行烘干）。当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量为5％-30%时，应对试验所得最大干密度和最佳含水率进行校正。第七十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

注意事项（1）含水率试验时，烘箱的温度应事先调整到110℃左右，使放入的试样能一开始就能在110℃的环境下进行烘干。（水泥与水拌和就要发生水化作用，在较高温度下水化作用发生得较快。而烘干法又不能除去已与水泥发生水化作用的水，这样得出的含水率往往偏小。）（2）最大干密度按试验规程应保留小数点后3位有效数字，含水率计算至0.1%。（3）试料浸润时间：粘性土12-24h，粉性土6-8h，砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等4h左右，含土很少的未筛分碎石、砂砾和砂等2h。第七十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（4）试料浸润后才加水泥，并应在1h内完成击实试验。(水泥遇水就要开始水化作用，从加水拌和到进行击实试验间隔的时间愈长，水泥的水化作用和结硬程度就愈大。水化作用会影响水泥混合料所能达到的密实度，间隔时间愈长，影响愈大.)拌和后超过1h的试样，应予作废。石灰可与试料一起拌匀后浸润。（5）应做两次平行试验，两次试验最大干密度的差不应超过0.05g/cm3（稳定细粒土）和0.08/cm3（稳定中粒土和粗粒土），最佳含水率的差不应超过0.5％（最佳含水率小于10％）和1.0％（最佳含水率大于10%）。第七十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二二、无侧限抗压强度试验（一）目的：本试验方法适用于测定无机结合料稳定材料（包括稳定细粒土、中粒土、粗粒土）试件的无侧限抗压强度。本试验方法包括：按照预定干密度用静力压实法制备试件以及用锤击法制备试件。试件都是高:直径=1:1

的圆柱体。应尽可能用静力压实法制备等干密度的试件。

室内配合比设计试验和现场检测两者在试料准备上是不同的，前者是根据设计配合比称取试料并拌和，按要求制备试件；后者则在工地现场取拌和的混合料，并按要求制备试件。第七十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二稳定土试件成型机无侧限抗压强度试件微机控制全自动压力试验机（二）仪器材料：方孔筛、（脱模器、反力框架、液压千斤顶、夯捶、导管、）密封湿气箱或湿气池、水槽、200kN以上压力机、天平、台称、量筒等。第七十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二试模：

细粒土（最大粒径不大于4.75mm）试模的直径×高=50mm×50mm；

中粒土（最大粒径不大于26.5mm）试模的直径×高=100mm×100mm；

粗粒土（最大粒径不大于53mm）试模的直径×高=150mm×150mm

；第七十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（三）试验步骤：1.备料：将原材料放入50℃烘箱烘干、碾碎，并测含水率。2.击实。按击实确定无机结合料稳定材料的最佳含水率和最大干密度。3.确定试件个数。为保证试件结果的可靠性和准确性，每组试件的数目要求：小试件不少于6个，中试件不少于9个，大试件不少于13个，第七十九页，共九十九页，编辑于2023年，星期二4.闷料。将称好的材料放在长方盘内按其最佳含水率（粘性土较最佳含水量小3%）拌和密封备用。

浸润时间：粘性土12-24h;粉性土6-8h;砂性土、砂粒土、红土砂砾、级配砂砾4h;未筛分碎石、砂粒、砂2h。5.拌和水泥。待制成试件前1h内均匀加入水泥。第八十页，共九十九页，编辑于2023年，星期二6.成型试件。按预定的干密度用反力框架和液压千斤顶制件。脱模，称量试件重量m1，量取试件高度h1。7.开始养生。养生条件：密封湿气箱和恒温室内养生7d，温度20±2℃。在最后一天时，再次称量试件重量m2、量取高度h2，并浸泡水中24h。8.测抗压强度。将试件从水中取出，吸去表面水并称重m3，量取试件高度h3。将试件放到路面材料强度试验仪的升降台上,以速率1mm/min加荷，记录最大压力P。第八十一页，共九十九页，编辑于2023年，星期二9.计算公式：

RC=P/A(A=π×D2/4)

Rc-抗压强度P-最大压力（N）；A-面积,D

—试件的直径（单位mm）。

对于小试件：Rc=P/A=0.00051P(MPa)对于中试件：Rc=P/A=0.000127P(MPa)对于大试件：Rc=P/A=0.000057P(MPa)第八十二页，共九十九页，编辑于2023年，星期二10.精确度及允许误差：抗压强度保留一位小数。若干次平行试验Cv（偏差系数）要求满足：小试件不大于6%

（10%）

中试件不大于10%(15%)

大试件不大于15%(20%)11、结果处理：求出若干个试验结果的最小值和最大值、平均值、标准差S、偏差系数Cv和95%保证率的值Rc0.95(Rc0.95=1－1.645S)。第八十三页，共九十九页，编辑于2023年，星期二无侧限抗压强度试件质量计算：制备一个预定干密度的试件，需要的稳定材料混合料数量m1(g)随试模的尺寸而变。（大试件）m1=ρdV(1+w)

V——试模的体积（2650.7cm3

）；W——稳定材料混合料的含水率（%）；ρd

——稳定材料试件的干密度（g/cm3

）。第八十四页，共九十九页，编辑于2023年，星期二已知：干密度ρd=2.33g/cm3

w

=6.4%控制压实度98%(1)外掺法水泥：砂砾=5：100m1=ρdV(1+w)混合料质量=2.33*2650.7*1.064*0.98=6440.0（g)集料：（（6440.0/（1+0.064））/105）*100=5764.4（g)水泥：5764.4/100*5=288.2（g)（水泥和集料关系）水：6440.0-5764.4-288.2=387.4（g)6440.0/(1+0.064)*6.4%=387.4（g)第八十五页，共九十九页，编辑于2023年，星期二（2）内掺法水泥：砂砾=5：95m1=ρdV(1+w)混合料质量=2.33*2650.7*1.064*0.98=6440.0（g)集料：（6440.0/（1+0.064））*95%

=5750.0（g)水泥：（6440.0/（1+0.064））*5%

=302.6（g)水：6440.0-5750.0-302.6=387.4（g)6440.0/（1+0.064）*6.4%=387.4（g)第八十六页，共九十九页，编辑于2023年，星期二注意事项1、水泥（石灰）剂量均按干土（即干集料）质量的百分率计。2、无机结合料稳定材料配合比设计在计算试件质量时区分稳定材料的内掺和外掺。第八十七页，共九十九页，编辑于2023年，星期二

（一）水泥剂量测定（EDTA滴定法）适用范围：本方法只适用于在工地快速测定水泥稳定料或石灰稳定料中水泥和石灰的剂量，并用以检查拌和的均匀性。工地水泥和石灰稳定土含水量的少量变化（±2%），实际上不影响测定结果。主要仪器：滴定管（酸式）、搪瓷杯、量筒、天平等三、水泥（石灰）剂量测定方法第八十八页，共九十九页，编辑于2023年，星期二方法步骤：1.准备标准曲线。2.试样的配制：取样，样品风干后，用烘干法测其含水率。5种试样（每种2个样品，共10个样品）。第八十九页，共九十九页