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文档简介
土工试验检测方法
周昌静第一部分土的颗粒分析试验、液塑限试验及土的粒组划分、工程分类第二部分土工击实试验和CBR试验第一部分、土的颗粒分析试验、液塑限试验及土的粒组划分及工程分类一、颗粒分析试验的意义组成土体的颗粒是大小不同粒径的集合体,土粒粒径的大小和级配与土的工程性质紧密相关,土的颗粒分析试验就是测定土的粒径大小和级配状况,为土的分类、定名和工程应用提供依据。
颗粒分析试验分析的方法有三种,对于粒径大于0.075mm的土用筛分法测试;对于粒径小于0.075mm的土一般采用密度计法、移液管法。筛分法目的和使用范围本试验法适用于分析粒径大于0.075mm的土颗粒组成。对于粒径大于60mm的土样,本试验方法不适用。仪器设备2.1标准筛:粗筛(圆孔)孔径为60mm40mm20mm10mm5mm2mm;细筛孔径为2.0mm1.0mm0.5mm0.25mm0.075mm.2.2天平;称量5000g感量5g称量1000g感量1g称量200g感量0.2g2.3摇筛机2.4其他:烘箱筛刷烧杯木碾研钵及杵等试样从风干松散的土样中,用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样小于2mm颗粒的土100~300g最大粒径小于10mm的土300~900g最大粒径小于20mm的土1000~2000g最大粒径小于40mm的土2000~4000g最大粒径小于40mm的土4000g以上
试验步骤对于无凝聚性的土1、按规定称取试样,将试样分批过2mm的筛。2、将大于2mm的试样按从小到大的次序,通过大于2mm的各级粗筛。将留在筛上的土分别称量。
3、2mm筛下的土如数量过多,可用四分法缩分至100~800g将试样按从小到大的次序2mm的各级细筛。可用摇筛机进行振摇。振摇时间一般为10~15min。
4、由最大孔径的筛开始,顺序将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。漏下的土粒应全部放入下一级筛内,并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净,分别称量。5、筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差不应大于1%。6、如2mm筛下的土不超过试样总质量的10%可省略细筛分析;如2mm筛上的土不超过试样总质量的10%可省略粗筛分析。对于含有黏土粒的砂砾土1、将土样放在橡皮板上,用木碾将黏结的土团充分碾散,拌匀烘干称量如土样过多时,用四分法称取代表性土样.2、将试样置于盛有清水的瓷盆中,浸泡并搅拌,使粗细颗粒分散.3、将浸润后的混合液过2mm筛,边冲边洗过筛,直至筛上仅留大于2mm以上的土粒为止,然后将筛上洗净的沙砾风干称量。按以上方法进行粗筛分析
4、通过2mm筛下的混合液存放在盆中,待稍沉淀,将上部悬液过0.075mm的细筛,用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液,再加清水搅拌研磨静置过筛反复进行,直至盆内悬液澄清。最后将全部土粒倒在0.075筛上用水冲洗,直到筛上仅留大于0.075mm净砂为止。5、如果小于0.075mm颗粒质量超过总土质量的10%有必要时将这部分土烘干取样另作密度计或移液管分析。6、将大于0.075mm的净砂烘干称量,并进行细筛分析。7、将大于2mm颗粒及2~0.075mm的颗粒质量从原称量的总质量中减去,即为小于0.075mm颗粒质量。结果整理X=A/B*100X是小于某粒径颗粒的质量百分数%A是小于某孔径的颗粒质量(g)B是试样总质量(g)采用累计曲线法确定两个土粒的级配指标不均匀系数和曲率系数。不均匀系数Cu=d60/d10曲率系数Cu=d302/(d10.d60)d10、d30和d60----土的特征粒径(mm),在土的粒径分布曲线上,小于该粒径的土粒质量分别为总土质量的10%、30%、60%。当Cu≥5,且Cc=1~3时,称为级配良好。不能同时满足上述条件时,称为级配不良。粒度成分累计曲线图由图中可知:1、曲线a表示该土绝大部分是由比较均匀的砂粒组成的;(0.075~2mm含量较多)2、曲线b表示该土是由各种粒组的土粒组成,土粒是极不均匀的。(b曲线贯穿整个粒度成分累计曲线)3、曲线c表示该土中砂粒极少,主要由细颗粒组成的粘性土。(0.075以下含量较多)实例如图曲线a,查图可知d10=0.1、d30=0.22、d60=0.39不均匀系数Cu=d60/d10=0.39/0.1=3.9曲率系数Cu=d302/(d10.d60)=0.222/(0.1*0.39)=1.24因为不均匀系数Cu=3.9小于5,虽然曲率系数Cu=1.24在1~3之间,但该土还是属于级配不良土。级配良好土必须同时满足Cu≥5,且Cc=1~3两个条件。关于再次明确结构物台背回填技术要求的通知(闽高总工〔2007〕1号)龙长公司、浦南公司、泉州泉三公司、三明泉三公司:我部已颁布实施的《福建省高速公路路基施工标准化指南》对结构物台背回填技术作出了具体要求,但在近期我部工地巡检中发现现场贯彻执行时有偏差。为确保台背回填工程质量,根据现行土工试验规程(JTJ051-93),结合我省高速公路以往施工的经验,对在建及新开工高速公路项目结构物台背回填技术及指标要求再次明确如下:一、除薄壁桥台应采用碎石灌砂外,其它类型的台背及涵背回填料原则上应优先采用砂类土回填,若现场找不到满足技术指标的砂类土,则可考虑用石渣等透水性材料灌水回填,辅以小型压路机碾压夯实。二、砂类土的技术指标要求如下:其颗粒组成指标(按质量)0.5mm筛孔通过率应小于50%、0.074mm筛孔的通过率应小于20%、粘粒(<0.002mm)<3%,压实度要求达到96%。二〇〇七年一月十二日主题词:工程技术通知抄送:莆田市高指,龙岩、三明永武公司,福州绕城高速公路筹建组,福州机场路二期筹建组,省交规院,浙江省交规院,中咨公司,中交一院,本部黄祥谈副总指挥、工程处。福建省高速公路建设总指挥部办公室2007年1月12日印发二、液塑限试验液塑限的含义液限的含义:当黏性土含水率极高时,土成泥浆,呈粘滞流动的液体。当施加剪力时,泥浆将连续地变形,土的抗剪强度极低。当含水率逐渐降低到某一值时,土会显示出一定的抗剪强度,并且在外力作用下,可以塑成任何形状。土从液体状态向塑性体状态过渡的界限含水率称为液限WL。塑限的含义:当含水率继续降低时,土能承受较大的剪切应力,在外力作用不再具有塑性体特征,而具有脆性的固体特征。土由塑性体状态向脆性固体状态过渡的界限含水率称为塑限Wp。缩限的含义:当土达到塑限后继续变干,土的体积随含水率的减少而收缩。但达某一含水率后土体不再收缩,这个界限含水率称为缩限。塑性指数的含义:土处于塑性状态的含水率变化范围,即液限与塑限的差值。
Ip=WL-Wp塑性指数越大,表示土越具有高塑性,土越不稳定。液塑限联合测定法试验步骤1、目的和适用范围1.1本试验的目的是联合测定土的液限和塑限,用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数,供公路工程设计和施工使用1.2本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量的5%的土。仪器设备2.1圆锥仪:锥质量为100g或76g锥角为30°读数显示形式宜采用光电式、数码游标式百分表式。2.2盛土杯:直径50mm,深度40--50mm。
2.3天平:称量200g,感量0.01g。
2.4其它:筛(孔径0.5mm)、调土刀、调土皿、称量盒、研钵(附带橡皮头研杵或橡皮板、木棒)干燥器、吸管、凡士林等。
3试验步骤
3.1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0.5mm筛下的代表性土样200g,分开放入三个盛土皿中,加不同数量的蒸馏水,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)。用调土刀调匀,盖上湿布,放置18h以上。
过0.5mm筛土样三份,各200g加水用调土刀调匀测定a点的锥入深度,对于100g锥应为20mm±0.2mm,对于76g锥应为17mm。测定c点的锥入深度,对于100g锥应控制在5mm以下,对于76g锥应控制在2mm以下。对于砂类土,用100g锥测定c的锥入深度可大于5mm,用76g锥测定c的锥入深度可大于2mm。
液限a点中间状态b点略大于塑限c点
3.2将制备的土样充分搅拌均匀,分层装入盛土杯,用力压密,使空气逸出。对于较干的土样,应先充分搓揉,用调土刀反复压实,试杯装满后,刮成与杯边齐平。
土样分层装入盛土杯试件装好后刮成与杯边齐平3.3当用游标式或百分表式液限塑限联合测定仪试验时,调平仪器,提起锥杆(此时游标或百分表读数为零),锥头上涂少许凡士林。
3.4将装好土样的试放在联合测定仪的升降座上,转动升降旋钮,待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降,扭动锥下降旋钮,同时开动秒表,经5s时,松开旋钮,锥体停止下落,此时游标读数即为锥入深度h1。
3.5改变锥尖与接触位置(锥尖两次锥入位置距离不小于1cm),重复本试验3.3和3.4步骤,得锥入深度h2。h1、h2允许误差为0.5mm,否则,应重做。取h1、h2平均值作为该点的锥入深度h。
3.6去掉锥尖入土处的凡士林,取10g以上的土样两个,分别装入称量盒内,称质量(准确至0.01g),测定其含水率ω1、ω2(计算至0.1%)。计算含水率平均值ω。
3.7重复本试验3.2至3.6步骤,对其它两个含水率土样进行试验,测其锥入深度和含水率。
3.8用光电式或数码式液限塑限联合测定仪测定时,接通电源,调平机身,打开开关,提上锥体(此时刻度或数码显示应为零)。将装好土样的试杯放在升降座上,转动升降旋钮,试杯徐徐上升,土样表面和锥尖刚好接触,指示灯亮,停止转动旋钮,锥体立刻自行下沉,5s时,自动停止下落,读数窗上或数码管显示锥入深度。试验完毕,按动复位按钮,锥体复位,读数显示为零。试锥数显屏幕接触指示复零开关电源开关测量开关微调螺帽将试杯放在联合测定仪的升降台上转动微调升降旋钮调整至接触指示灯亮按测量钮,让锥体自由下落5s后,读数4、结果整理4.1在二级双对数坐标纸上,以含水率w为横坐标,锥入深度h为纵坐标,点绘a,b,c三点含水率的h-w图,连此三点,应呈一条直线。如三点不在一条直线上,要通过a点与b,c两点连成两条直线,根据液限(a点含水率在h-wl图上查得hp),以此hp再在h-w图上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,以该两点含水率的平均值与a值连成一直线。当两个含水率的差值大于2%时,应重做试验。abc4.2液限的确定方法4.2.1若采用76g锥做液限试验,则在h-w图上,查得纵坐标入土深度h=17mm所对应的横坐标的含水率w,即为该土样的液限WL。4.2.2若采用100g锥做液限试验,则在h-w图上,查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水率w,即为该土样的液限WL。4.3塑限的确定方法4.3.1、根据4.2.1求出液限,通过76g锥入土深度h与含水率w的关系曲线,查得锥入土深度为2mm所对应的含水率即为该土样的塑限wp。4.3.2采用100g锥时,分为两种情况来确定塑限时的锥入深度。1、对于细粒土,用双曲线确定hp值。表达式为:hp=WL/(0.524WL-7.606)2、对于砂类土,则用多项式曲线确定hp值.表达式为:hp=29.6-1.22WL+0.017WL2-0.0000744WL3根据求得的塑限入土深度hp,在h-w图的ac直线上查得hp所对应的含水率,即为塑限Wp.液限与塑限入土深度关系图(h-wl图)实例某土为细粒土,测得其液限为42%,求其塑限的锥入深度值。hp=WL/(0.524WL-7.606)=42/(0.524*42-7.606)=2.9mm求得塑限锥入深度值为2.9mm,然后再到h-w图中查得对应的含水率,此为该图的塑限Wp砂类土hp=29.6-1.22WL+0.017WL2-0.0000744WL3=29.6-1.22*42+0.017*422-0.0000744*423=2.8土的颗粒划分塑性图土的工程分类(在土工规范的第6~14页有详细描述)一、巨粒土分类(1)巨粒组质量多于总质量75%的土称为漂(卵)石。(2)巨粒组质量为总质量50~75%(含75%)的土称为漂(卵)石夹土。(3)巨粒组质量为总质量15~50%(含50%)的土称为漂(卵)石质土。(4)巨粒组质量少于总质量15%的土,可扣除巨粒,按粗、细粒土相应的规定定名。漂(卵)石按下列规定定名:(1)漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称为漂石,记为B。(2)漂石粒组质量少于或等于卵石粒组质量的土称为卵石,记为Cb。漂(卵)石夹土按下列规定定名:(1)漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称为漂石夹土,记为BSl。(2)漂石粒组质量少于或等于卵石粒组质量的土称为卵石夹土,记为CbSl。漂(卵)石质土按下列规定定名:(1)漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称为漂石夹土,记为SlB。(2)漂石粒组质量少于或等于卵石粒组质量的土称为卵石夹土,记为SlCb。(3)如有必要,可按漂(卵)石质土中砾、砂、细粒土的含量定名。粗粒土分类试样中巨粒组质量少于或等于总质量15%,且巨粒组土粒与粗粒组土粒质量之和多于总土质量50%的土称粗粒土。砾类土粗粒土中砾粒组质量多于砂粒组质量的土称砾类土。砾类土按照下列规定进行分类(1)砾类土中细粒组质量少于或等于总质量5%的土称为砾,按下列级配指标定名:①当Cu≥5,且Cc=1~3时,称为级配良好砾,记为GM。②不能同时满足上述条件时,称为级配不良砾,记为GP。(2)砾类土中细粒组质量为总质量的5~15%(含15%)的土称为含细粒土砾,记为GF。(3)砾类土中细粒组质量大于总质量的15%,并小于或等于总质量的50%的土称为细粒土质砾,按细粒土在塑性图中的位置定名:①当细粒土位于塑性图A线以下时,称粉土质砾,记为GM。②当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,称黏土质砾,记为GC。砂类土粗粒土中砾粒组质量少于或等于于砂粒组质量的土称砂类土。砂类土按照下列规定进行分类(1)砂类土中细粒组质量少于或等于总质量5%的土称为砂,按下列级配指标定名:①当Cu≥5,且Cc=1~3时,称为级配良好砂,记为SM。②不能同时满足上述条件时,称为级配不良砂,记为SP。(2)砂类土中细粒组质量为总质量的5~15%(含15%)的土称为含细粒土砂,记为SF。(3)砂类土中细粒组质量大于总质量的15%,并小于或等于总质量的50%的土称为细粒土质砂,按细粒土在塑性图中的位置定名:①当细粒土位于塑性图A线以下时,称粉土质砂,记为SM。②当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,称黏土质砂,记为SC。细粒土分类试样中细粒组土粒质量多于或等于总土质量50%的土称细粒土。细粒土按下列规定划分:(1)细粒土中粗粒组质量少于或等于总质量25%的土称为粉质土或黏质土。(2)细粒土中粗粒组质量为总质量25%~50%(含50%)的土称为含粗粒粉质土或含粗粒黏质土。(3)试样中有机质含量多于或等于总质量的5%,且少于总质量的10%的土称有机质土。试样中有机质含量多于或等于10%的土称为有机土。细粒土按塑性图分类:WL<50%低液限WL≥50%高液限细粒土应按其在塑性图的位置定名(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,按照下列规定进行定名:在B线或B线以右,称高液限粉土,记为MH。在B线以左,Ip=4线以上,称低液限粉土,记为ML。含粗粒细粒土应先按上述方法分类外,再按以下规定最终定名:(1)当粗粒组中砾粒组质量多于砂粒组质量时,称含砾细粒土,应在细粒土代号后缀以代号”G”.(2)当粗粒组中砂粒组质量多于或等于砾粒组质量时,称含砾细粒土,应在细粒土代号后缀以代号”S”.有机质土按下列规定定名:(1)塑性图A线或A线以上时在B线或B线以右,称有机质高液限黏土,记为CHO。在B线以左,Ip=7线以上,称有机质低液限黏土,记为CL0。(2)位于A线以下时在B线或B线以右,称有机质高液限粉土,记为MH0。在B线以左,Ip=4线以上,称有机质低液限粉土,记为ML0。土中有机质包括未完全分解的动植物残骸和完全分解的无定形物质。后者多呈黑色、青黑色或暗色;有臭味;有弹性和海绵感。借目测、手摸及嗅感判别。当不能判别时,可采用将土样在100~105℃的烘箱中烘烤,若烘烤24h后的土样的液限小于烘烤前的四分之三,则该试样为有机质土。当有需要时也可进行有机质含量试验。
实例:某土颗粒分析试验如表1,液限为42,塑限指数为11,试对该土定名。粗
筛
分
析孔径(mm)占小于该孔径颗粒占总土重百分比(%)60100.040100.020100.01094.4584.7266.4细
筛
分
析266.4163.80.551.20.2540.10.07533.2首先该土的0.075的通过率为33.2%,且无巨粒组土粒,确定该土的粗粒组土粒含量为66.8%,大于50%,初步确定该土为粗粒土。其次该土的砾粒组占总土重的33.6%大于砂粒组占总土重的33.2%,可判定该土属砾类土。然后该土的细粒组质量为33.2%,大于总质量的15%,并小于总质量的50%,可判定位细粒土质砾。最后该土的液限42,确定细粒土在塑性图中的位置,Ip=0.73(WL-20)=16.06,另该土的塑限指数为11,对照塑性图得细粒土位于A线以下,最终定名为粉土质砾。液塑限试验除给土的定名提供依据外,还有判定该土是否适合作为路基填料的作用。《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006规范4.1.2第三款规定:液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的土,不得直接作为路堤填料。高液限土的特性1、高液限土中的水分在正常情况下不易溢出,且不容易压实。当土体失水时,土体收缩开裂,其开裂程度随粘粒含量的增加而加大。2、土的强度由粘聚力和土颗粒间的摩擦力两部分组成。高液限土的强度主要取决于土的粘聚力,试验表明,高液限土处于干燥状态时稍微具有粘结力,但容易被压碎;处于浸水状态时,则容易形成流体状态,整体稳定性差。第二部分、土工击实试验和CBR试验土工击实试验1、土的击实性在工程中的意义在工程建设中,经常遇到填土压实、软弱地基的强夯和换土碾压等问题,常采用既经济又合理的压实方法,使土变得密实,在短期内提高土的强度以达到改善土的工作性质的目的。同时还能给现场土方路基施工提供碾压含水率及压实度控制标准。2、击实试验的原理击实是指采用人工或机械对土施加夯压能量(如打夯、碾压、振动碾压等方式),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的嵌挤形成的咬合力。对于细粒土则因为颗粒间靠紧而增强颗粒间的分子引力,从而使土在短时间内得到新的结构强度。土工击实试验试验步骤1目的和适用范围
本试验方法适用于细粒土。
本试验分轻型击实和重型击实。内径100mm试筒适用于粒径不大于20mm的土。内径152mm试筒适用于粒径不大于40mm的土。2仪器设备
2.1标准击实仪
2.2烘箱及干燥器。
2.3天平:感量0.01g。
2.4台秤:称量10千克,感量5克。
2.5圆孔筛:孔径40mm、20mm、和5mm各1个。2.6拌和工具:400mm*600mm、深70mm的金属盘、土铲。
2.7其它:喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。
击实的试验方法种类试验方法类别锤底直径(cm)锤质量(Kg)落高试筒尺寸试样尺寸层数每层击数击实功(Kj/m3)内径cm高cm高度cm体积cm3轻型I-1I-2552.52.530301015.212.71712.7129972177332759598.2598.2重型II-1II-2554.54.545451015.212.71712.712997217753279826872677.2试料用量表使用方法类别试筒内径(cm)最大粒径(mm)试料用量(kg)干土法,试样不重复使用b1020至少5个试样,每个3
15.240至少5个试样,每个6湿土法,试样不重复使用c1020至少5个试样,每个3
15.240至少5个试样,每个6试样制备干土法(土不重复使用)按四分法至少准备5个试样,分别加入不同水分(按2--3%含水率递增),拌匀后闷料一夜备用。
湿土法(土不重复使用),对于高含水率土,可省略过筛步骤,用手捡除大于40毫米的粗石子即可,保持天然含水率的第一个土样,可立即用于击实试验,其余几个试样,将土分成小土块,分别风干,使含水率按2%--3%递减。
对于干土法(土不重复使用),将试样搓散,然后进行洒水,拌和,每次约增加2%--3%的含水率,其中有两个大于和两个小于最佳含水率,所需加水量按下式计算:
mw=mi/(1+0.01ω1)*0.01(ω-ω1)
(干土重)(所需增加的含水率)式中:mw--所需的加水量,克;
mi--含水量ω1时土样的质量,克;
ω1--土样原有含水率,%。
ω--要求达到的含水率,%。
例题:某土风干含水率为1.2%,试计算该土在进行击实试验时按6%、8%、10%、12%、14%时的加水量。(每个试样取风干土样6000g)6%mw=mi/(1+0.01ω1)*0.01(ω-ω1)=6000/(1+1.2%)*(6%-1.2%)
=2858%mw=mi/(1+0.01ω1)*0.01(ω-ω1)=6000/(1+1.2%)*(8%-1.2%)
=40310%mw=mi/(1+0.01ω1)*0.01(ω-ω1)=6000/(1+1.2%)*(10%-1.2%)
=52212%mw=mi/(1+0.01ω1)*0.01(ω-ω1)=6000/(1+1.2%)*(12%-1.2%)
=64014%mw=mi/(1+0.01ω1)*0.01(ω-ω1)=6000/(1+1.2%)*(14%-1.2%)
=759闷土
试验步骤
1、根据工程要求,选择轻型或重型试验方法,2、根据土的性质(含易击碎风化石数量多少,含水率高低),选用干土法(土重复或不重复使用)或湿土法。
3、将击实筒放在坚硬的地面上,在筒壁上抹一薄层凡士林,并在筒底(小试筒)或垫块(大试筒)上放置蜡纸或塑料薄膜。取制备好的土样分3--5次倒入筒内。小筒按三层法时,每次约800--900克(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3);按五层法时,每次约400--500克(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒,先将垫块放入筒内底板上,按三层法每层需试样1700克左右。
在底座上安放好垫块,垫块高度为5cm在击实仪上安装好击实筒、套筒,放置蜡纸或塑料薄膜将土样装入击实筒,每层土样约为1/34、整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层土的击实,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于土样面,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”,然后再装入套筒,重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后,试样不应高出筒顶面5mm,大试筒击实后,试样不应高出筒顶面6mm。
层间“拉毛”大击实筒试样不应高于筒顶面6mm5、用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1g。
6、用推土器推出筒内试样,从试样中心处取样测其含水率,计算至0.1%。测定含水率用试样的数量规定取样(取出有代表性的土样)。
用修土刀削平试样称量筒加试样重量,精确至1g用脱模器推出试样从试样中心处取样测其含水率测定含水率用试样的数量最大粒径(毫米)试样质量(克)个数<515~202约5约501约20约2501约40约5001结果整理湿密度=(筒加土重-筒重)/筒体积干密度=湿密度/(1+含水率)以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,绘制干密度与含水率的关系曲线,曲线上的峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。如曲线不能绘出明显的峰值点,应进行补点或重做。土工的击实特性从土的含水率与干密度的关系曲线图中,我们可以看出土有以下几方面击实特性:1、击实曲线有峰值,这说明在一定击实功作用下,只有当土的含水率为某一定值(最佳含水率)时,土才能被击实到最大干密度。若土含水率小于或大于最佳含水率时,则所得的干密度都小于最大值。2、当土的含水率偏干时,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,由图上可以看出曲线的左段较右段陡。3、该图右上测得一根曲线称为饱和曲线,它表示当土在饱和状态时的含水率与干密度直接的关系,可以推导得饱和曲线的表达式w=(ρw/ρd-1/Gs)*100事实上,当土的含水率接近和大于最佳值时,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,即击实土不可能达到完全的饱和状态。承载比CBR试验所谓的CBR值,是指试料贯入量达2.5mm时,单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值。贯入量为2.5mm,CBR=(P/7000)*100贯入量为5mm,CBR=(P/10500)*100承载比CBR试验1目的和适用范围
1.1本试验方法只适用于在规定的试筒内制件后,对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。
1.2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%。
2仪器设备
2.1圆孔筛:孔径40mm、、20mm及5mm筛各1个。
2.2试筒:内径152mm、高170mm的金属圆筒;套环,高50mm;筒内垫块,直径151mm、高50mm,夯击底板,同击实仪。也可用(T0131-2007)击实试验的大击实筒。
2.3夯锤和导管:夯锤的底面直径50mm,总质量4.5千克。夯锤在导管内的部行程为450mm,夯锤的形式和尺寸与重型击实试验法所用的相同。
2.4贯入杆:端面直径50mm、长约100mm的金属柱。
2.5路面材料强度仪或其它载荷装置:能量不小于50kN,能调节贯入速度至每分钟贯入1mm,可采用测力计式。2.7试件顶面上的多孔板(测试件吸水时的膨胀量)2.8多孔底板(试件放上后浸泡水中)。2.9测膨胀量时支承百分表的架子。
.2.10荷载板:直径150mm,中心孔眼直径52mm,每块质量1.25千克,共4块,并沿直径分为两个半圆块。
.2.11水槽:浸泡试件用,槽内水面应高出试件顶面25mm。
2.12其它:台称,感量为试件用量的0.1%;拌和盘;直尺;滤纸;脱模器等与击实试验相同。
膨胀量测定器带调节杆的多孔板荷载板多孔底板击实筒带调节杆的多孔板荷载板膨胀量测定器击实筒多孔底板3试样
将具有代表性的风干试料(必要时可在50摄氏度烘箱内烘干),用木碾捣碎,但应尽量注意不使土或粒料的单个颗粒破碎。土团均应捣碎至通过5mm的筛孔。
采取有代表性的试料50千克,用40mm筛筛除大于40mm的颗料,并记录超尺寸颗粒的百分数,将已过筛的试料按四分法取出约25千克。再用四分法将取出的试料分成4份。每份质量6千克,供击实试验和制试件之用。
在预定做击实试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水率,测定含水率用的试样数量下表采取。测定含水率用试样数量最大粒径(毫米)试样质量(克)个数<515~202约5约501约20约2501约40约50014试验步骤
4.1称试筒本身质量(m1),将试筒固定在底板上,将垫块放入筒内,并在垫块上放一张滤纸,安上套环。
4.2将1份试料,重型II-2规定的层数和每层击数,求试料的最大干密度和最佳含水率。
4.3将其余3分试料,按最佳含水率制备3个试件,将一份试料平铺于金属盘内,按事先计算得的该份试料应加的水量(按公式4.3.1计算)均匀地喷洒在试料上。mw=mi/(1+0.01wi)*0.01(w-wi)
4.3.1用小铲将试料充分拌到均匀状态,然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。制每个试件时,都要取样测定试料的含水率。
注:需要时,可制备三种干密度试件。如每种干密度试件制3个,则共制9个试件。每层击数分别为30、50和98次,使试件的干密度从低于95%到等于100%的最大干密度,这样,9个试件共需试料约55千克。
4.4将试筒放在坚硬的地面上,取备好的试样分3次倒入筒内。每层需试样1700克左右,(其量应使击实后的试样高出1/3筒高1-2毫米)。整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层试样的击实,击实时锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于试样面上,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”,然后再装入套筒,重复上述方法进行其余每层试样的击实,大试筒击实后,试样不宜高出筒高10毫米。.
4.5卸下套环,用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件,表面不平整处用细料修补。取出垫块,称试筒和试件的质量(m2)。
4.6泡水测膨胀量的步骤如下:
(1)在试件制成
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