ASTM击实试验标准试验方法D

1、设计： D 698 - OOa1压实试验的标准试验方法1.范围1.1这些试验方法适用于实验室压实方法，以确定含水量和土壤干重(压实曲线)之间的关系。在直径为4或6英寸的模具中。(101.6或152.4毫米)，重量为5.5磅力(24.4牛顿)的重锤从12英寸的高度落下。(305毫米)，结果是12，000磅。附注1-附注2-1.2这些试验方法仅适用于含30%或更少质量的土壤(材料)。(19.0毫米)筛。附注3-1.3提供三种替代方法。使用的方法应符合规范中的描述，即测试材料的描述。如果没有规定方法，应根据材料等级选择方法。方法a:1.3.1.1模具-直径4英寸。(101.6毫米)。1.3.1.2材

2、料-通过4号(4.75毫米)筛。1.3.1.3分层-三层。1.3.1.4每层楼的击球次数-25次。1.3.1.5材料可以使用质量含量为20%或更少的材料保留在4号(4.75毫米)筛中。1.3.1.6中的其他材料-如果方法没有明确规定，满足等级要求的材料可以通过方法B或方法C使用1.3.2方法b1.3.2.1模具-直径4英寸。(101.6毫米)。1.3.2.2材料-传入。(9.5毫米)筛。1.3.2.3分层-三层。1.3.2.4点击率-每层25。1.3.2.5材料可以使用质量含量为4号(4.75毫米)筛中保留的20%或更少，以及20%或更少保留在英寸(9.5毫米)筛中的材料。1.3.2.6中的其

3、他材料-如果本方法中没有明确规定，满足等级要求的材料可用于试验方法C1.3.3方法c1.3.3.1模具-直径6英寸。(152.4毫米)。1.3.3.2材料-通过英寸(19.0毫米)筛。1 . 3 . 3 . 3-3的层数。1.3.3.4点击率-每层56。1.3.3.5材料质量含量超过20%的材料保留在内。可以使用(9.5-mm)筛和质量含量超过30%的材料保留在-英寸(19.0-mm)筛中。1.3.4直径为6英寸的模具。(152.4毫米)不能用于试验方法A或b附注4-1.4如果试验包含超过5%质量的超颗粒尺寸(粗颗粒)，则必须通过操作程序D 4718在试验中校正样品的单位质量和含水量或适当的现

4、场原位试验样品密度。1.5该试验方法通常为不能自由排水的土壤产生规定的最大干重。如果该试验方法用于自由排水土壤，则最大重量可能定义不清，可能小于试验方法D 4253获得的值。1.6以英寸-磅单位表示的值被视为标准值。以国际单位制表示的数值仅供参考。1.6.1工程领域中的惯例单位同时使用质量和力。这两个单元可以互换使用，除非包含动态计算()。这秘密地结合了两个单位系统，即绝对系统和重力系统。根据科学方法将两个独立的单元系统结合在同一标准中是不可取的。该标准已经使用了英寸-磅(重力系统)单位，磅(lbf)表示单位力。质量(lbm)的使用是为了装置的方便，而不是为了传达LBM的使用在科学上是正确的。

5、根据美国电气和电子工程师学会标准国际标准10，所有数值都转换为国际单位制。使用天平或台秤记录质量磅(lbf)或记录密度的lbm/f不能被视为违反该标准。1.7本标准试验方法不涵盖所有安全问题。即使有必要，也应该与实际需要挂钩。测试前，测试人员有责任确定适当的安全和健康规范，并确定其规则和法规的应用限制。2.参考术语3.1定义：一般定义见术语D 653。3.2本标准中特定术语的描述：3.2.1对于特大型零件(粗粒)，总样品中的%不能用于压实试验；它可能是留在4号(4.75毫米)的总样品的一部分。(9.5毫米)或英寸。(19.0毫米)筛。3.2.2标准力-由本试验的仪器和方法产生的12，400(6

6、00)的力。3.2.3标准最大干重，()-对于具有标准作用力的压实试验，最大值由压实曲线定义。3.2.4标准最佳含水量，单位%-当土壤可以用标准作用力压实到最大干重时的含水量。3.2.5试验零件(细颗粒)，单位%-总样品中用于压实样品的部分；在方法a中，它通过4号(4.75毫米)筛，在方法b中，它小于-英寸。(9.5毫米)筛，在方法c中小于-英寸。(19.0毫米)筛。4.测试方法概述4.1将选定含水量的土壤分三层放入给定大小的模具中。每层都应使用5.5磅力(24.4牛顿)的锤子从12英寸的高度压实。(305-mm)进行25次或56次冲击，因此土壤应承受约12，400 ft-lbt/ft3(60

7、0kN-m/m3)的挤压力。结果测定干重。对足够数量的不同含水量的土壤样品重复上述步骤，以确定干重和含水量之间的关系。绘制时，这些数据代表曲线之间的关系，称为压实曲线。最佳含水量和标准最大干密度由压实曲线确定。5.意义和作用5.1作为工程填料(大坝、基础垫层、路基)放置的土壤被压实，以获得令人满意的工程特性，如抗剪强度、压缩性或渗透性。同样，地基土通常被压实以改善其工程特性。室内击实试验为确定达到所需工程性能所需的击实百分比和含水量提供了依据，并用于施工控制以确保所需的压实度和含水量。5.2在设计项目的填筑、剪切、固结、渗透或其他试验要求过程中，应通过压实制备一定含水量的试样，达到一定的强度。

8、通常，操作是确定最佳含水量()和最大干重()并通过压实测试。试样在选定的含水量()下压实，在最佳含水量()或最佳含水量()下进行湿或干压实，并在选定的干重下压实，干重与最大干重的百分比()相关。在最佳含水量()或最佳含水量()和干重()下，含水量()湿或干的选择可以基于过去的经验，或者可以研究一系列值来确定压实所需的百分比。5.3经验表明，在处理某些土壤时，在5.2中的方法程序或5.1中讨论的施工控制中，很难达到或产生错误的结果。5.3.1-5.3.3描述典型的问题土壤，当涉及这些土壤时，会遇到的所有问题以及可能的解决方案。5.3.1粗粒-含量超过30%的粗粒(保留在内)。(19毫米)筛)是一

9、个问题。由于这种土壤，没有美国材料试验协会的测试方法来控制其压实，只有少数实验室设备可以确定这种土壤的最大实验室重量(密度)。尽管测试方法D 4914和D 5030确定了这种土壤的“现场”干密度，但实施它们既困难又昂贵。5.3.1.1设计和控制这种土壤压实度的一种方法是使用试验填料来确定所需的压实度。通过该方法获得的压实度是根据使用说明控制压实度的一种方法。一种方法的详细组成部分包括典型压实仪器的型号和尺寸、隔水管厚度和许可证号。附注5-5.3.1.2的另一种方法是使用密度校正系数，由USDI填海局(1，2)和美国工程师协会开发。这些修正系数可应用于含粗粒高达50-70%的土壤。每种机制对那些

10、密度校正系数采用不同的条件。USDI填海工程使用D比率(或D值)，而美国工程师协会使用密度干扰因子()。5.3.1.3使用替代技术(试验方法D 698-78，方法D)，其中粗颗粒被细颗粒替代，这不适于确定含有粗颗粒的土壤的最大干重(3)。5.3.2降解-压实过程中土壤中颗粒的降解是一个问题，特别是在实验室压实过程中比原状土壤降解更多时，这是典型的。典型的降解发生在压实过程中残留的细土或全部细土中。当降解发生时，最大干重增加(4)，因此实验室最大干重不能代表原位条件。通常在这种情况下，最大干密度不能在原位达到。此外，当土壤退化时，在5.3.2.1采用填土试验和标准方法可能会有所帮助。使用替代技术

11、是不正确的。5.3.3不连续级配-不连续级配土壤(土壤包含许多大颗粒尺寸和有限的小颗粒尺寸)是一个问题，因为压实土壤的含水量比普通土壤高。为了处理这些大孔隙，标准测试方法(实验室或现场)必须通过典型的工程判断进行修改。附注6-6.工具6.1模具组件-模具应为圆柱形，由硬质金属制成，体积和尺寸应在6.1.1或6.1.2以及图1和2中规定。另见表1。模具壁应为实心、开口或锥形。敞开式可由两个半圆部分组成，或由沿同一位置打开的管道部分组成，这两部分可安全地锁在一起形成圆柱形，以满足本节的要求。锥度应具有均匀的内径，且不得超过模具高度的0.200英寸/英尺(16.7毫米/米)。每个模具都应该有一个底座

12、和一个延伸的领口组件，两者都是由硬金属制成的，并且可以直立，以便牢固地连接和容易地与模具分离。延伸领口组件的高度应延伸至模具顶部上方至少2.0英寸(50.8毫米)，可能包括向外张开的漏斗形上部和下方至少0.75英寸(19.0毫米)的直圆柱形部分。延伸的领口应该与模具内侧对齐。底座的底部和中央凹槽(支撑圆柱形模具)的底部应该是平的。6.1.1模具，4英寸。模具的平均内径为4.0000.016英寸。(101.60.4毫米)，高度为4 . 5840 . 018英寸(116 . 40 . 5毫米)，体积为0.03330.0005 (94414)。模具装配所需的最低特征如图1所示。6.1.2模具，6英寸

13、。模具的平均内径为6.0000.026英寸。(152.40.7毫米)，高度为4 . 5840 . 018英寸(116 . 40 . 5毫米)，体积为0.0750.0009 (212425)。模具组装所需的最低特征如图2所示。6.2锤子-如第6.2.1节所述手动操作或如第6.2.2节所述机械操作。锤子应在120.05英寸(304 . 81 . 3毫米)的高度从样品表面自由落下。锤子质量应为5.50.02磅(2 . 50 . 01千克)，除非机器的锤子质量可以按照试验方法D 2168中的描述进行调整；见附注7。锤子的锤击表面应是平的和圆的，除非直径为2 . 0000 . 005英寸(50 . 80

14、0 . 13毫米)，如果是新的，如6.2.2.1部分所示。如果锤子的敲击表面损坏或锤子直径增加超过2 . 0000 . 01英寸(50 . 800 . 25毫米)，则应更换锤子。附注7-6.2.1手动锤-该锤应配有一个导向缸，该导向缸足够干净，允许锤自由下落，且头部不受限制。导向气缸的每个气缸盖上至少应有4个通风孔(总共8个孔)，并且这些孔是向内的。(19.01.6-mm)远离每个头部(远离中心)并且与同一端的孔成90度角。通风口的最小直径应为英寸。(9.5毫米)。此外，孔或槽可以与导向缸集成在一起。6.2.2机械锤-圆形锤面锤应自动操作，以提供均匀和完整的样品表面覆盖。锤子和模具最小直径处内

15、表面之间的间隙应为0.100.03英寸。(2.50.8毫米)。机械压头符合试验方法D 2168的校准要求。机械闸板应配备固定机构，以便在不运行时支撑闸板。6.2.2.1机械锤-风扇锤面-使用6英寸时。(152.4毫米)模具，可以使用扇形锤面代替圆形锤面。样品的接触面应为半径等于2.900.02英寸的圆的一个象限。(73.70.5毫米)。操作锤子时，风扇的顶点位于样品的中心。6.3样品挤出机(可选)-使用千斤顶、框架或启发式设备从模具中挤出压实样品。/span 。6.4天平-GP5级天平，符合规格D 4753中对可读1g天平的要求。6.5烘箱-恒温调节，最好是强制漂移型，可在整个烘箱内保持230

16、9(1105)的均匀温度。6.6尺子-任何合适长度但不小于10英寸的硬金属尺子。(254毫米)。直尺的总长度应为加工直边，允许偏差为0.005英寸(0.1毫米)。如果厚度大于-in。(3毫米)，刮边应倾斜。6.7英寸套筒。(19.0毫米)，英寸。(9.5毫米)和4号(4.75毫米)符合规范E11的要求。6.8搅拌工具-各种工具，如搅拌板、小铲子、镘刀、铲子等。7.1校准应在首次使用前、修理后或其他可能影响试验结果的事件后进行，或每1000个试验样品或每年进行一次，以先到者为准，下列仪器应校准：7.1.1平衡-根据规范D 4753进行评估。7.1.2模具-按照附录A1所述确定体积。7.1.3手动

17、锤-根据第6.2节验证自由落体距离、锤质量和锤冲击面。根据第6.2.1节验证导向缸要求。7.1.4机械锤-根据试验方法D 2168校准和调整机械锤。此外，压头和模具内表面之间的间隙应根据第6.2.2节进行批准。8.样品8.1方法A和方法B要求的样品质量约为35磅(16千克)，试验方法C要求的样品质量约为65磅(29千克)，干燥土壤。因此，现场样品的湿质量应分别至少为50磅(23千克)和100磅(45千克)。8.2确定残留在4号(4.75毫米)英寸的材料的质量百分比。(9.5毫米)或英寸。在适用的选择方法A、b或C中的(19.0毫米)筛。从总样品中称出代表性样品，并根据试验方法D 422或方法C 136确定通过相关筛的百分比。只计算这些屏幕的百分比或您想要筛选的信息。9.仪器准备9.1根据使用的方法(A、B或C)选择合适的压实模具。测定并记录其质量，精确到克。组装模具、底座和加长领口。检查模具内壁是否与模具延伸套环对齐。如果没有，调整对准。9.2检查锤组件是否处于良好的工作状态，零件是否松动或磨损。进行必要的调整和修理。如果进行了调整或修理，必须重新校准锤