无机结合料稳定材料击实试验方法

无机结合料稳定材料击实试验方法1 适用范围1.1 本方法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量干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。1.2 试验集料的公称最大粒径宜控制在37.5 mm以内（方孔筛）。1.3 试验方法类别。本试验方法分三类，各类击实方法的主要参数列于表T 0804-1。表T 0804-1 试验方法类别表类别锤的质量（kg）锤击面直径（cm）落高（cm）试筒尺寸锤击层数每层锤击次数平均单位击实功（J）容许最大公称粒径（mm）内径（cm）高（cm）容积（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 仪器设备2.1 击实筒：小型，内径100mm、高127mm的金属圆筒，套环高50mm，底座；大型，内径152mm、高170mm的金属圆筒，套环高50mm，直径151mm和高50mm的筒内垫块，底座。2.2 多功能自控电动击实仪：击锤的底面直径50mm，总质量4.5kg。击锤在导管内的总行程为450mm。可设置击实次数，并保证击锤自由垂直落下，落高应为450mm，锤迹均匀分布于试样面。2.3 电子天平：量程4OOOg，感量0.01g。2.4 电子天平：量程15kg，感量0.lg。2.5 方孔筛：孔径53mm、37.5 mm、26.5mm、19mm、4.75 mm、2.36mm的筛各1个。2.6 量筒：50mL、1OOmL和500mL的量筒各1个。2.7 直刮刀：长200250mm、宽30mm和厚3mm，一侧开口的直刮刀，用以刮平和修饰粒料大试件的表面。2.8 刮土刀：长150200mm、宽约20mm的刮刀，用以刮平和修饰小试件的表面。2.9 工字形刮平尺：30mm50mm310mm，上下两面和侧面均刨平。2.10 拌和工具：约400mm600mm70mm的长方形金属盘、拌和用平头小铲等。2.11 脱模器。2.12 测定含水量用的铝盒、烘箱等其他用具。2.13 游标卡尺。3 试验准备3.1 将具有代表性的风干试料（必要时，也可以在50烘箱内烘干）用木锤捣碎或用木碾碾碎。土团均应破碎到能通过4.75 mm的筛孔。但应注意不使粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超过施工中拌和机械的破碎率。3.2 如试料是细粒土，将已破碎的具有代表性的土过4.75mm筛备用（用甲法或乙法做试验）。3.3 如试料中含有粒径大于4.75 mm的颗粒，则先将试料过19mm筛；如存留在19mm筛上的颗粒的含量不超过10%，则过26.5mm筛，留作备用（用甲法或乙法做试验）。3.4 如试料中粒径大于19mm的颗粒含量超过10%，则将试料过37.5mm筛；如果存留在37.5mm筛上的颗粒的含量不超过10%，则过53mm的筛备用（用丙法试验）。3.5 每次筛分后，均应记录超尺寸颗粒的百分率尸。3.6 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量。对于细粒土，试样应不少于100g；对于中粒土，试样应不少于1OOOg；对于粗粒土的各种集料，试样应不少于2OOOg。3.7 在试验前用游标卡尺准确测量试模的内径、高和垫块的厚度，以计算试筒的容积。4 试验步骤4.1 准备工作在试验前应将试验所需要的各种仪器设备准备齐全，测量设备应满足精度要求；调试击实仪器，检查其运转是否正常。4.2 甲法4.2.1 将已筛分的试样用四分法逐次分小，至最后取出约1015 kg试料。再用四分法将已取出的试料分成56份，每份试料的干质量为2.Og（对于细粒土）或2.5kg（对于各种中粒土）。4.2.2预定56个不同含水量，依次相差0.51.5%，且其中至少有两个大于和两个小于最佳含水量。注：对于中、粗粒土，在最佳含水量附近取0.5%，其余取1%。对于细粒土，取1%，但对于勃土，特别是重私土，可能需要取2%。4.2.3 按预定含水量制备试样。将1份试料平铺于金属盘内，将事先计算得的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上，用小铲将试料充分拌和到均匀状态（如为石灰稳定材料、石灰粉煤灰综合稳定材料、水泥粉煤灰综合稳定材料和水泥、石灰综合稳定材料，可将石灰、粉煤灰和试料一起拌匀），然后装人密闭容器或塑料口袋内浸润备用。浸润时间要求：豁质土1224h，粉质土68h，砂类土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可以缩短到4h左右，含土很少的未筛分碎石、砂砾和砂可缩短到2h。浸润时间一般不超过24h。应加水量可按式（T 0804-1)计算。 (T 0804-1)式中：mw混合料中应加的水量（g）；Mn混合料中素土（或集料）的质量（g），其原始含水量为wn，即风干含 水量（）；mc混合料中水泥或石灰的质量（g），其原始含水量为w1c(%)；w要求达到的混合料的含水量（%）。4.2.4 将所需要的稳定剂水泥加到浸润后的试样中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。水泥应在土样击实前逐个加人。加有水泥的试样拌和后，应在1h内完成下述击实试验。拌和后超过1h的试样，应予作废（石灰稳定材料和石灰粉煤灰稳定材料除外）。4.2.5 试筒套环与击实底板应紧密联结。将击实筒放在坚实地面上，用四分法取制备好的试样400500g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/5）倒人筒内，整平其表面并稍加压紧，然后将其安装到多功能自控电动击实仪上，设定所需锤击次数，进行第1层试样的击实。第1层击实完后，检查该层高度是否合适，以便调整以后几层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已击实层的表面“拉毛”，然后重复上述做法，进行其余4层试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出筒顶的高度不得大于6mm，超出高度过大的试件应该作废。4.2.6 用刮土刀沿套环内壁削挖（使试样与套环脱离）后，扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底板。如试样底面略突出筒外或有孔洞，则应细心刮平或修补。最后用工字形刮平尺齐筒顶和筒底将试样刮平。擦净试筒的外壁，称其质量m1。4.2.7 用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上至下取两个有代表性的样品（可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取），测定其含水量，计算至0.1%。两个试样的含水量的差值不得大于1%。所取样品的数量见表T 0804-2（如只取一个样品测定含水量，则样品的质量应为表列数值的两倍）。擦净试筒，称其质量m2。表T 0804-2测稳定材料含水量的样品质量公称最大粒径（mm）样品质量（g）2.36约5019约30037.5约1000烘箱的温度应事先调整到110左右，以使放入的试样能立即在105110的温度下烘干。4.2.8按本方法4.2.34.2.7的步骤进行其余含水量下稳定材料的击实和测定工作。凡已用过的试样，一律不再重复使用。4.3 乙法在缺乏内径10cm的试筒时，以及在需要与承载比等试验结合起来进行时，采用乙法进行击实试验。本法更适宜于公称最大粒径达19mm的集料。4.3.1 将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取出约30kg试料。再用四分法将所取的试料分成56份，每份试料的干质量约为4.4kg（细粒土）或5.5kg（中粒土）。4.3.2 以下各步的做法与本方法4.2.24.2.8相同，但应该先将垫块放人筒内底板上，然后加料并击实。所不同的是，每层需取制备好的试样约900g（对于水泥或石灰稳定细粒土）或1100g（对于稳定中粒土），每层的锤击次数为59次。4.4 丙法4.4.1 将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取约33kg试料。再用四分法将所取的试料分成6份（至少要5份），每份质量约5.5kg（风干质量）。4.4.2 预定56个不同含水量，依次相差0.51.5%。在估计最佳含水量左右可只差0.51%。注：对于水泥稳定类材料，在最佳含水量附近取0.5%；对于石灰、二灰稳定类材料，根据具体情况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 将试筒、套环与夯击底板紧密地联结在一起，并将垫块放在筒内底板上。击实筒应放在坚实地面上，取制备好的试样1.8kg左右其量应使击实后的试样略高于（高出12mm）筒高的1/3倒人筒内，整平其表面，并稍加压紧。然后将其安装到多功能自控电动击实仪上，设定所需锤击次数，进行第1层试样的击实。第1层击实完后检查该层的高度是否合适，以便调整以后两层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已击实的表面“拉毛”，然后重复上述做法，进行其余两试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm。超出高度过大的试件应该作废。4.4.6 用刮土刀沿套环内壁削挖（使试样与套环脱离），扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底板，取走垫块。擦净试筒的外壁，称其质量m1。4.4.7 用脱模器推出筒内试样。从试样内部由上至下取两个有代表性的样品（可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取），测定其含水量，计算至0.1%。两个试样的含水量的差值不得大于1%。所取样品的数量应不少于700g，如只取一个样品测定含水量，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，以使放人的试样能立即在105110的温度下烘干。擦净试筒，称其质量m2。4.4.8 按本方法4.4. 3 4.4.7进行其余含水量下稳定材料的击实和测定。凡已用过的试料，一律不再重复使用。5 计算5.1 稳定材料湿密度计算按式（T 0804-2）计算每次击实后稳定材料的湿密度。 （T 0804-2）式中：稳定材料的湿密度（g/cm3) ;m1试筒与湿试样的总质量（g）；m2试筒的质量（g）；V试筒的容积（cm3)。5.2 稳定材料干密度计算按式（T 0804-3）计算每次击实后稳定材料的干密度。 （T 0804-3），式中:试样的干密度（g/cm3)；w试样的含水量（%）。5.3 制图5.3.1 以干密度为纵坐标、含水量为横坐标，绘制含水量一干密度曲线。曲线必须为凸形的，如试验点不足以连成完整的凸形曲线，则应该进行补充试验。5.3.2 将试验各点采用二次曲线方法拟合曲线，曲线的峰值点对应的含水量及干密度即为最佳含水量和最大干密度。5.4 超尺寸颗粒的校正当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量为530时，按下列各式对试验所得最大干密度和最佳含水量进行校正（超尺寸颗粒的含量小于5时，可以不进行校正）。（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)；试验所得的最大干密度（g/cm3）；p试样中超尺寸颗粒的百分率（%）；超尺寸颗粒的毛体积相对密度。（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（）；试验所得的最佳含水量（）；试样中超尺寸颗粒的百分率（）；超尺寸颗粒的吸水量（）。注：超尺寸颗粒的含量少于5时，它对最大干密度的影响位于平行试验的误差范围内。6 结果整理6.1 应做两次平行试验，取两次试验的平均值作为最大干密度和最佳含水量。两次重复性试验最大干密度的差不应超过0.05岁cm 3(稳定细粒土）和0.08盯em3稳定中粒土和粗粒土），最佳含水量的差不应超过0.5%（最佳含水量小于10%）和1.0%（最佳含水量大于10%）。超过上述规定值，应重做试验，直到满足精度要求。6.2 混合料密度计算应保留小数点后3位有效数字，含水量应保留小数点后1位有效数字。7 报告试验报告应包括以下内容：（1）试样的最大粒径、超尺寸颗粒的百分率；（2）无机结合料类型及剂量；（3）所用试验方法类别；（4）最大干密度（g/cm3）；（5）最佳含水量（%），并附击实曲线。