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土的击实试验实施细则1.总则1.1本细则适用于现场测定细粒土、砂类土、砾类土、无机结合料的击实试验。1.2本细则是依据JTGE40-2007编制。2.无机结合料稳定层击实试验2.1本试验法适用于在规定的试筒内,对水泥稳定土(在水泥水化前)等进行击实试验,以绘制稳定土的含水量—干密度关系曲线,从而确定其最佳含水量和最大干密度。2.2试验集料的最大粒径宜控制在25mm以内,最大不得超过40mm(圆孔筛)2.3根据工程要求及土的性质,按JTJ051-93或JTJ057-94中的规定选择最大粒径选用试筒。详见下表:类别锤重(kg)落高试筒尺寸
1试验方法锤底直径(cm)(cm)锤击层数每次锤击次数平均学位击实功(J)容许最大粒径(mm)内径高容积重型Ⅱ法甲14.55.0451012.79975272.68725乙24.55.04515.21221775592.68725丙34.55.04515.21221775982.677382.4仪器设备2.4.1击实筒:小型,内径100mm,高127mm的金属圆筒,套环高50mm,底座;中型,内径150mm,高170mm的金属圆筒,套环高50mm,直径152mm和高50mm的筒内垫块,底座。2.4.2击实仪。规格见上表。
22.4.3天平,感量0.01g;台称15kg,感量5g。2.4.4圆孔筛:孔径40mm、25mm或20mm以及5mm的筛各1个。2.4.5量筒:50ml、100ml和500ml的量筒各1个。2.4.6其他:刮刀、拌各工具、脱模器、铝盒、烘箱。2.5试样制备2.5.1将具有代表性的风干或在50℃温度下烘干的试料用木锤或木碾捣碎。土团应捣碎到能通过5mm的筛孔。2.5.2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。细粒土,试样应不少于100g;对于中粒土(粒径小于25mm的各种集料)试样应不小于1000g;对于粗粒土的各种集料试样应不少于2000g。2.6试验步骤2.6.1将已筛分的试样用四分法取筛下的土约30kg,再用四分法将取出的试料分成5~6份,每份试料的干重约为4.4kg(细粒土)或5.5kg(中粒土)。2.6.2
3预定5~6个不同含水量,依次相差1%~2%,且其中至少有两个大于和两个小于最佳含水量。2.6.3按预定含水量制备试样,将1份试料平铺于金属盘内,将事先算得的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上,用小锤将试料充分拌和到均匀状态(如为石灰稳定土和水泥、石灰综合稳定土,可将石灰和试料一起拌匀),然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。浸润时间:粘性土12~24小时;粉性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可以缩短到4小时左右;含土很少的未筛分碎石、砂砾和砂子缩短到2小时。2.6.4应加水量可按下式计算:式中:——混合料中应加的水量(g);——混合料中素土(或集料)的质量(g),其原始含水量为,即风干含水量(%);——混合料中水泥或石灰的质量(g),其原始含水量为(%);——要求达到的混合料的含水量(%)。
42.6.5将所需要的稳定剂水泥加到浸润后的试料中,并用小锤、泥刀或其它工具充分拌和到均匀状态,加有水泥的试样拌和后,应在1小时内完成下述击实试验,拌和后超过1小时的试样,应予作废(石灰稳定土和石灰粉煤灰除外)。2.6.6先将垫块放入筒内底板上,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,取制备好的试样(仍用四分法)约900g(对于水泥或石灰稳定细粒土)或1100g(对于稳定中粒土),每层击实次数为59次,击五层。把试样倒入筒内,整平其表面并稍加压紧,然后按所需击数进行第一层试样的击实。击实时,击锤应自由铅直落下,落高为45cm,锤迹必须均匀分布于土样面。第一层击实完后,用刮刀将已击实层的表面“拉毛”,然后重复上述做法,进行其余四层试样的击实。最后一层试样击实后,试样超出试筒顶的高度不得大于6mm,超出高度过大的试样应作废。2.6.7
5用刮刀沿套环内壁削挖后,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。擦净试筒的外壁,称其质量并准确至5g。2.6.8用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上到下取两个有代表性的样品,测定其含水量,计算至0.1%,两个试样的含水量差值不得大于1%。所取样品数量如表:最大粒径(mm)样品质量(g)2约505约10025约500烘箱的温度应事先调整到110℃左右,以使入的试样能立即在105~106℃的温度下烘干。凡已用过的试样,一律不得重复使用。2.7结果整理2.7.1按上式计算每次击实后稳定土的湿密度:式中:——稳定土的湿密度(g/cm3);——试筒与湿试样的全质量(g);——试筒的质量(g);
6——试筒的容积(cm3)。2.7.2按下式计算每次击实后稳定土的干密度:式中:——试样的干密度(g/cm3);——试样的含水量(%)。2.7.3以干密度为纵坐标,以含水量为横坐标,在普通直角坐标纸上绘制干密度与含水量的关系曲线,驼峰形曲线顶点的纵横坐标分别为稳定土的最大干密度和最佳含水量。最大干密度用两位小数表示。2.7.4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5%~30%,按下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):2.7.4.1最大干密度按下式校正: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);
7——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。计算精确至0.01g/cm3。2.7.4.2最佳含水量按下式校正:式中:——校正后的最佳含水量(%);——试验所得的最佳含水量(%);——试样中超颗粒的百分率(%);——超尺寸颗粒的吸水量(%)。2.7.5精密度或允许差: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(稳定细土)和0.08g/cm3(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%(最佳含水量大于10%)。3.土壤击实试验3.1本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于25mm的土,大试筒适用于粒径不大于38mm的土。3.2仪器设备
83.2.1标准击实仪。轻、重型试验方法和设备的主要参数应符合一表规定。击实试验方法种类试验方法类别锤底直径(cm)锤质量(kg)落高(cm)试筒尺寸层数每层击数击实功(kw/cm3)最大粒径内径(cm)高(cm)容积(cm3)轻型Ⅰ法Ⅰ152.5301012.7997327598.225Ⅰ252.53015.2122177359598.238重型ⅡⅡ154.5451012.79975272687.025
9法Ⅱ54.5451239838215.221772677.23.2.2烘箱及干燥器;天平,感量0.01g;台称,10kg,感量5g。3.2.3圆孔筛:孔径38mm、25mm、19mm和5mm各一个。3.2.4拌和工具:盘、土铲。3.2.5其他:铝盒、量筒、推土器、感土盘、修土刀、平直尺、喷水设备等。3.3试样制备:分干土法和湿土法两种。干土法将具有代表性的风干或在50℃温度下烘干的土样按四分法至少准备5个试样。(其取土数量按试料用量表选用)分别加入不同水分(按2%~3%含水量递增,其中有两个大于和两个小于所估计的啊佳含水量),拌匀后闷料一夜备用。湿土法则是对于高含水量的土,保持天然含水量的第一个土样,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,使含水量按2%~3%递减,分别进行击实试验。试料用量
10使用方法类别试筒内径(cm)最大粒径(mm)试料用量(kg)干土法试样重复使用a101015.2525383.04.56.5干土法试样不重复使用b1015.2至25至38至少5个试样,每个3至少5个试样,每个6湿土法试样不重复使用c1015.2至25至38至少5个试样,每个3至少5个试样,每个63.4试验步骤3.4.1根据工程要求,选择轻型或重型试验方法。根据土的性质选用干土法或湿土法。3.4.2
11将击实筒放在坚硬的地面上,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布。两层交界处应拉毛。每层击实后的试样等于或略高于筒高的三分之一或五分之一。最后击实完试筒试样不应高筒顶面6mm。3.4.3将击实好的试样齐筒面仔细削平,擦净筒外壁,称量,准确至于1g。从试样中心处取样澌则其含水量,计算至0.1%。3.4.4精密度和允许差:本试验须进行二次平行测定,取其算术平均值。含水量测定的允许平行差值:含水量5%以下,允许平行差值0.3%;含水量40%以下,允许平行差值≤1%;含水量40%以上,允许平行差值≤2%。3.5结果整理3.5.1按下式计算击实后各点的干密度:式中:——干密度(g/cm3);——湿密度(g/cm3);——含水量(%)。3.5.2
12以干密度为纵坐标,含水量为横坐标,绘制干密度与含水量关系曲线,曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水量。如曲线不能绘出明显的峰值点,应进行补点或重做。3.5.3超大粒径修正:当试样中有大于38mm颗粒时,应先取出大于38mm颗粒,按JTJ051-93中16.0.5.4条的规定进行校正。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,按下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,可不进行校正)。3.5.3.1最大干密度按下式校正:式中:——校正后的最大干密度(g/cm3);——用粒径小于38mm的土样试验所得的最大干密度(g/cm3);——粒径中粒径大于38mm的颗粒的百分率(%);——粒径大于38mm颗粒的毛体积比重,计算至0.01g。3.5.3.2最佳含水量按下式校正:
13式中:——校正后的最佳含水量(%);——用粒径小于38mm的土样试验所得的最佳含水量(%);——试验中粒径大于38mm颗粒的百分率(%);——粒径大于38mm颗粒的吸水量(%)。