水泥稳定土击实实验
一、目的适用范围
目的测定水泥稳定混合料料样最大密度及最优含水率)。
适用范围最大粒径W 37mm 。
二、实验仪器及击实筒
天平(称量为2kg,感量为1g )、台秤(称量为
10kg,感量为5g )、推土器、喷水设备、碾土设备、拌土设备、修土刀、小量筒、盛土盘、测含水率设备、平直尺及保湿设备等。
(1)轻型击实:锤底直径50mm,击锤质量为
2.5kg ,落距为300mm ,单位体积击实功为598.2kJ /m3 (图I-25 ),分3层击实。
(2)重型击实:锤底直径50mm,击实筒内径为击锤质量为4.5kg,落距为450mm,单位体积击实功为2687 和2677.2kJ /m3
击实方法及击实筒规格
粒径25mm 颗粒<20%和含黏土多用甲、乙法;碎石土和粒径25mm 颗粒>20%用丙法(本次实验选用
三、试样制备
1、按高速公路基层标准级配(标准级配已发到每个实验小组)用图解法对 A 、B、C、D 四种矿料(干集料)进行掺配。
2、每个实验小组分别按四分法至少准备5 个试样(试样不重复使用),每个样重5.5kg(集料总量5.5kg >5 个)。
3、按预估最佳含水率为4% ,每个实验小组的5 个试样分别加入不同水(以4% 为中心按1% 含水率级差递增减)。
按预定含水率制备试样方法:每个试样取 5.5kg ,试样加水量计算方法m w=5.5kg >混合料预达含水率%,例:样1:m wl =5.5kg >% ;样2m w2=5.5kg >3% ; 样3m w3=5.5kg >4% ;样4m w4=5.5kg >5% ;样5m
w5=5.5kg >6%。
在调土盘上,每个样分别用喷水设备加预定水量,均匀搅拌后,装入保湿器或塑料袋内,浸润(闷土)备用。
浸润时间:拌匀后闷料碎石土2-4 小时备用(高塑性土不少于24h ,低塑性土不少于12h)。
四、击实实验
1、击实前加入水泥拌匀(按规范推荐水泥剂量值3% 、4%、5%、6%、7%加水泥):水泥用量=水泥剂量x 每个试样干集料质量。
(各实验小组加水泥剂量值:一组3% 、二组4% 、三组5% 、四组6% 、五组7% 水泥)。
2 、将击实筒固定在刚性底面上,装好护筒、垫块,在击实筒内壁涂薄层凡士林油,并在筒底(小试筒)或垫块(大试筒)上放置蜡纸或塑料薄膜。
3 、取制备好的试样分层倒入有垫块筒内,分三层击实,每次倒入土为 5.5kg /3 大约1800g ;击实后样等于或略高于筒高(高于筒顶小于6mm );每次加土后整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数(98 次)进行第一层土击实,击实时,落锤应铅直自由落下,锤迹必须均匀分布于土面上,每一层击实完成后,将试样表面“拉毛”再上上一层土,并按要求击实各层土。
4、称筒加土的质量:
用修土刀沿套环内壁削挖后,扭动,取下垫块、套环,齐筒顶削平土样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1g 。
5、测击实试样含水率(含水率实验):
(1)从击实筒中用推土器推出筒内试样,在样
中心处按规定重量取两个含水率试样测含水率(粒径
2mm 取50g 样;粒径5mm 取100g 样;粒径大于 25mm 取500g 样),测平行含水率,分别称两试样 湿土重(m i )。
(2) 烘干湿土称干土重(m s )。
(3) 计算含水率(W )
m s
(4)计算至0.1%,平行误差<1%,应符合规
6、每实验小组依次将不同含水率的几个试样进行分
层击实和测定其他几个试样含水率:按上述 2 )、3 )、 4 )、5)步骤进行。
7、其他实验小组按以上步骤进行本组击实和测定试 样含水率。
五、实验数据计算整理
1、计算每次击实后试样的湿密度(p ) m 1-湿样+试筒合重;m 2-试筒重;V-试筒体积,
V=2177cm 3 ; p 试样湿密度,计算至(0.01g/cm 3
) 2、计算每次击实后试样的干密度(p )
m i 一
m s 100
1 0.01w
W-试样含水率,不带%号;p试样湿密度;P-干密度,
计算至(0.01g/cm3 )。
3、绘W- p关系曲线图。
图卜26击实曲线
4、确定最大干密度(pdmax)和最优含水率W op
以干密度p为纵坐标,以含水率W为横坐标,绘制击实曲线。
曲线上峰值点所对应的数值即分别为该土的最大干密度(pdmax)和最优含水率W op (图1-26 )。
如曲线不能给出峰值点,应进行补点试验。
最优含水率W op羽2%,取整数;6% v W op v 12%,取一位小数,取0或0.5 ,精确到0.5% ;
W op ^6%时取一位小数,用偶数表示,精确到0.2%。
5、最优含水率校正:超大颗粒(粒径大于38mm ) 含量大于>5%要校正,小于5%不校正。
水泥稳定碎石土7天无侧限抗压强度制件
1、按现场压实度规定(高速公路基层规定压实度
K=98% )计算干密度;
制件干密度=最大干密度X 98%(K=98%)
2、每个试验小组按本组最佳含水率、最大干密度和本组的水泥剂量制一个试件的实际混合料总数量
(m)。
兀江152
m = d max V 1 W。
.K 15 'dmax 1 W K
4
p d -最大干密度;W0-最佳含水率;K-工地压实度
(K=98% )。
3、配制某一水泥剂量试件各种材料总毛用量,一般
干集料要5700-7000g (稳定细粒土6500g、稳定碎石7000g ),试样体积V=2651cm 3。
4、制一个样各种材料用量:
(1)当集料不含水时
水泥=7000 冰泥剂量心00+水泥剂量)
集料=7000 X100/(100+水泥剂量)
水=7000 >W o (本组最佳含水率)
(2)若集料中含a% 水
水泥=7000 冰泥剂量心00+水泥剂量)
集料=7000 X100/(100+ 水泥剂量)X (1+ a% )
水=7000 X (w 0-100/(100+ 水泥剂量)X a%)
5、集料中各种粒径粒料称料(M=x+y+z+ …)加水闷料2-4 小时。
制样前再加水泥,制9 个7 天无侧限抗压强度试件(制件数量为
6、9、13)。
6 、试模装料前在内涂机油,装料后压块上下各留
1cm ,将装好料试模置于压力机上,开动压力机将上下压块压人试模并与试模齐平。
7、脱模(6-8 小时后),对试样标准条件(南方养生温度25 i2 C,北方温度20 ±> C)养生6 d ,浸水1d。
量测试件浸水前后高度和重量(直径X高:50mm X50mm 试件重量差<1g ;100mm X100mm 试件重量差<4g ; 150mm X150mm 试件重量差<10g )。
8、无侧限抗压强度试验及计算(R=P/A (Mpa))
试件为直径X 高:
50mm X 50mm 试件:R=0.00051P
100mm x iOOmm 试件:R=0.000127P
150mm X 150mm 试件:R=0.000057P
式中:P-破坏荷载,单位N ;A-受力面积,单位mm 2; R-无侧限抗压强度,单位 Mpa 。
9、试验计算
R R R 2 R 3 ..................... R n 计算强度平均值:R = R d
1 - ZaCv
R :平均抗压强度; Rd-设计抗压强度,取 Rd=3.5
Mpa ; Za-保证率系数,保证率 P 为95% ,则
Za=1.645 ; Cv-试验结果的偏差系数; 宛-标准差。
11、确定实验室稳定土配合比:
强度满足上式要求的最小水泥剂量(水泥经济剂 (1)
(2) 计算标准差:C 0 = 计
算偏差系数:
(3) 10、选用水泥剂量 ' —2 — 2 — 2 (R-R) +(R-R) +…….+ (R- R) n — 1 -100 R 此剂量试件的的室内试验结果平均抗压强度应符 合下式的要求:
Cv
量)为配合比用水泥用量,此水泥用量实验小组击实。