灌砂法及环刀法测压实度(带计算过程)灌砂法测压实度最大干密度1.861g/cm³最佳含水率10.6%椎体砂质量728克标准砂密度1.344g/cm³环刀体积200cm³一、灌砂法1、(灌砂筒质量+砂质量)-(剩余筒+砂质量)-椎体砂质量=洞内砂质量2、洞内砂质量÷标准砂密度=洞体积3、湿土质量÷洞体积=湿密度4、湿密度÷(1+含水率%)=干密度5、干密度÷最大干密度=压实度二、环刀法1、称量环刀质量2、(环刀+湿土质量)-环刀质量=刀内湿土质量3、刀内湿土质量÷环刀体积=湿密度4、湿密度÷(1+含水率%)=干密度5、干密度÷最大干密度=压实度三、测含水率简易方法1、先称量铁盒质量;2、把取得的湿土,取出适当量放进铁盒内称量(盒+湿土)质量;3、(铁盒+湿土)-铁盒=湿土质量4、把酒精倒进铁盒刚没过湿土,点燃酒精可以轻轻搅拌。
待酒精熄灭后再次加入酒精点燃。
观察土是否已干。
5、称量(铁盒+干土)质量6、(铁盒+湿土)-(铁盒+干土)=水质量7、(铁盒+干土)-铁盒质量=干土质量8、水质量÷干土质量=含水率一、试验内容及要求:路基路面施工或验收时对其施工压实质量进行检测,通过试验要求学生掌握路基路面压实度检测的各种方法,并能熟练进行现场检测。
灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积,它是当前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。
该方法可用于测试各种土或路面材料的密度,它的缺点是:需要携带较多的量砂,而且称量次数较多,因此它的测试速度较慢。
采用此方法时,应符合下列规定:(1)当集料的最大料径小于15cm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用100mm的小型灌砂筒测试。
(2)当集料的粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定层的厚度超过150mm,但不超过200mm时,应用150mm的大型灌砂筒测试。
二、试验仪具与材料(1)灌砂筒;(2)金属标定罐;灌砂筒的主要尺寸结构小型灌砂筒大型灌砂筒储砂筒直径(mm) 100 150容积(cm3) 2120 4600流砂孔直径(mm)10 15金属标定罐内径(mm) 100 150外径(mm) 150 200金属方盘基板边长(mm) 350 400深(mm)40 50中孔直径(mm)100 150注:如集料的最大粒径超过40mm,则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。
如集料的最大粒径超过60mm,灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。
(3)基板;(4)玻璃板;(5)试样盘;(6)天平或台秤;(7)含水量测定器具;(8)量砂;(9)盛砂的容器;(10)其他。
三、试验方法与步骤(1)标定筒下部圆锥体内砂的质量①在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。
称取装入筒内砂的质量,准确至1g。
以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。
②将开关打开,让砂自由流出,并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(可等于标定灌的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量,准确至1g。
③不晃动储砂筒的砂,轻轻地将灌砂筒移至玻璃板,将开关打开,让砂流出,直到筒内砂不再下流时,将开关关上,并细心地取走灌砂筒。
④收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂,准砂至1g。
玻璃板上的砂就是填满锥体的砂。
⑤重复上述测量三次,取其平均值。
(2)标定量砂的单位质量①用水确定标定罐的容积,准确至1Ml。
②在储砂筒中装入质量为的砂,并将灌砂筒放在标定罐上,将开关打开,让砂流出,在整个流砂过程中,不要碰动灌砂筒,直到砂不再下流时,将开关关闭。
取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量,准确至1g。
③按下式计算填满标定罐所需砂的质量:式中:——标定罐中砂的质量,g; ——装入灌砂筒内的砂的总质量,g;——灌砂筒下部圆锥体内砂的质量,g;——灌砂入标定罐后,筒内剩余砂的质量,g。
④重复上述测量三次,取其平均值。
⑤按下式计算量砂的单位质量:式中:——量砂的单位质量,g/cm3;——标定罐的体积,g/cm3;(3)试验步骤①在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。
②将基板放在平坦表面上。
当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。
取下灌砂筒,并称量筒内砂的质量,准确至1g。
当需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤。
③取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净④将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处),沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。
在凿洞过程中,应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装入塑料袋中,不使水分蒸发,也可放在大试样盒内。
试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混入,最后将洞内的全部凿松材料取出。
对土基或基层,为防止试样盘内材料的水分蒸发,可分几次称取材料的质量全部取出材料的总质量为,准确至1g。
⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品,放在铝盒或洁净的搪瓷盘中,测定其含水量(以%计)。
样品的数量如下:用小灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于100g;对于各种中粒土,不少于500g。
用大灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于200g;对于各种中粒土,不少于1000g;对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2000g,称其质量,准确至1g。
当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时,则省去测定含水量步骤。
⑥将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内。
在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。
直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。
小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量,准确到1g。
⑦如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。
在试洞挖好后,将灌砂筒直接对准放在试坑上,中间不需要放基板。
打开筒的开关,让砂流入试坑内。
在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。
直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量,准确至1g。
⑧仔细取出试筒内的量砂,以备下次试验时再用,若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的湿度达到平衡后再用。
四、数据整理(1)按下式计算填满试坑所用的砂的质量:灌砂时,试坑上放有基板时:灌砂时,试坑上不放基板时:式中:——填满试坑的砂的质量,g;——灌砂前灌砂筒内砂的质量,g;——灌砂筒下部圆锥内砂的质量,g;——灌砂后,灌砂筒内剩余砂的质量,g;——灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间砂的合计质量,g (2)按下式计算试坑材料的湿密:式中:——试坑中取出的全部材料的质量,g;——量砂的单位质量,g/cm3。
(3)按下式计算试坑材料的干密度:式中:——试坑材料的含水量,%。
(4)水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土,可按下式计算干:式中:——试坑中取出的稳定土的烘干质量,g当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时,可以试坑材料做标准击实,求取实际的最大干密度。
灌砂法测压实度表格基床压实度(灌砂法)计算表格内容序号公式桩号桩号桩号桩号灌砂前砂+容器质量(g )-1 8665 7760 7734灌砂后砂+容器质量(g )-2 3105 2200 2284灌砂筒下部锥体内砂质量(g)-3 673 673 673试坑灌入量砂的质量(g)-4 (1)-(2)-(3) 4887 4887 4777量砂堆积密度(g/cm3)-5 1.477 1.477 1.477试坑体积(cm3)-6 (4)/(5) 3309 3309 3234 试坑中挖出的湿料质量(g)-7 6628 7102 6306 试样湿密度(g/cm3)-8 (7)/(6) 2.00 2.15 1.95 盒号-9 1-10# 1-10# 1-10# 盒质量(g)-10 78.5 82.0 82.0 盒+湿料质量(g)-11 320.7 320.0 310.0 盒+干料质量(g)-12 290.9 291.9 296.3 水质量(g)-13 (11)-(12) 29.8 28.1 13.7 干料质量(g)-14 (12)-(10) 212.4 209.9 214.3 平均含水量w(%) -15 (13/(14)·100% 12.3 11.8 6.0 干质量密度(g/cm3)-16 (8)/1+(15) 1.78 1.92 1.84 最大干密度(g/cm3)-17 1.92 1.92 1.92 压实度(%)-18 (16)/(17)92.9 100.0 95.8砂垫层压实度(灌砂法)计算表格内容序号公式桩号桩号桩号桩号灌砂前砂+容器质量(g )-1 8341 8177 8168 灌砂后砂+容器质量(g )-2 2732 2677 2484 灌砂筒下部锥体内砂质量(g)-3 673 673 673 试坑灌入量砂的质量(g)-4 (1)-(2)-(3) 4936 4827 5011量砂堆积密度(g/cm3)-5 1.477 1.477 1.477 试坑体积(cm3)-6 (4)/(5) 3342 3268 3393 试坑中挖出的湿料质量(g)-7 7158 6883 7252 试样湿密度(g/cm3)-8 (7)/(6) 2.14 2.11 2.14 盒号-9 1-10# 1-10# 1-10# 盒质量(g)-10 83.0 83.5 82.0 盒+湿料质量(g)-11 320.0 320.0 310.0 盒+干料质量(g)-12 308.2 310.5 298.6 水质量(g)-13 (11)-(12) 11.9 9.5 11.4 干料质量(g)-14 (12)-(10) 225.2 227.0 216.6 平均含水量w(%) -15 (13/(14)·100% 5 4 5 干质量密度(g/cm3)-16 (8)/1+(15) 2.04 2.03 2.04 最大干密度(g/cm3)-17 2.09 2.09 2.09 压实度(%)-18 (16)/(17)97.6 96.9 97.4数值环刀法测压实度。