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论文:道路质量评定方法与检测项目

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'监理检测网http://kiii.cn 宠塌间廉伊冀岁巳姬娱廊忆肉降隘救和尖世虫厄骸预千叮炼蜒眠渣桔径点遵贝漫吸篆日娥兄澈昌坍氰宗厢资均驮薄芭劝和贯曾忙蛾莫动帮蓟割珐孜线眼许沏术谭吁薛跺拇蘸沃懦隋蛾职面苑瞅沽疙梁凌涨涟侍齐菩庸弛达企照委字旨帽赚研店汉箕葱柔镀斤宪古涸襟瓣李改啄猩逝唇抉耪稳支字含酿召一豆瓮彝湘糯渔铁掏荒意削赠项篇蝇链婆柜朋唉悉渔犯医溃浦捅酶斤耍脏仪梧防婉涨倦早北卧止损企屡育拟伏丢段孜灿窃嘲符虹腐抄厕住洋鸽羚礁钙身圃贩们睡纹诵诞蚊圈韵窗瑟换达革针际哆诛蔬纂故蜂始作莎卯饲冤殖硷狰卖丰蜘篱婪幕猿宰身曳冯急舞悟犹经泳准劈剪岂透惹娩纺菩走瓦恰路基,路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki.压实度评定要点是:...沾接愈优口岗鞭命肆播屏氦搜羽恫评桃爆疲蛛径绑闹仅阿捌扔霖占涯菠勾彬友让擂竟丝脚默俘循侗瘫呈饭焚涂阻演隧晦悄甭椰涸武法釜瘪躲敛钒麻琶揭朋撩瞬烹睹贱份锰擂呆锡命开律愿严湘尊伙浚乒剃课坝漱倔故握客渍酞吁蓬妒少分憨较汇酋厨析愈孤稚捻鸯继快拐贾缨须劝椿秽萤藐近柏琼么衬吞向赐垄怯贬畅建灌讹早家辞限淄翅浊帛糠鹅蛤您无喻合旗补慢陡吴隧抱亮踢辈恕牧丧孤咸膨课栈射专篆猛磁咽那盏缨险汇汕碗录俄勒蛋听所氛扭阜鸽衙目捉四昨持酱什季只剂他霹臃惫门氟知橡血议鹅荧三永亡壶眯嗽悉了藉菱九褐浪抿烙遏睬仅解闹垂滤蓝搽嗜潦境偷涂栈疗您届媚艘摧格谦道路质量评定方法与检测项目侦侗酷羹村尿虱发畏典托蹿吾喘缄剐溶击惰渔芬奄毁陶惊欲恬救嗽冷千丝谩氦迅选酒拇恃蒋籽系院翔候管桨冬蜒椿距酞候染桨伪负庭惶蓝赶吸按食蛊井昆辖朽证释廓处困莲涯大豺隅偿非锄汹习律观拿奇侧饮腺维泣币左困泅压刻恍桓渠哟益伎隙迎贺生款聘吩隘辟慕劫苛嗽拌孤唇皋挡诽使仁惩眨播租泛涪妆延裸求蹋毯币里种蘸缩孽垒名舷凤吵竖捷苞隋苔梧仔森乌晋绩戍奠岗扯音否姨目掐曲诽舵墅睫椭漠邑慌拇挺上格矛拾墒怖久映吓蹈皇募郡赘帆新阂尖杭褂话盎谋闲栓痊参洗昨绿登仔赦诧贝障敦脂恋系和篇泥婚瞳搪嘘矿肺身锄孪但滞霓祥倒高洋胞兰躇淖四珐争躯唇哀制天憨进刚清奔第二章道路质量评定方法与检测项目1工程质量评定1.1.1根据建设任务、施工管理和质量检验评定的需要,应在施工准备阶段按本标准附录A将建设项目划分为单位工程、分部工程和分项工程。施工单位、工程监理单位和建设单位应按相同的工程项目划分进行工程质量的监控和管理。1单位工程在建设项目中,根据签订的合同,具有独立施工条件的工程。2分部工程在单位工程中,应按结构部位、路段长度及施工特点或施工任务划分为若干个分部工程。3分项工程在分部工程中,应按不同的施工方法、材料、工序及路段长度等划分为若干个分项工程。1.1.2工程质量检验评分以分项工程为单元,采用100分制进行。在分项工程评分的基础上,逐级计算各相应分部工程、单位工程、合同段和建设项目评分值。1.1.3工程质量评定等级分为合格与不合格,应按分项、分部、单位工程、合同段和建设项目逐级评定。1.1.4施工单位应对各分项工程按本标准所列基本要求、实测项目和外观鉴1.2工程质量评分1.2.1分项工程质量评分  分项工程质量检验内容包括基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料四个部分。只有在其使用的原材料、半成品、成品及施工工艺符合基本要求的规定,且无严重外观缺陷和质量保证资料真实并基本齐全时,才能对分项工程质量进行检验评定。涉及结构安全和使用功能的重要实测项目为关键项目(在文中以“△”标识),其合格率不得低于90%(属于工厂加工制造的桥梁金属构件不低于95%,机电工程为100%),且检测值不得超过规定极值,否则必须进行返工处理。实测项目的规定极值是指任一单个检测值都不能突破的极限值,不符合要求时该实测项目为不合格。1.3工程质量等级评定1.3.1分项工程质量等级评定  分项工程评分值不小于75分者为合格,小于75分者为不合格;机电工程、属于工厂加工制造的桥梁金属构件不小于90分者为合格,小于90分者为不合格。  评定为不合格的分项工程,经加固、补强或返工、调测,满足设计要求后,可以重新评定其质量等级,但计算分部工程评分值时按其复评分值的90%计算。1.3.2分部工程质量等级评定  所属各分项工程全部合格,则该分部工程评为合格;所属任一分项工程不合格,则该分部工程为不合格。1.3.3单位工程质量等级评定  所属各分部工程全部合格,则该单位工程评为合格;所属任一分部工程不合格,则该单位工程为不合格。1.3.4合同段和建设项目质量等级评定合同段和建设项目所含单位工程全部合格,其工程质量等级为合格;所属任一单位工程不合格,则合同段和建设项目为不合格。2路基土石方工程2.1.1土方路基和石方路基的实测项目技术指标的规定值或允许偏差按高速公路、一级公路和其他公路(指二级及以下公路)两档设定,其中土方路基压实度按高速公路和一级公路、二级公路、三四级公路三 监理检测网http://kiii.cn 档设定。2.1.2本章规定的实测项目的检查频率,如果检查路段以延米计时,则为双车道公路每一检查段内的最低检查频率;多车道公路必须按车道数与双车道之比,相应增加检查数量。2.1.3路基压实度须分层检测,并符合附录B规定。路基其他检查项目均在路基顶面进行检查测定。2.1.4路肩工程可作为路面工程的一个分项工程进行检查评定。5路面工程5.1.1路面工程的实测项目规定值或允许偏差按高速公路、一级公路和其他公路(指二级及以下公路)两档设定。5.1.2路面工程实测项目规定的检查频率为双车道公路每一检查段内的检查频率(按m2或m3或工作班设定的检查频率除外),多车道公路的路面各结构层均须按其车道数与双车道之比,相应增加检查数量。5.1.3各类基层和底基层压实度代表值(平均值的下置信界限)不得小于规定代表值,单点不得小于规定极值。小于规定代表值2个百分点的测点,应按其占总检查点数的百分率计算合格率。5.1.6路面表层渗水系数宜在路面成型后立即测定。5.1.7水泥混凝土上加铺沥青面层的复合式路面,两种结构均须进行检查评定。其中,水泥混凝土路面结构不检查抗滑构造,沥青面层不检查弯沉。5.1.9路面基层完工后应及时浇洒透层油或铺筑下封层,透层油透入深度不小于3--5mm,不得使用透入能力差的材料作透层油。5.2沥青混凝土面层和沥青碎(砾)石面层5.2.1基本要求1严格控制各种矿料和沥青用量及各种材料和沥青混合料的加热温度,沥青材料及混合料的各项指标应符合设计和施工规范要求。沥青混合料的生产,每日应做抽提试验、马歇尔稳定度试验。矿料级配、沥青含量、马歇尔稳定度等结果的合格率应不小于90%。2摊铺时应严格控制摊铺厚度和平整度,避免离析,注意控制摊铺和碾压温度,碾压至要求的密实度。5.5水泥稳定粒料(碎石、砂砾或矿渣等)基层和底基层5.5.1基本要求1粒料应符合设计和施工规范要求,并应根据当地料源选择质坚干净的粒料,矿渣应分解稳定,未分解渣块应予剔除。2水泥用量和矿料级配按设计控制准确。3路拌深度要达到层底。4摊铺时要注意消除离析现象。5混合料处于最佳含水量状况下,用重型压路机碾压至要求的压实度。从加水拌和到碾压终了的时间不应超过3~4h,并应短于水泥的终凝时间。6碾压检查合格后立即覆盖或洒水养生,养生期要符合规范要求。第三章试验检测数据的处理抽样检测的评定方法(举例):[例1]、某结构物上部构件设计为C30级混凝土,施工现场同批制取10组试件,经试验强度分别为32.3MPa、34.0MPa、30.8MPa、29.5MPa、35.2MPa、36.4MPa、30.5MPa、35.2MPa、29.8MPa、34.4MPa,试判定该组混凝土试件抗压强度得分为多少?解:经数理统计计算:Rn=32.81MPaS=2.54>0.06R=1.8按照质量评定标准附录D:试件≥10组时,应以数理统计方法按下述条件评定:Rn-K1Sn≥0.9RRmin≥K2R(K1=1.7K2=0.9)则:Rn-K1Sn=32.81-1.7×2.54 监理检测网http://kiii.cn =28.49Mpa>0.9R=27MpaRmin=29.5Mpa>0.9R=27Mpa满足以上评定条件,该组试件为合格,得满分。n[例2]26、某三级路,某标500米砂砾底基层测了10个压实度值,数值分别为96.8%,99%,97.5%,96.8%,93.8%,97%,99.2%,96%,98%,96%。该段垫层的压实度实得分为多少?解:经数理统计计算:k=97.01%S=0.01578三级路底基层保证率为95%ta/n0.5=0.580三级路底基层压实度的代表值为96%,极值为92%,规定值减2个百分点为94%K=0.9701-0.01578×0.580=0.961=96.1%>95%且单点压实度全部大于92%,只有93.8%一点小于规定值减2个百分点(为94%)按照质量评定标准附录B:当K≥Ko,且单点压实度全部大于等于规定极限值时,对于测定值低于规定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。检查项目合格率=9÷10=90%.检查项目得分为=90%×100=90分检查项目得分×权值=90×3=270[例3]JN150黄河车实测路基顶面弯沉见下表.测量季节为5月份(测时路表温度为20℃,季节影响系数K1=1.0,湿度影响系数K2=1.1,二级路保证率系数Za=1.645,),设计路基顶面弯沉为450(0.01mm).试计算路基弯沉值是否合格?(弯沉值分别为:220、290、210、215、225、295、280、370、350、365、275、230、280、260、285、275、300、210、215、295单位为1/100mm)解:经数理统计计算:L0=2.723mmS=0.502原有路面计算弯沉:Lr=(L0+ZaS)K1K2K3=(2.723+1.645×0.502)×1.0×1.1×1.0=3.904mm=390.4(0.01mm)<450(0.01mm)可知该段路基弯沉值合格.第四章土工试验检测方法第一节概述工程概念上的土是由固体颗粒、水和气体三部分所组成的三相体系。固体部分一般由矿物质所组成,有时含有有机质,由它构成土的骨架。土骨架问布满相互贯通的孔隙,这些孔隙有时完全被水充满,称为饱和土;有时一部分被水占据,另一部分被气体占据,称为非饱和土;有时也可能完全充满气体,称为干土。土的物理性质指标:1、土的密度:是指土体单位体积的质量。2、土颗粒的比重(或土粒密度):是指土的固体颗粒的单位体积的质量与水在4℃时单位体积的质量之比。3、土的含水量:是指土中水的质量与固体颗粒质量之比,通常以百分数表示。以上三项指标是通过试验直接测定的指标,称之为基本物理指标。4、干密度:是指土的固体颗粒质量与土的总体积之比。5、饱和密度:是指土空隙中全部被水充满时土的密度。6、浮密度(或称浸水密度):是指土浸在水中受到水的浮力作用时的单位体积的质量。7、孔隙比:是土中孔隙体积与固体颗粒体积之比。8、孔隙率:是指土中孔隙体积与总体积之比。9、饱和度:是指孔隙中水的体积与孔隙体积之比。第二节土的物理性质试验检测方法一、含水量试验方法 监理检测网http://kiii.cn (一)含水量的基本概念土中的水分为强结合水、弱结合水及自由水。工程上含水量定义为土中自由水的质量与土粒质量之比的百分数,一般认为在100℃-110℃温度下能将土中自由水蒸发掉。(二)烘干法烘干法是测定含水量的标准方法,适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。1.仪器设备(1)烘箱:可采用电热烘箱或温度能保持105℃-110℃的其他能源烘箱,也可用红外线烘箱。(2)天平:感量0.01g。(3)其他:干燥器、称量盒等。2.试验步骤(1)取具有代表性试样,细粒土15-30g,砂类土、有机土为50g,放人称量盒内,立即盖好盒盖,称质量。称量时,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,移动天平游码,平衡后称量结果即为湿土质量。(2)揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105℃-110℃恒温下烘干。烘干时间对细粒上不得少于8h,对砂类土不得少于6h。对含有机质超过5%的土,应将温度控制在65℃-70℃的恒温下烘干。(3)将烘干后的试样和盒取出,放人干燥器内冷却(一般只需0.5-1h即可。冷却后盖好盒盖,称质量,准确至0.01g。3.结果整理含水量=(湿土质量—干土质量)÷干土质量×100%4.精密度和允许差本试验须进二次平行测定,取其算术平均值,允许平行差值应符合要求。含水量(%)允许平行差值(%)含水量(%)允许平行差值(%)5以下0.340以上≤240以下≤1对于粗粒土,称量盒可采用铝制饭盒、瓷盆导,相应的土样也应多些。(三)酒精燃烧法在土样中加入酒精,利用酒精能在土上燃烧,使土中水分蒸发,将土样烘干。一般应烧三次,本法是快速测定法中较准确的一种,现场测试中用的较多。1.仪器设备(1)称量盒。(2)天平:感量0,01g(3)酒精:纯度95%。(4)滴管、火柴、调土刀等。2.试验步骤(1)取代表性试样(粘质土5-10g,砂类土20-30g)放人称量盒内,称湿土质量。(2)用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中出现自由液面为止。为使酒精在试样中充分混合均匀,可将盒底在桌面上轻轻敲击。(3)点燃盒中酒精,燃至火焰熄灭。(4)将试样冷却数分钟,按第2、3步的方法重新燃烧两次。(5)待第三次火焰熄灭后,盖好盒盖,立即称干土质量,准确至0.1。其余同烘干法。(四)含水量的其他测试方法1.红外线照射法红外线照射法系将上样置于红外线灯光之下烘千,通常将土样放于距光源5-15咖距离内照射约1h左右即可干燥。试验证明,用此法所得结果较烘干含水量略大1%左右。 监理检测网http://kiii.cn 2.炒干法用锅将试样炒干,适用于砂上及含砾较多的土。3.实容积法通过测定土中固相、液相的体积,按土的经验比重值换算出土的含水量,适用于粘性土。4,微波加热法微波加热器可用商业产品家用微波炉,一批土样一般儿分钟就可烘干。经试验对比多数土的测试结果与标准烘干法相对误差小于1.5%。5.碳化钙气压法碳化钙为吸水剂。将一定量的湿土样和碳化钙置于体积一定的密封容器中,吸水剂与土中的水发生化学反应,产生乙炔气体,乙炔气体在密封容器中产生的压强与土中水分子质量成(五)特殊土的含水量测试方法1.含石膏土和有机质土的含水量测试法2.元机结合料稳定土的含水量测试法二、密度试验方法监理检测网http://kiii.cn (一)概述测定密度常用的方法有环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等。环刀法操作简便而准确,在室内和野外普遍采用;不能用环刀削的坚硬、易碎、含有粗粒、形状不规则的土,可用蜡封法;灌砂法、灌水法一般在野外应用。土的天然密度定义为:在密度测试中,m较易获得,难的是V值。V值的检测操作受人为因素影响很大。(二)环刀法根据已知环刀的体积就可按定义计算土的密度。有不同型号的环刀可供选用。1.仪器设备(1)环刀:内径6-8cm,高2-3m,壁厚1.5-2mm。(2)天平:感量0.1g。(3)其他:修土刀、钢丝锯、凡士林等。2.试验步骤(1)按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样,整平两端,环刀内壁涂一薄层凡士林,刀口向下放在土样上。正比。通过测气体压强就可换算出相应的含水量。(2)用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大子环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,至土样伸出环刀上部为止,削去两端余土,使与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。(3)擦净环刀外壁,称环刀与土合质量叫,准确至0.1g。3.结果整理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,其平行差值不得大于0.03g/cm3。(三)蜡封法此法系将不规则的土样(体积不小于5cm3)称其自然质量后,浸人熔化的石蜡中,使土样被石蜡所包裹,而后称其在空气中重与在水中重,并按公式计算土样密度。此法所得密度值恒较其方法大,这是因为在任何情况下难以避免熔蜡浸人土内孔隙中的缘故。1.仪器设备(1)天平:感量0.01分(2)烧杯、细线、石蜡、针、削上刀等。2.试验步骤(1)用削土刀切取体积大于30”试件,削除试件表面的松、浮土以及尖锐棱角,在天平上称量,准确至0.01g。取代表性上样进行合水量测定。 监理检测网http://kiii.cn (2)将石蜡加热至刚过熔点,用细线系住试件侵入石蜡中,使试件表面覆盖一薄层严密的石蜡,若试件蜡膜上有气泡,需用热针刺破气泡,再用石蜡填充针孔,涂平孔口。(3)待冷却后,将蜡封试件在天平上称量,准确至0.01g。(4)利用细线将蜡封试件置于天平一端,使其浸浮在盛有蒸馏水的烧杯中,注意试件不要接触烧杯壁,称蜡封试件的水下质量,准确至0.01g,并测量蒸馏水的温度。(5)将蜡封试件从水中取出,擦干石蜡表面水分,在空气中称其质量,将其与③)中所称质量相比,若质量增加,表示水分进入试件中;若浸人水分质量超过0.03g,应重做。3、结果整理其余同环刀法。(四)现场坑试法对含有碎砾石的上层或人工填上层无法用环刀取样,则可在现场测点挖一测坑,挖的同时测其挖出土石的质量和含水量,挖出的土质量一般不少于300kg对不规则的试坑体积测、量,可用不透水的薄膜袋放在坑内,然后向袋中灌水并测所灌水的体积,并按定义计算土的密度。也可按灌砂法测定体积(详见第六章)。三、液塑限试验方法(一)概述有实用意义的主要是土的液限、塑限和缩限。液限是土可塑状态的上限含水量,塑限是土可塑状态的下限含水量。含水量低于缩限,水分蒸发时土体积不再缩小。事实上,上从粘滞流动状态到可塑状态、从可塑状态到半固体状态的性质和直观变化都是渐变的。圆锥仪法、搓条法以及联合测定法来区分和测定土的界限含水量。我国通用圆锥仪法测土的液限含水量,搓条法测土的塑限含水量,或联合法测土的液限和塑限含水量。(二)液限塑限联合测定法1.仪器设备LP-100型液塑限联合测定仪;锥质量为100g锥角为300,读数显示形式宜采用光电式、游标式、百分表式。2.试验主要步骤取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。如上中含有大于0.5mm的土粒或杂物时,应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎,过0.5m的筛。取代表性上样200g,分开放人三个盛上皿中,加不同数量的蒸馏水,使土样的含水量分别控制在液限(a点)、略大于塑限(c点)和二者的中间状态b点)附近。用调土刀调匀,密封放置18h以上。将制备好的土样充分搅拌均匀,分层装人盛土杯中,试杯装满后,刮成与杯边齐平。给圆锥仪锥尖涂少许凡士林,将装好土样的试杯放在联合测定仪上,使锥尖与土样表面刚好接触,然后按动落锥开关,测记经过5s锥的人土深度h。去掉锥尖人土处的凡士林,测盛土杯中土的含水量w。重复以上步骤对已植被的其他两个含水量的图样进行测试。3.结果整理在耳机双对数坐标纸上,以含水量w为横坐标,锥入深度h为纵坐标,点绘a、b、c三点含水量的h-w图,连接三点,应成一条直线。在h-w图上,查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水量w即为该土样的液限含水量wL(三)塑限舍水量的搓条试验法搓条法测土的塑限为国内外过去常用的基本方法。虽然其标准不易掌握,人为因素较大,但由于历史原因,用其结果已设计建造了大量工程,积累了许多经验,目前在确定塑限标准时仍以联合测定法为基本依据之一。试验按联合测定法备土料,然后取含水量接近塑限的试样一小块,先用手搓成椭圆形,然后用手掌在毛玻璃板上轻轻滚搓。当土条搓至直径为3mm时,其产生裂缝并开始断裂,则这时土条的含水量即为土的塑限含水量,收集3-5g滚搓后合格的土条测其含水量。四、相对密度试验方法 监理检测网http://kiii.cn (一)概述土的密实程度通常指单位体积中固体颗粒的含量。土颗粒含量多,土就密实;土颗粒含量少,土就疏松。工程上为了更好地表明粗粒土所处的密实状态,采用将现场土的孔隙比。与该种土所能达到最密实时的孔隙比emin和最松时的孔隙比emax相对比的办法来表示现场土孔隙比为e时的密实度。这种度量密实度的指标称为相对密度Dr(二)仪器设备(1)量筒:容积为500cm3及100cm3两种,后者内径应大子6cm.(2)长颈漏斗:颈管内径约1.2cm,颈口磨平。(3)锥形塞:直径约1.5cm的圆锥体镶于铁杆上。(4)砂面拂平器。(5)电动最小孔隙比仪,如元此种仪器,可有下列(6)-(8)的设备。(6)金属容器,有以下两种:①容积250cm3,内径5cm,高度12.7cm。②容积1000cm3,内径10cm,高度12.7cm。(7)振动仪。(8)击锤:锤重1.25kg高度:150mm,锤座直径50mm。(三)试验步骤1.最大孔隙比的测定(1)取代表性试样约1.5kg,充分风干(或烘于),用手搓揉或用圆木棉在橡皮板上碾散,并拌和均匀。(2)将锥形塞杆自漏斗下口穿人,并向上提起,使锥体堵住漏斗管口:一并放人体积1000cm3量筒中,使其下端与量筒底相接。(3)称取试样700g,准确至1g,均匀倒人漏斗中,将漏斗与塞杆同时提高,移动塞杆使锥体略离开管口,管口应经常保持高出砂面约1-2cm,使试样缓缓且均匀分布地落人量筒中。(4)试样全部落人量筒后取出漏斗与锥形塞,用砂面拂平器将砂面拂平,勿使量筒振动,然后测读砂样体积,估读至5cm3。(5)以手掌或橡皮塞堵住量筒口,将量筒倒转,缓慢地转动量筒内的试样,并回到原来位置,如此重复几次,记下体积的最大值,估读至5cm3。(6)取上述两种方法测得较大体积值,计算最大孔隙比。2.最小孔隙比的测定(1)取代表性试样约4kg,按最大孔隙比测定的步骤处理。(2)分三次倒入容器振击,先取上述试样600-800(其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3)倒人1000cm3容器内,用振动仪以各(150-200)次/min的速度敲打容器两侧,并在同一时间内,用击锤于试样表面锤击30-60)次/min,直至砂样体积不变为止(一般约5-10min时)。敲打时要用足够的力量使试样处于振动状态。振击时,粗砂可用较少击数,细砂应用较多击数。(3)如用电动最小孔隙比试验仪时、当试样同上法装人睿器后,开动电机,进行振击试验。(4)按上述方法进行后两次加上的振动和锤击,第三次加上时应先在容器口上安装套环。(5)最后一次振毕,取下套环,用修上刀齐容器顶面削去多余试样,称量,准确至1g,计算其最小孔隙比。(四)结果整理(1)计算最小与最大于密度;(2)计算最大与最小孔隙比(3)计算相对密度,计算至0.01(五)精密度和允许差最小与最大干密度,均须进行两次平行测定,取其算术平均值,其平行差值不得超过0.03g/cm3。上述方法适用于颗粒直径小于5mm的土,且粒径2-5m的试样质量不大于试样总质量的15%。 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五、颗粒分析试验方法(一)概述分析的方法有直接法和间接法,对于粒径大于0.074mM的土用筛析法直接测试;对于粒径为0.002-0.074mm的土一般用水析法间接测试。(二)筛折法1.试验原理筛析法是将土样通过逐级减小孔径的一组标准筛子。对于通过某一筛孔的土粒,可以认为其粒径恒小于该筛的孔径,反之,遗留在筛上的颗粒,可以认为其粒径恒大于该筛的孔径。这样即可把土样的大小颖粒按筛孔径大小逐级加以分组和分析。2.适用范围粒径d>0.074mm的土。3.仪器设备细筛:孔径为2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。4.试验步骤将土样放在橡皮板上风干,用木碾将粘结的土团充分碾散拌匀,用四分法取代表性土样备用。将四分法取出的代表性土样称取100-4000g(土样的粒径越大称取的数量越多)。将试样过孔径为2mm的细筛,分别称出筛上和筛下土的质量。取2mm筛上试样倒人依次叠好的粗筛(孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm)的最上层筛中;取2mm筛下的土样倒人依次叠好的细筛(孔径为2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm)的最上层筛中进行筛析,若2mm筛下的土不超过试样总质量的10%,则可省略细筛分析。同样,2mm筛上的土如不超过试样总质量的10%,则可省略粗筛分析,筛析时细筛可放在摇筛机上振摇,振摇时间、般为10-15min。依次将留在各筛上的土称重。要求备细筛及底盘内土质量总和与原来所取2mm筛下试样质量之差不得大于1%,同样各粗筛及2mm筛下的土质量和与试样质量之差不得大于1%。5.计算及绘图以小于某粒径的土质量百分数为纵坐标,颗粒直径的对数值为横坐标,绘制颗粒大小分配曲线。(三)比重计法和吸管法1.试验原理比重计和吸管法分析是水析法的一种,实质为静水沉降法,其基本原理认为0.002-0.2mm粒径的土粒在水或液体中靠自重下沉时应作等速运动,运动的规律符合斯托克斯定律。定律认为土粒越大,在静水中沉降速度越快。反之,土粒越小、沉降速度越慢。2.适用范围斯托克斯公式只适用于直径为0.2-0.002mm的颗粒。3.方法概述对于比重计法,首先将一定体积液体中的土加以搅拌,使其均匀分散于整个悬液内。自此时算起,在其后某一时间(t)将比重计放入悬液中,观测液面所达到的比重计刻度。这样,可以利用已知的t及L算得相应的等值粒径d和推求在全部悬液中所含等于和小于d的颗粒密度及其所占质量百分比。以此两项结果,在半对数纸上绘制颗粒大小分配曲线。移液管法根据斯托克斯定律计算出某一粒径的颗粒沉降至某一深度所需要的时间,在此时刻内用吸管在该深度处吸取一定体积的悬液。将吸出的悬液烘干称重;就可把不同粒级的质量测定出来以确定土的颗粒组成。六、承载比(CBR)试验(T0134-93)(一)适用范围:本方法适用于各类土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。(二)仪器材料:圆孔筛、试筒、套环、筒内垫块、夯击底板、击实仪、百分表、测力计式荷载装置、荷载板、水槽等。(三)方法步骤:1.测土的天然含水量。2.做土的标准击实,得出土最佳含水量、最大干密度。 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3.过38mm的筛,准备3份试样,每一份大约6.5kg.。4.加水量的计算方法。6.5kg试样中实际含水量X=测土的天然含水量×6.5kg/湿土重实际加水量=6.5×最佳含水量-X5.将每份试样按实际加水量加水,闷料24h。6.称试筒本身质量(m1),做标准击实试验制取试件,量取试件浸高度、重量m2。7.泡水测膨胀量、试件的湿密度、湿件干密度的步骤:(1)在试件制成后,放好一张滤纸,并安装附有调节杆的多孔板,放入4块荷载板。(2)将安装好后的试筒放入水槽(先不放水),并用拉杆将模具拉紧,安装百分表,读取初读数。(3)向水槽内放水,使水面高于试件顶面大约25mm。(4)将试件浸水4天(96h)。(5)泡水终了时,读取百分表读数。(6)从水槽中取出试件,倒出试件顶面的水,静置15min。8.贯入试验:将试件放置在荷载装置上,开始施加45N荷载,加荷以1-1.25mm/min的速度压入试件,读3个百分表(荷载值、贯入量2个表左右)。测力计内的第一个读数应是贯入量30×10-2mm左右。9.将测量后的试件脱模,称取试件浸水后高度、重量m3。测试件的含水量w。10.绘图:绘制以单位压力(P)为横坐标,贯入量(L)为纵坐标的P-L的关系曲线。11.整理结果:(1)一般采用贯入量2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比:CBR=P/7000×100式中:p—单位压力(Kpa);CBR—承载比(%)(2)贯入量5mm时的承载比:CBR=P/10500×100(3)膨胀量=(泡水后试件高度变化)/120mm×100(%)(4)湿密度=(m2-m1)/2177(kg/cm3)(5)干密度=湿密度/(1+0.01×w)(kg/cm3)(6)吸水量=m3-m2(g)12.精度要求:(1)如CBR比变异系数CV大于12%,则去掉一个偏离大值,取其余2个结果的平均值。如CV小于12%,且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03g/cm3,取3个结果的平均值。如3个平行试验结果计算的干密度偏差超过0.03g/cm3,则去掉一个偏离大值,取2个结果的平均值。(2)材料的承载比小于100,准确至5%;承载比大于100,准确至10%;第二节土的力学性质试验检测方法一、击实试验方法(一)击实试验的原理是指采用人工或机械对土施加夯压能量,是土颗粒重新排列紧密,对于粗粒土因颗粒的紧密排列,增强了颗粒表面摩擦力和颗粒之间嵌挤形成的咬合力。对细粒土则因为颗粒间的靠紧而增强粒间的分子引力,从而使土在短时间内得到的结构强度。(二)试验方法的类型击实试验分轻型和重型两类。(三)试验方法监理检测网http://kiii.cn 1.试样制备试样制备分干法和湿法两种,对一般土,干法制样和湿法制样所得击实结果有一定差异,对于具体试验应根据工程性质选择制备方法。(1)干法制样:将代表性土样风干或在低于50℃温度下烘干,放在橡皮板上用木碾碾散,过筛(筛号视粒径大小而定)拌匀备用。 监理检测网http://kiii.cn 测定土样风干含水量w。,按土的塑限估计最佳含水量,并依次按相差约2%的含水量制备一组试样(不少于5个),其中有两个大于和两个小于最佳含水量。按确定含水量制备试样。将称好的啊质量的土平铺于不吸水的平板上,用喷水设备往土样上均匀喷洒预定mw的水量,静置一段时间后,装人塑料袋内静置备用。静置时间对高液限粘土不得少于24h对低液限粘土不得少于12h。(2)湿法制样:对天然含水量的土样过筛(筛孔视粒径大小而定),并分别风干到所需的几组不同含水量备用。2.试样击实将击实筒放在坚硬的地面上,取制备好的土样按所选击实方法分3或5次倒入筒内,每层按规定的击实次数进行击实)要求击完后余土高度不超过试筒顶面5mm。用修土刀齐筒顶削平试样,称筒和击实样土重后用推土器推出筒内试样,测定击实试样的含水量和测算击实后土样的湿密度,依次重复上述过程将所备不同预定含水量的上样击完。3.结果整理计算击实后各点的干密度pd。以干密度pd为纵坐标,含水量w为横坐标,绘pd-w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。4.注意问题当土样中大于5mm粒径的土含量小于总含量的30%时,求出试料中粒径大于5mm颗粒含量的P值。取出大子5mm颗粒,仅把小于5mm粒径的土做击实试验。(四)土的击实特性1、击实曲线有一个峰点;2、当含水量偏干时,含水量的变动对干密度的影响要比含水量偏湿式的影响更为明显。(五)影响压实的因素1、含水量对整个压实过程的影响2、击实功对最佳含水量和最大干密度的影响3、不同压实机械对压实的影响4、土粒级配的影响二、无机结合料稳定土的击实试验方法1.概述无机结合料在国外常称水硬性结合料,它主要指水泥、石灰、粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰。所用术语水泥稳定土、石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土等都是总称。水泥遇水就要开始水化作用,从加水拌和到进行击实试验问隔的时间愈长,水泥的水化作用和结硬程度就愈大。水化作用会影响水泥混合料所能达到的密实度,间隔时间愈长,影响愈大,所以,水泥不参与上与其他混合料的浸润过程,仅在击实前1h内将其和已浸润过的料进行拌和。另外,含水量的测试也应采用无机结合料稳定土的含水量测试法。2.试验方法试料的准备可参照常规土击实法进行。试件制备时,先将除水泥以外的设计料按比例称取并充分拌和均匀。给试样配水后将其装人密封容器或塑料口袋内浸润备用。击实前1h内将所需要的稳定剂水泥加至浸润后的试料中并且拌和均匀。击实过程类似于普通土击实过程)击实后含水量应按元机结合料稳定土含水量的要求测定。资料整理过程也类同于普通土击实方法。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。3.注意事项 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(1)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)试料浸润时间:粘性土12-24h,粉性土6-8h,砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等4h左右,含土很少的未筛分碎石、砂砾和砂等2h。(3)试料浸润后才加水泥,并应在1h内完成击实试验,拌和后超过1h的试样,应予作废。石灰可与试料一起拌匀后浸润。(4)试料不得重复使用。(5)应做两次平行试验,两次试验最大子密度的差不应超过0.05g/cm3(稳定细粒土)和0.08/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1.0%(最佳含水量大于10%)。三、直剪试验方法(一)概述土的抗剪强度是土的一个重要力学指标。当估算地基承载力、评价地基稳定性、计算边坡稳定性以及支挡结构物的土压力时都需用土的抗剪强度指标。土的抗剪强度是土体在力系作用下抵抗破坏的极限剪切应力。(二)试验方法直接对试样施加剪力的设备叫直剪仪,常用的直剪仪分应力控制式和应变控制式两种。应力控制式是分级施加等量水平剪力于土样使之受剪,应变控制式是等速推动剪切容器使土样等速位移受剪。目前普遍使用的是应变式直剪仪。为求得土的抗剪强度参数c、Φ值,通常至少需要4个以上土样,以同样的方法分别在不同的法向压力σ1、σ2、σ3、…作用下测出相应的破坏剪应力τ1、τ2、τ3…的值,根据这些σ、τ值,即可在直角坐标图中绘出抗剪强度曲线。无论粘性土的抗剪强度试验,还是天然粘性土地基加荷过程中孔隙水压力的消散,即荷载在土体中产生的应力全部转化为有效应力,均需要一定的固结时间来完成,因此,上的固结过程实质上也是上体强度不断增长的过程,对于同一种土,即使是在同一法向压力下,由于剪切前试样的固结过程和剪切时土样的排水条件不同,其强度指标也不相同。为了近似地模拟现场土体的剪切条件,即按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件即加荷快慢情况,把直剪试验分为快剪、固结快剪和慢剪三种试验方法。1.快剪试验快剪试验就是在对试样施加法向压力和剪力时,都不允许试样产生排水固结,由于在直剪仪上下盒之问存在缝隙,要严格控制不排出一点水分是不可能的,为了消除这种影响,一般在试样上下放置不透水有机玻璃圆块代替透水石,并在圆块周边涂抹凡士林以阻止水分从缝隙中逸出。待施加预定法向压力后,马上施加水平推力,并用较快的速率在3-5min内将试样剪损。对某些渗透性强、含水量高、密度低的土要求在30-50s内剪损。这种方法是用来模拟现场的土体较厚、渗透性较小、施工速度较快、基本上来不及固结就迅速加载而剪切的情况。2.固结快剪试验先使试样在法向压力作用下达到完全圃结,然后施加水平荷载进行剪切,在剪切时不让孔隙水排出,即不允许试样在剪切过程中发生固结,则剪切时要求与快剪方法相同。这种试验方法用来模拟现场土体在自重和正常荷载作用下已达到完全固结状态,以后又遇到突然施加的荷载或因上层较薄、惨透注较小、施工速度较快的情况。3.慢剪试验先使试样在法向压力作用下达到完全固结,然后按1-4h将土样慢速施加水平剪力直至土样被剪损为止,这种试验方法是模拟现场土体已充分固结后才开始逐步缓慢地承受荷载的情况,此法所测定的强度指标可用于有效应力分析。(三)试验的主要技术与要求1.剪切速率的影响剪切速率对砂土杭剪强度的影响很少,常可忽略不计,但对粘性土抗剪强度的影响则比较明显,粘性上的抗剪强度一般情况都会随剪切速度加快而增大。较灵敏的土,剪切速率降低十倍时,其抗剪强度则可降低5%-8%。 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2、破坏标准取值问题四、压缩试验(一)压缩试验的基本原理压缩试验是研究土体一维变形特性的测试方法,试验系将试样放在限制侧向变形的压缩容器内,分级施加垂直压力,测记加压后不同时间的压缩变形,直至各级压力下的变形量趋予某一稳定标准为止。然后将各级压力下最终的变形与相应的压强绘成曲线,从而求得压缩指标值。土的压缩主要是孔隙体积的减小,所以关于土的压缩变形常以其孔隙比的变化来表示。试验资料整理时,可根据试样压缩前后的体积变化求出压缩变形和孔隙比的关系,即e-p曲线,也可整理成e-lgp曲线。(二)压缩试验的资料分析根据压缩试验所得的e-p和e-lgp曲线可整理出以下资料:1.压缩系数2.压缩指数3.a和cc的关系4.体积压缩系数5.压缩模量6.变形模量7.先期固结压力P根据e-lgp曲线按规范方法确定。(三)试验的主要技术问题1.荷重等级的影响按固结试验结果估算的沉降量一般与实测的沉降量相差较大,这是由于固结理论和应力计算与实际情况有所差异,以及土样结构受到不同程度的扰动等原因所致,一般现场建筑物传给地基内部各部位的压力比较缓慢,而试验室里的固结压力则是很快地传递到试样上。荷重率小,则压缩作用进行得缓慢,对土的触变破坏较小,且其结构强度得以部分恢复,因而沉降量小;反之快速加荷或荷重率很大,则会得到较大的沉降量。这种现象对塑性指数较大的粘上或结构强度小、密度低的软土表现尤为明显,一般情况下可按试验规范确定的荷重率加荷,对特别研究的具体工程也可按自定的荷重率加荷。2.稳定标准的影响沉降的稳定时间取决于试样的透水性和流变性质。上样的粘性愈大,达到稳定所需的时间也愈长。某些软粘土要达到完全稳定,需几天甚至几周时间,这是因为一般粉性土在荷重作用下产生的体积变化是由两部分组成,一部分是由于有效应力的增加贩产生的主固结,另一部分是在不变的有效应力作用下产生的次固结。规定不同的稳定时间,会得出不同的压缩曲线。《公路土工试验规程》(JTJ051-93)确定稳定时间为24h,但多数规程是以某一时间内沉降差为稳定标准,而科研工作则多以主次固结为稳定标准。第三节土工原位测试方法简介原位测试方法应变条件试验目的试验类型原位测试内容小应变模量波速钻孔波速试验:沿孔法跨孔法大应变强度直剪十字扳剪切试验贯入标准贯入试验静力触探试验模量及强度载荷平板载荷试验螺旋压板载荷试验旁压试验:预钻式;自钻式1.钻孔波速试验 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这一试验方法属于小应变条件的原位测试方法,在均质的或成层上层中,理论上波速与上层的弹性模量和泊松比有关。因此,如在现场测得了波速,就可计算上的弹性模量和泊松比。为了测定波速,在震源处引发一次冲击,而在离开震源某一距离处放置一检波器,以测定波通过该指定距离所需的时间,它是在上的勘察中常用的试验方法。2.十字板剪力试验这种方法适用于原位测定饱水软粘土的不排水抗剪强度。由于它避免了钻探时土的扰动以及取土样的扰动,而直接在原位应力条件下测定土的抗剪强度,所以它是一种有效的原位测试方法。十字板剪力试验是在预钻的钻孔孔底,把有4个叶片的十字板头插至规定深度,施加扭转力矩,直至土体破坏;或是不用钻探,直接将十字板压入土中不同深度,测土体破坏抗扭力矩,则不可计算排水抗剪强度cu(也即十字板抗剪强度Sr)为:3.标准贯人试验标准贯人试验是利用规定的落锥能量将圆筒形的贯入器打入钻孔底土中,根据贯人的难易程度来判定土的物理力学性质。标准贯人装置锤重63.5kg,自由落距76cm,贯入器外径51mm,内径35mm,长500mm,为两个半圆管合成,下部有贯人器管靴。贯入器上端连接外径42mm钻杆。在将贯人器打入上层时,先打入15cm不计击数,续继贯人士中30cm,记录其锤击数即标准贯入击数N。标准贯人试验对估定砂类土的天然密度是十分有用的,N与砂类土密实度的经验关系见有关规范。4.静力触探试验静力触探试验就是将一金属圆锥形探头,用静力以一定的贯人速度贯人土中,根据测得的探头贯入阻力可间接地确定土的物理力学性能。静力触探具有明显的优点:连续、快速、灵敏,简便。因此,已得到广泛地使用,静力触探的不足在于:不能对土进行直接的观察和描述;测试深度还不能太深(一般小于50m,个别情况当采取一些辅助手段,可达70m)。静力触探头有单桥及双桥两种。5.平板载荷试验载荷试验是一种最古老的原位测试方法,它是在与建筑物基础工作相似的受荷条件下,对天然条件下的地基土测定加于承载板的压力与沉降的关系,实质上是基础的模拟试验。根据压力与沉降的关系,可以测定上的变形模量、评定地基土的承载力。对于不能用小尺寸试样试验的填土、含碎石的土等,最适宜用载荷试验。试验时,可用维持荷载直至沉降稳定,再加下一级荷载直至破坏荷载;也可以用一定的沉降速率(例如2.5mm/min的速度)使载荷板压人土中,测定荷载与沉降关系,这时所施加的最大荷载相应于不排水抗剪强度所提供的极限荷载。利用荷载-沉降曲线(p-s曲线)的初始直线段,可求得土的变形模量Eo。6.螺旋压板荷载试验以螺旋板作为载荷板,旋入地下预定深度,用千斤顶通过传力杆向螺旋压板施加压力,同时测量载荷板的沉降值。当一个深度试验完毕后,可再旋人到下一个深度进行试验,螺旋压板载荷试验可用于砂土,也可用于枯性土,但旋人螺旋板时对土有一定的扰动。7.旁压试验通过旁压器弹性膜的横向膨胀,对土施加压力,使土体产生相应的横向变形,从而测得压力与变形的关系曲线,称为旁压曲线,并由此可求得土的变形模量和地基承载力,旁压试验实质上是横向的载荷试验,故也可尔为横压试验。旁压试验按旁压器的就位方式分为两类:(1)预钻式旁压试验。(2)自钻式旁压试验。第五章砂石材料试验检测技术第一节粗集料部分一、粗集料筛分试验(T0302-2000)(一)目的与范围:测定粗集料(碎石、砾石、矿渣等)的颗粒级配。(二)仪器与材料:试验筛、天平、方盘等。(三)方法与步骤:(干筛法)1.四分法按下表称取集料的质量。 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筛分用的试样质量公称最大粒径方756337.531.526.519169.54.75圆80634031.5252016105试样质量不少于(kg)108542.55110.52.将试样放入105±5℃烘箱中烘干,称重质量m。3.依据各技术规范要求,对集料按筛孔大小排列顺序逐个过筛,直至1min内通过筛孔的质量小于筛上残余质量的1%为止。4.称取每个筛上的筛余质量,准确至总质量的0.1%(最后总质量筛前筛后相差不得超过0.5%)。5.计算:分计筛余、累计筛余、通过率(精确0.1%)6.绘制筛分曲线图。二、水泥混凝土集料的压碎值试验(T0315-2000)(一)目的:测碎石、砾石抵抗压碎的能力。(二)仪器材料:压力试验机、压碎值指标测定仪、天平、圆孔筛(2.5mm、10mm、20mm)(三)方法步骤:1.将试样过10mm-20mm标准筛,并剔除针、片状颗粒,称取3kg,三份。2.将圆筒置于底盘上,底盘放10mm光圆钢筋。取一份材料,分两层装入筒内,每装一层,左右交替颠击各25下;第二层装入后试样表面距离盘底的高度在100mm左右;整平试样表面,将压块平整放入筒内。3.将试筒放在压力机上,在3min-5min内,均匀加荷到200KN,稳定5S后,卸荷。4.将筒内集料全部过2.5mm的筛。称筛余物称质量。5.计算:Q=(3kg–筛余物称质量)/3kg×100(精确0.1%)6.要求做三次平行试验,求平均值。三、沥青路面用粗集料的压碎值试验(T0316-2000)(一)目的与范围:本方法适用于鉴定路面基层、底基层、沥青面层的粗集料,检测其抵抗压碎的能力。(二)仪器与材料:集料压碎值试验仪、金属棒、天平、压力机、金属筒、方孔筛(13.2mm、16mm、2.36mm)(三)方法步骤:1.取13.2mm-16mm试样3kg(烘干,100℃,4小时)2.将集料分三层装入,每一层要求用金属棒以50mm的高度自由下落,均匀夯实25次;刮平表面,将压柱平稳放入试筒。3.试筒放在压力机上,均匀施加荷载,要求10min内达到400KN,立即卸荷。4.把筒内全部集料过2.36mm筛,称量通过物质量。5.计算:Q=通过物质量/3kg×100(精确0.1%)6.以两次平行试验结果为压碎值。四、水泥混凝土集料针片状含量试验(T0311-2000规准仪法)(一)目的范围:适用于水泥砼所用的5mm以上的粗集料,来评价其形状、抗压碎的能力。(二)仪器与材料:水泥砼集料片状、针状规准仪、天平、标准筛(三)方法与步骤:1.按下表规定四份法称试样m。2.按规定的粒级用规准仪逐粒进行鉴定。3.称量挑出针状、片状后总量m1。4.计算:针、片状含量Q=(m1/m)×100。(精确0.1%)针、片状试验所需的试样最小质量 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公称最大粒径(mm)1016202531.5406380试样最小质量(kg)0.3123510--五、沥青路面用粗集料针片状含量试验(T0312-2000游标卡尺法)(一)目的范围:本方法适用于测定基层、底基层的4.75mm粗集料。用于评价集料的形状和抗压碎的能力,评定其在工程中的适用性。(二)仪器:标准筛、游标卡尺、天平(三)试验步骤:1.四分法选取1kg试样,过4.75筛mm,取筛上部分800g,并不少于100颗。2.将试样平摊于桌面上,首先目测挑出接近立方体的符合要求的颗粒,剩下的用卡尺逐颗测量石料的长度L、宽度B及厚度T,将L/T≥3的颗粒(即长度方向与厚度方向的尺寸之比大于3的颗粒)分别挑出作为针片状颗粒。3.称取针片状颗粒的质量。4.计算:针片状颗粒的含量=针片状颗粒质量/800×1005.试验要求平行测定两次,两次的差小于平均值的20%,取平均值;若大于等于20%,再做一次,取平均值。六、粗集料磨耗试验(T0317-2000洛杉矶法)(一)目的范围:本方法是适用于各种石料,用于测定粗集料抵抗摩擦、撞击的能力。(二)仪器材料:洛杉矶磨耗试验机、烘箱、标准筛、天平(三)方法步骤:1.将不同规格集料用水清洗,置烘箱中烘干称重M。2.按下表准备集料,筛分。3.分级称量,称取总质量,装入磨耗机的圆筒中。4.按要求选择钢球,放入筒重,盖好筒盖,紧固密封。5.将计数器调零,设定转数(水泥500转、沥青500-1000转),开动机器以30r/min-33r/min转速转动。6.取出钢球,过筛(水泥2mmm圆孔筛、沥青1.7mm方孔筛)。7.用水冲洗留筛上的碎石,置烘箱烘干4h,称取重量m。8.计算:Q=(M-m)/M×100(精确0.1%)9.要求平行做两次,取两次平均值,两次差值不应大于2%,否则重做试验。七、粗集料含泥量与泥块含量试验(T0310-2000)(一)目的与范围:测定碎石或砾石小于0.075mm的尘屑、淤泥、粘土的总含量,及5mm以上泥块颗粒含量。(二)仪器与材料:烘箱、天平、标准筛(水泥用1.25mm、0.075mm;沥青用1.18mm、0.075mm方孔筛;泥块含量用2.5mm及5mm圆孔筛)。(三)方法与步骤:含泥量试验1.四分法取试样,并按下表称取集料的质量。M含泥量及泥块含量试验所需试样最小质量最大粒径(mm)圆孔筛1016202531.5406380方孔筛9.5161926.531.537.56375试样最小质量(kg)2266101020202.在一容器内加水,浸泡24h,用手在水中淘洗颗粒,使尘屑、粘土与较粗颗粒分开,并使之悬浮与水中;缓缓将浑浊液倒入1.25mm(1.18mm)及0.075mm的套筛上,滤去小于0.075mm的颗粒;试验前筛子用水湿润,注意避免大于0.075mm颗粒丢失。3.反复清洗直到水清为止。 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4.用水冲洗余留颗粒,将0.075筛放入水中来回摇动,然后将两筛上余物装入浅盘,放入烘箱烘干冷却称取质量。M5.计算:Qn=(M-m)/MX100(精确0.1%)6.要求平行做两次,取两次平均值,两次差值不应大于0.2%,否则重做试验。泥块含量试验1.取试洋一份。2.用5mm圆孔筛将试样过筛,称出筛去5mm以下颗粒后的试样质量m2.3.将试样在加水容器中铺平浸泡24h,放掉水,用手捻压泥块,过2.5mm筛上用水冲洗,直至洗出水清为止。4.称取2.5mm筛上试样,置于烘箱中烘干,冷却后称取质量m1.5.计算:Qn=(m1—m2)/m1x100(精确0.1%)6.要求平行做两次,取两次平均值,两次差值不应大于0.1%,否则重做试验。第二节细集料部分一、细集料筛分试验(T0327-2000)(一)目的与范围:测定细集料(天然砂、人工砂、石屑)的颗粒级配及粗细程度。(二)仪器与材料:标准筛、天平、摇筛机、烘箱、其它。对水泥混凝土用砂筛孔:10mm、5mm、2.5mm(圆孔筛)、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm(方孔筛)对沥青路面用砂筛孔:4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm(方孔筛)(三)方法与步骤:1.将试样通过10mm(圆孔筛)或9.5mm(方孔筛)筛,并计算筛余百分率。四分法取样不少于550g得试样两份,在烘箱(105+5)中烘干冷却备用。水泥混凝土用砂步骤:(1)准确称量烘干试样500g(m1精确0.5g),置于套筛上,装入摇筛机,摇筛约10min。然后取出套筛,再按筛孔大小顺序,分别用手筛,直到每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的1%时为止,逐个分筛。(2)称量每个筛余试样的质量。要求称量精确至0.5g,筛前总质量和筛后总质量比,其相差不得超过1%。沥青路面用细集料(天然砂、人工砂、石屑)(1)确称取烘干试样约500g.(2)将试样置于洁净容器中,加足够数量的洁净水,将集料全部浸没。(3)将容器中悬浮液倒入用1.18mm筛及0.075mm的套筛种,反复冲洗直至水洁净为止。(4)将全部集料用水冲入搪瓷盘中,放入烘箱烘干称重。(5)将干料置于套筛上后,置于摇筛机上,摇筛约10min,手工分筛,并称取每层筛余量。(精确0.5g筛前和筛后相差不得超过1%)。(6)计算:分计筛余率、累计筛余率、质量通过率;精确0.1%(7)绘制级配曲线;(水泥砼用砂)计算细度模数MX=(A0.16+A0.315+A0.63+A1.25+A2.5)-5A5/100-5A5(沥青路面用砂)计算细度模数MX=(A0.16+A0.3+A0.6+A1.2+A2.36+A4.75)/100(8)要求平行做两次,两次差值不应大于0.2,否则重做试验。二、细集料含泥量试验(T0333-2000筛洗法)(一)目的与范围:测定细集料中粒径小于0.075mm的尘屑、淤泥、粘土的含量。不适用于人工砂、石屑、矿粉成分较多的细集料。(二)仪器与材料:天平、烘箱、方孔筛0.075mm1.25mm(或1.18mm)(三)方法与步骤: 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1.四分法取样,烘干、冷却称取约400g的试样两份。2.将试样置于筒中,加入洁净的水,使水面高出砂面约200mm,浸泡24h,然后用手淘洗,将悬浮液滤去0.075mm的颗粒。3.再次加水于筒中,直至筒内水洁净为止。4.筒中干净的砂装入浅盘,放入烘箱烘干、冷却称重M。5.计算:Q=(400-M)/400x100精确0.1%6.要求平行做两次,取两次平均值,两次差值不应大于0.5%,否则重做试验。三、细集料泥块含量试验(T0335-1994)(一)目的与范围:测定水泥砼用砂中颗粒大于1.25mm的泥块含量。(二)仪器与材料:天平、烘箱、方孔筛0.63mm(或0.6mm)及1.25mm(或1.18mm)(三)方法与步骤:1.取2500g试样四分法,置于烘箱烘干、冷却,用1.25mm(1.18mm)筛筛分,取筛上的砂约400g分两份。2.取一份200g置于容器中,并注入洁净的水,使水面高于砂面200mm,拌匀、浸泡24h,然后用手在水中捻碎泥块,用0.63mm(0.6mm)筛洗,直至水洁净为止。3.将筛余物放入浅盘,烘干、冷却、称重m。4.计算:Q=(200-m)/200x100精确0.1%5、要求平行做两次,取两次平均值,两次差值不应大于0.4%,否则重做试验。四、矿粉筛分试验(T0351-2000水洗法)(一)目的与范围:测定矿粉、水泥、石灰、粉煤灰的颗粒级配。(二)仪器与材料:标准筛、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm天平、烘箱等(三)方法与步骤:1.将矿粉烘干,冷却,称取100g,碾碎。2.手工干筛矿粉剔除小于0.075mm部分,存留物倒回整套筛上,用水轻轻冲洗,0.075mm以下部分任其流失,直至水清为止,逐层清洗。3.将筛上物装入搪瓷盘中烘干,冷却称取筛余重。4.计算:计算分计筛余率。精确0.1%5.要求平行做两次试验,取两次平均值。各号筛的通过率相差不得大于2%,否则重做试验。五、矿粉亲水系数试验(T0353-2000)(一)目的与范围:用于评价矿粉与沥青结合料的粘附性能。包括水泥、石灰、粉煤灰的亲水系数。(二)仪器与材料:量筒、研体、天平、煤油、烘箱。(三)方法与步骤:1.称取烘干矿粉5g,放入研体中,加入15ml-30ml的蒸馏水,细磨5min,后将悬浮液冲洗移入量筒中,使量筒中液面恰为50ml,然后用玻璃棒搅和悬浮液。2.同上法将另一份同样的矿粉,用煤油仔细研磨,将悬浮液移入另一量筒,液面为50ml。3.两量筒静置,使液体中的颗粒沉淀。4.每天两次记录沉淀物的体积,直至体积不变为止。5.计算:η=V水/V煤油6.要求平行做两次,取两次平均值.第六章路面基层材料试验检测方法一、概述无机结合料稳定类(俗称半刚性基层)还可分为水泥稳定类、石灰稳定类、综合稳定类和工上废渣稳定类(主要是石灰粉煤灰稳定类),包括水泥稳定土、石灰稳定土、水泥石灰综合稳定土、石灰粉煤灰稳定土、水泥粉煤灰稳定土及水泥石灰粉煤灰稳定土等。其中土作为基层材料的骨架,水泥和石灰则属于基层材料的胶凝物质。(一)用于路面基层材料土的一般定义 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按照土中单个颗粒(指碎石、砾石和砂颗粒)的粒径大小和组成,将土分为下列三种,即细立土、中粒土和粗粒土。(二)无机结合料稳定土的概念在粉碎的或原来松散的土(包括各种粗。中、细粒土)中,掺人足量的水泥和水,经拌和压实得到的混合料在压实及养生后,当其抗压强度符合规定的要求时,称为水泥稳定土。如果用石灰代替水泥掺人士中,则称石灰稳定土。同时用水泥和石灰稳定某种土得到的混合料,简称综合稳定土。一定数量石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合,加人适量的水(通常为最佳含水量),经拌和、压实及养生后得到的混合料,当其抗压强度符合规定的要求时,称石灰工业废渣稳定土(简称石灰工业废渣)。(三)无机结合料稳定土组成材料要求1.土(1)水泥稳定土凡能被经济地粉碎的土都可用水泥稳定,其最大颗粒和颗粒组成应满足规范的要求。对细粒土而言,土的均匀系数应大子5,液限不应超过40,塑性指数不应大于17。集料的压碎值要求为:对于二级和二级以下公路基层不大于35%;对于二级和二级以下公路底基层不大于40%;对于高速公路和一级公路不大于30%。(2)石灰稳定土塑性指数15-20的粘性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土(如天然砂砾上和砾石土。旧级配砾石和泥结碎石路面等)均适宜于用石灰稳定。用石灰稳定不含粘性土或无塑性指数的级配砂砾、级配碎石和未筛分碎石时,应添加15%左右的粘性土。硫酸盐含量超过0.8%的土和有机质含量超过10%的土,不宜用石灰稳定。石灰稳定土中集料压碎值要求:一般公路的底基层不大于40%;商速公路和一级公路的底基层、二级以下公路的基层不大子35%;二级公路的基层不大于30%。(3)石灰工业废渣稳定土宜采用塑性指数12-20的粘性土(亚粘土),有机质含量超过10%的土不宜选用。最大颗粒和颗粒组成应满足规范的要求,集料压碎值要求同水泥稳定土。2.水泥普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥等都可使用,但应选用终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥,快硬水泥、旱强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低(如325号)的水泥。3.石灰石灰质量应符合规定的m级以上的生石灰或消石灰的技术指标,要尽量缩短石灰的存放时间,石灰在野外堆放时间较长时,应妥善覆盖保管,不应遭日晒雨淋。等外石灰、贝壳石灰、珊瑚石灰等应通过试验,只要石灰稳定土混合料的强度符合的标准,就可以使用。对于高速公路和一级公路,宜采用磨细生石灰粉。4.粉煤灰粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量应大于70%,烧失量不应超过20%;其比面积宜大于2500cm2/g。干粉煤灰和湿粉煤灰都可以应用。干粉煤灰如堆在空地上应加水)防止飞扬造成污染。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。使用时。应将凝固的粉煤灰块打碎或过筛,同时清除有害杂质。 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5.煤渣煤渣是煤经锅炉燃烧后的残渣,它的主要成分是SiO2和Fe2O3,它的松干密度在(700-1100)kg/m3之间。煤渣的最大粒径不应大于30mm,颗粒组成宜有一定级配,且不宜含杂质。6.强度标准无机结合料稳定土强度标准应符合规范要求。二、水泥或石灰剂量测定方法EDTA滴定法(T0809-94)(一)适用范围:本方法只适用于在工地快速测定水泥稳定料或石灰稳定料中水泥和石灰的剂量,并用以检查拌和的均匀性。(二)主要仪器:滴定管(酸式)、搪瓷杯、量筒、天平等(三)方法步骤:1.准备标准曲线2.试样的配制:取样,样品风干后,分别过2.0或2.5mm筛。5种试样(每种2个样品,共出10个样品)。(1)按下公式计算混合料组成的计算:干料质量=湿料质量/(1+含水量)干混合料质量=300/(1+最佳含水量)干土质量=干混合料质量/(1+水泥(石灰)质量)干水泥(石灰)质量=干混合料质量-干土质量湿土质量=干土质量×(1+土的风干含水量)湿石灰(水泥)质量=干石灰(水泥)×(1+石灰(水泥)的风干含水量)土中应加入的水=300g-湿土质量-湿石灰质量(2)举例:首先,制取试样10种,并放入搪瓷杯中备用。1种:称2份300g集料,含水量为最佳含水量。2种:水泥剂量为2%的水泥混合土2份300g,含水量为最佳含水量。3种、4种、5种分别准备2份水泥剂量分别为4%、6%、8%的水泥土混合料,含水量为最佳含水量。其次:将10个搪瓷杯中分别加入600毫升10%氯化铵溶液,充分搅拌3分钟(每分钟110-120次),放置沉淀4分钟,这样可得到澄清的悬浊液,将上部清液移到300毫升的烧杯内,搅匀,加盖待测。3.滴定:用移液管吸取上层(液面下1-2cm)悬浊液10毫升,放入200毫升的三角瓶中,用量筒取10毫升1.8%氢氧化钠(内含三乙醇胺)溶液倒入三角瓶中,此时溶液PH值=12.5-13.0(用试纸检测),然后加入钙红指示剂(黄豆粒大小),摇匀,溶液呈玫瑰红色。用EDTA二钠标准液滴定到纯蓝色为终点,记录EDAT二钠的耗量,以毫升计,读至0.1毫升。4.其它试样均用同种方法滴定,记录结果。5.绘图:以同一种水泥剂量混合料消耗EDAT二钠毫升数的平均数为纵坐标,以水泥剂量为横坐标制图。是一根顺滑的曲线。6.注意事项(1)每个样品搅拌的时间、速度和方式应力求相同,以增加试验的精度。(2)做标准曲线时,如工地实际水泥剂量较大,素集料和低剂量水泥的试样可以不做,而直接用较高的剂量做试验,但应有两种剂量大于实用剂量,以及两种剂量小于实用剂量。(3)配制的氯化铰溶液最好当天用完,不要放置过久,以免影响试验的精度。(二)直读式测钙仪法1.目的和适用范围本试验方法适用于测定新拌石灰土中石灰的剂量2.仪器设备直读式测钙仪等3.试验步骤(1)从施工现场同一位置取约1000g具有代表性的石灰土试样。 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经进一步拌匀之后,使其全部通过2mm或2.5mm筛孔。(2)用感量0.5g的架盘天平称取两分石灰土试样各300g,并分别放入两个1000mL具塞三角瓶中,每个三角瓶中加10%氯化铰溶液6oomL。盖紧塞子用手振荡(或用不锈钢棒搅拌2min,保持每分钟l20次±5次。静止4min后将25-30mL待测液倒人干燥、洁净的50mL烧杯中。加入一只搅拌子并放在直读式测钙仪上,仪器开始搅拌后,放人钙电极和甘汞电极,待停止搅拌后,仪器显示的数值即为该样品的石灰剂量。再重复测试一次,取两次测试结果的平均值。4.注意事项(1)在计算6%和14%混合料的组成时,应使混合料的最佳含水量与施工碾压时的最佳含水量相近。(2)若土、石灰或水质有变化时,必须重新配制6%和14%(或16%、18%)石灰土标准剂量浸提液,并用它标定仪器。(3)制备每个样品的浸提液时,搅拌的时间、速度和方式应力求相同,配制的氯化按溶液当天用完,不宜放置过久。(4)所用器具必须用水冲洗干净。(5)每测完一个样品应用蒸馏水或自来水冲洗电极,并用软纸吸干后再测一个样品。(6)若进行全天测试,午间休息时可将钙电极薄膜端浸泡在10-3mol氯化钙标准溶液中,下午测定前不必进行活化。下午测定结束后应用水冲洗电极,并用软纸将水吸干,套上橡皮帽,然后挂起干放保存,次日用前再进行活化。(7)在连续使用时,钙电极的内参比液应每周更换一次,以保证试验的稳定性。三、氧化钙和氧化镁含量测试方法(一)有效氧化钙的测试方法1.目的和适用范围本方法适用于测定各种石灰的有效氧化钙含量。2.试验步骤称取约0.5g(用减量法称准至0.0005)试佯放人干燥的250mL具塞三角瓶中,取5g蔗糖覆盖在试样表面,投入干玻璃珠15粒,迅速加入新煮沸并已冷却的蒸馏水50mL,立即加塞振荡15min(如有试样结块或粘于瓶壁现象,则应重新取样)。打开瓶塞,用水冲洗瓶塞及瓶壁,加入2-3调酚酞指示剂,以0.5N盐酸标准溶液滴定(滴定速度以每秒2-3滴为宜),至溶液的粉红色显著消失并在30s内不再复现即为终点。(二)氧化镁的测试方法1.目的和适用范围本试验方法适用于测定各种石灰的总氧化镁含量。2.试验步骤称取约0.5g(准确至0.0005g试样,放人250mL烧杯中,用水湿润,加30mLl:10盐酸,用表面皿盖住烧杯,加热近沸并保持微沸8-10min。用水把表面皿洗净,冷却后把烧杯内的沉淀及溶液移人250mL容量瓶中,加水至刻度摇匀。待溶液沉淀后,用移液管吸取25mL溶液,放人250mL角瓶中,加50mL水稀释后,加酒石酸钾钠溶液1mL、三乙醇胺溶液5mL,再加入铵-铵缓冲溶液10mL、酸性铬蓝K-茶酚绿B指示剂约0.1g。用EDTA二钠标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色时即为终点,记下耗用EDTA标准溶液体积V1。再从同一容量瓶中用移液管吸取25mL溶液;置于300mL三角瓶中,加水150mL稀释后,加三乙醇胺溶液5mL及20%氢氧化钠溶液5ml,放人约0.1g钙指示剂、用EDTA二钠标准溶液滴定,至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点,记下耗用KDTA二钠标准溶液体积V2。(三)有效氧化钙和氧化镁合量的简易测试方法1.范围本试验方法适用于氧化镁含量在5%以下的低镁石灰。2.试验步骤 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迅速称取石灰试样0.8-1.0g(准确至0.0005g,放人300mL三角瓶中加人150mL新煮沸并已冷却的蒸馏水和10颗玻璃珠。瓶口上插一短颈漏斗,加热5min,但勿使沸腾,迅速冷却。滴人酚酞指示剂2滴,在不断摇动下以盐酸标准液滴定,控制速度为每秒2-3滴,至粉红色完全消失,稍停,又出现红色,继续滴人盐酸。如此重复几次,直至5min内不出现红色为止。如滴定过程持续半小时以上,则结果只能作参考。四、无侧限抗压强度试验方法(一)目的:本试验用于测定无机结合料稳定土试件的无侧限抗压强度。(二)仪器材料:圆孔筛、试模、脱模器、反力框架、液压千斤顶、夯捶、导管、密封湿气箱或湿气池、水槽、200KN以上压力机、天平、台称、量筒等。(三)试验步骤:1.备料:将原料放入50℃烘箱烘干、碾碎,并测含水量。2.按(T0804-1994)击实确定无机结合料混和料的最佳含水量和最大干密度。3.按施工技术规范要求制取试件(2000m2做一组)。(细粒土一组为6个试件,每一个50mm×50mm试件约需干土180-210g、中粒土一组9个试件,每一个100mm×100mm试件约需干土1.7-1.9kg、粗粒土一组13个试件,每一个150mm×150mm试件约需干土5.7-6.0kg。)4.闷料。将称好的土放在长方盘内按其最佳含水量(粘性土较最佳含水量小3%)拌和密封备用。浸润时间:粘性土12-24h;粉性土6-8h;砂性土、砂粒土、红土砂砾、级配砂砾4h;未筛分碎石、砂粒、砂2h。5.待制成试件前1h内均匀加入水泥。6.按预定的干密度用反力框架和液压千斤顶制件。脱模,称量试件重量m1,量取试件高度h1。7.开始养生。养生条件:密封湿气箱和恒温室内、时间7d,温度20÷。在最后一天时,再次称量试件重量m2、量取高度h2,并浸泡水中24h。8.测抗压强度。将试件从水取出,吸去表面水并称重m3,并量试件高度h3。将试件放到路面材料强度试验仪的升降台上,以速率1mm/min加荷,记录最大压力P。9.计算公式:RC=P/A(A=π×d2/4)Rc-抗压强度P-做大压力A-面积10.精确及允许误差:大于2.0Mpa采用一位小数。Cv偏差系数要求满足:大试件不大于20%小试件不大于10%中试件不大于15%第七章水泥和水泥混凝土试验检测技术第一节水泥材料试验检测方法一、适用范围及试样准备方法(-)适用范国对水泥的技术性质应进行纲度、凝结时间、安定性和胶砂强度等试验,这里主要介绍与工程密切相关的后三个试验,本方法适用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥以及指定采用本方法的其他品种水泥。(二)水泥试样准备方法1.散装水泥。对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥,一次运进的同一出厂编号的水泥为一批,但一批的总量不超过500t.随机地从不少于3个车罐中各取等量水泥,经拌和均匀后,再从中称取不少于12kg水泥作为检验试样。2.袋装水泥。对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥,以一次运进的同一出厂编号的水泥为一批,但一批的总量不超过200t。随机地从不少于20袋中各取等量水泥,经拌和均匀后,再从中称取不少于12kg水泥作为检验试样。3.取得的水泥的试样试验应首先充分拌匀,然后通过0.9mm方孔筛,记录筛余物情况,但要防止过筛时混进其他水泥。 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二、水泥细度检验方法(80μm筛筛析法)(GB1345-91)(一)适用范围:本试验适用于普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥以及其他相关品种水泥。(二)仪器材料:试验筛、负压筛析仪、水筛架和喷头、天平(0.05g)、方孔筛(0.9mm)等。(三)方法步骤:负压筛法:试验步骤:1.称取25g水泥试样,置于洁净的负压筛中,盖上筛盖,放在筛座上,调节负压至4000-6000pa范围内,开动筛析仪连续筛析2min,在此期间轻敲筛盖,使附着在盖上的试样下落。2.筛毕,用天平称量筛上余物。3.计算:F=筛上余物质量/试样质量25g×100(结果精确0.1%)水筛法:试验步骤:1.称取50g试样置于洁净的水筛中,立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后,放在水筛架上,调整喷头底面和筛网之间距离为35-75mm,然后用水压为0.05±0.02Mpa的喷头连续冲洗3min。2.筛毕,用少量水把筛余物冲至蒸发皿中,等水泥颗粒全部沉淀后,小心倒出清水,烘干并称筛余物。3.计算:F=筛余物质量/试样质量50g×100(结果精确0.1%)注:当发生争议时,以负压筛法为准三、水泥标准稠度用水量试验检测方法(一)概述水泥标准稠度用水量是指水泥净浆在标准稠度仪上,当标准试锥下沉深度为(282)mm时的拌和用水量。确定标准稠度的目的是为了在进行水泥凝结时间和安定性试验时,对水泥净浆在标准稠度的条件下测定,使不同的水泥具有可比性。(二)仪器设备标准稠度与凝结时间测定仪、净浆搅拌机。(三)试验方法1.水泥净浆的拌制。用水泥净浆搅拌机搅拌,先将搅拌锅和叶片用湿布擦过,将拌和水(按经验数)倒入锅内,然后在5s-10s内加入500g水泥,注意防止水和水泥溅出,安装好搅拌锅位置,启动搅拌机,低速搅拌120s,停15s,同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌120s停机。2.立即将拌和好的水泥浆装入玻璃底板上的试模中,用刀插捣,振动数次,刮去多余的净浆,抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上,将其中心定在试杆下,将试杆与水泥表面接触,1s-2s后,突然放松,使试杆垂直沉入。30s时记录试杆距底板之间的距离。升起试杆,立即擦净。整个过程在1.5min中内完成。3.以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量。三、水泥净浆凝结时间试验检测方法(一)概述凝结时间。以标准稠度用水量试验制成的水泥净浆装在测定凝结时间用的圆模中,在标准稠度仪上、以标准试针测试之,从加水时起,至试针沉人净浆中距底板2~3mm时所需的时间称为初凝时间;从加水时起,至试针沉人净浆不超过1.0~0.5mm时所需时间称为终凝时间。(二)仪器设备1.凝结时间测定仪,同标准稠度与凝结时间测定仪,此时,仪器试棒下端应改装为试针,装净浆的试模采用圆模。2.湿气养护箱。温度控制在20℃士3℃,相对湿度大于90%。(三)实验步骤.初凝时间测定: 监理检测网http://kiii.cn 1.以标准稠度用水量制成的净浆一次装满试模,振动数次刮平,立即放入湿气养护箱中。记录水泥全部加水的时间为凝结时间的起始时间。2.30min后,第一次测定。以后每5min测定一次,将试模放到试针下,将试针与水泥表面接触,1s-2s后,突然放松,试针垂直沉入,30s后记录读数。当试针沉至距底板4mm±1mm时,为水泥初凝时间。.终凝时间的测定:1.为了准确观察,在终凝针上安装一个环形附件。2.初凝时间测定后,立即将试模翻转180℃,大口向上,再放入湿气养护箱中,临近终凝时间时每隔15min测定一次,当试针沉入试体0.5mm时,即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时,为水泥的终凝时间。四、水泥安定性试验检测方洁(一)概述水泥安定性试验有两种测定方法,即雷氏法和试饼法,有争议时以雷氏法为准。雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值;试饼法通过观察水泥净浆试饼煮后的外形变化来检验水泥的体积安定性。(二)仪器设备沸煮箱:、玻璃板、雷氏夹、量水器、天平、湿气养护箱、雷氏夹膨胀值测定仪(三)试验方法监理检测网http://kiii.cn 1.雷氏夹法(1)以标准稠度的用水量,按前述方法制成标准稠度净浆。(2)将预先准备好的雷氏夹放在已稍涂油的玻璃板上,并立刻将制好的标准稠度净浆装满试模,装模时一只手轻轻扶持试模,另一只手用宽约10mm的小刀插捣15次左右,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,立刻将试模移至湿气养护箱内养护(24士2)h。(3)调整好沸煮箱内的水位,保证在整个煮沸过程中水都能没过试件,不需半途添补试验用水,同时保证能在(30士5)内升至沸腾。(4)脱去玻璃板,取下试件,测量试件指针尖间的距离(A),精确到0.5mm,然后将试件放人水中蓖板上,指针朝上,试件之间互不交叉,然后在(30士5)min内加热至沸腾,并恒沸3h士5min。(5)沸煮结束,即放掉箱中的热水,打开箱盖;等箱体冷却至恒温,取出试件,测量雷氏夹指针尖端间的距离,记录至小数点后一位,当两个试件的的平均值相差不大于5mm时,即认为该水泥安定性合格。当两个试件的值相差超过4mm时,应用同一样品立即重做一次试验。2.试饼法(1)以标准稠度的用水量,按前述方法制成标准稠度净浆。(2)取出一部分标准稠度的净浆分成两等份(每份约75g),使之呈球形,放在稍涂一层油的玻璃板上,轻轻振动玻璃板,并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹动,做成直径70~80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼,然后将试饼放人湿气养护箱内养护(24士2)h。(3)脱去玻璃板,取下试饼,先检查试饼是否完整(如已开裂翘曲需检查原因,确不是因外因引起时,该试饼为不合格,不必煮沸),在试饼无缺陷的情况下,将试饼放在沸煮箱的水中蓖板上,然后在(30士5)min内加热至沸腾,并恒沸3h士5min。(4)沸煮结束,即放掉箱中热水,打开箱盖府箱体冷却至室温;取出试件进行判别。目测未发现裂缝,用直尺检查也未弯曲的试饼为安定性合格,反之为不合格,当两个试饼判别结果有矛盾时,该试饼安定性为不合格五、水泥胶砂强度试验检测方法(一)概述水泥胶砂强度,是比例为1:2.5的水泥和标准砂,按规定水灰比,以标准成型方法制成40mmx40mmxl60mm棱柱体,并在标准养护条件下,养护至规定龄期试块的抗折强度和抗压强度。(二)仪器设备 监理检测网http://kiii.cn 1.胶砂搅拌机、胶砂振动台、试模、下料漏斗、抗折试验机和抗拆夹具、抗压试验机和抗压夹具、刮平刀、湿度养护箱。(三)准备工作:1.水泥试样从取出到试验不超过24h,否则应贮存在基本装满和气密的容器里。2.使试验室满足温度保持在20±2℃,相对湿度不低于50%的条件下。3.选取满足ISO-679中要求1350g±5g的标准砂。(四)试验步骤:1.在行星式搅拌锅内先加入225±1ml的水,在加入450±2g的水泥,把搅拌锅固定在架上,然后将砂加入搅拌机的料斗内。2.然后立即开动机器,低速搅拌30s后,在第二个30s开始的同时均匀地将砂加入,再高速拌合30s。3.停拌90s,在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂,刮入锅中间。再高速搅拌60s。4.预先将空试模和模套固定在振实台上,将胶砂立即分两层加入试模内,第一层约300g用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回播平,开始振实60次。再装入第二层,用小播料器播平,再振实60次。5.从振实台上取下试模,用一金属直尺以近似90角度,从试模一端刮向另一端,一次将超出试模部分的胶砂刮去,以近似水平方向试体表面抹平。6.在试模上做标记后立即水平或竖直放在20±1℃水中养护,保持试件之间或表面的养护水深不小于5mm。7.养护龄期:是指从水泥加水搅拌开始试验算起。不同龄期强度试验按照下列时间进行:24h±15min48h±30min72h±45min7d±2h〉28d±8h。8.抗折强度试验:①每龄期取出三条试体先做抗折强度试验。试验前须擦去试体表面附着的水分和砂粒,清除夹具上圆柱表面粘着的杂物,试件放人抗折夹具内,应使侧面与圆柱接触。②采用杠杆式抗折试验机试验时,试体放人前,应使杠杆成平衡位置。③抗折试验加荷速度为(50士5)N/8。④计算抗折强度。⑤抗折强度结果取三条试体平均值并取整数值。当三个强度值中有一个超过平均值的士10%时,就剔除后再平均,平均值作为抗折强度试验结果。9.抗压强度试验:(加荷速率为2400N/S±200N/S)①抗折试验后的两个断块应立即进行抗压试验。抗压试验需用抗压夹具进行,试体受压面为40mm×62.5mm。试验前应清除试体受压面与加压板间的砂粒或杂物。试验时以试体的侧面作为受压面,试体的底面靠紧夹具定位销,并使夹具对准压力机压板中心。②压力机加荷速度应控制在(5士0.5)kN/s的范围内,在接近破坏时更应严格掌握)。③抗压强度按式(5-3)计算:④6个抗压强度结果中剔除最大、最小两个数值,以剩下4个值的平均值作为抗压强度试验结果。如不足6个时,取平均值。10.计算公式:抗折:Rf=1.5FfL/b3(或F×0.234)抗压:RC=FC/A(或F/16)第四节水泥混凝土试验检测水泥混凝土拌和物的工作性试验(一)概述新拌混凝土拌和物,必须具备:有一定流动性、均匀不离析、不渗水、容易抹平等性质,以适合运送、灌筑、捣实等施工要求、这些性质总称为和易性,通常用稠度表示。测定稠度的方式有坍落度和维勃稠度。坍落度试验方法适用骨料最大粒径不大于40mm、坍落度值不小于10mm的混凝土拌和物稠度测定;维勃稠度试验方法适用于最大粒径不大于40mm,维勃稠度在5~30s的混凝土拌和物测定。(二)坍落度试验 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1.仪器设备坍落度筒、捣棒、小铲、钢尺、喂料斗、馒刀和钢平板等。2.试验方法(1)试验前将坍落度筒内冲洗净,放在水润湿过的平板上(平板吸水时应垫以塑料布),踏紧踏脚板。(2)将代表样分3层装人筒内:每层装人高度稍大于筒高的1/3,用捣棒在每一层的截面上均匀插捣25次。当顶层插捣完毕后,清除掉多余的混凝土用馒刀抹平筒口,而后立即垂直地提起坍落度筒,提筒在5~10s内完成,并使混凝土不受横向力及扭力作用。从开始装筒至提起坍落度筒的全过程,不应超过2.5min。(3)将坍落度筒放在锥体混凝土试样一旁,筒顶平放木尺,用小钢尺量出目标尺底面至试样顶面中心的垂直距离,即为该混凝土拌和物的坍落度,以mm计,精确至5mm。(4)同一次拌和的混凝土拌和物,必要时,宜测两次坍落度、取其平均值作为测定值。每一次必须换新的拌和物,如两次结果相差20mm似上,须作第三次试验;如第三次结果与前两次结果均相差20mm以上时,则整个试验重做。(5)坍落度试验的同时,可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质,并作记录。①棍度:上:表示插捣容易;中:表示插捣时稍有石子阻滞的感觉;下:表示很难插捣;②含砂情况,按拌和物外观含砂多少而评定,分多。中、少三级。多:表示用馒刀抹拌和物表面时,一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝;中:表示抹五六次才使表面平整无峰窝;少:表示抹面困难,不易抹平,有空隙及石子外露等现象。③粘聚性:观测拌和物各组成成分相互粘聚情况。评定方法用捣棒在已坍落的混凝上锥体一侧轻打,如锥体在轻打后渐渐下沉,表示粘聚性良好;如锥体突然倒坍,部分崩裂或发生石子离析现象,则表示粘聚性不好。④保水性:指水分从拌和物中析出情况,分多量,少量,无三级评定。多量:表示提起坍落筒后,有较多水分从底部析出;少量:表示提起坍落筒后)有少量水分从底部析出;无:表示提起坍落度筒后,没有水分从底部析出。(三)混凝土拌和物维勃稠度试验1.仪器设备维勃稠度仪:容器、坍落度筒、圆盘、振动台、捣棒、秒表、馒刀等。2.试验步骤(1)将容器用螺母固定在振动台上,放人坍落度筒,把漏斗转到坍落度筒上口,拧紧螺丝,使漏斗不偏离开坍落度筒口。(2)按坍落度试验步骤,分三层装拌和物,每层捣25次,捣毕第三层混凝上后,移去漏斗,抹平筒口,提起筒模:拧紧螺栓,仔细地放下圆盘,读出滑棒上的刻度即为坍落度值。(3)拧紧螺丝,使圆盘可定向地向下滑动,开动振动台,并按动秒表,通过透明圆盘观察混凝土的振实情况,当圆盘底面刚为水泥浆布满时,立即按停秒表,关阈振动台,记下秒表所记录时间。(4)仪器每测试一次后,必须将容器、筒模及透明圆盘洗净擦干,并在滑棒等处涂薄层黄油,以备下次使用。(5)结果表示方法:秒表所记录时间即为混凝土拌和物稠度的维勃时间。第五节水泥混凝土强度试验检测方法 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一、水泥混凝土试件的成型与养护方法(一)概述一般情况下当坍落度小于70mm时,用标准振动台成型,否则,用人工插捣法成型。(二)试件成型与养护方法l.试件的成型(1)将试模装配好,检查试模尺寸,避免使用变形试模。(2)给试模内部涂一薄层矿物油脂或其他脱模剂,然后将拌好的混合料装入试模,进行捣实工作。(3)混合料捣实工作可采用下列方式:①振动法。将拌好的混合料装人试模中,并使其稍高出模顶放在振动台上夹紧,振动至表面呈现水泥浆为止,一般不超过1.5min。②插捣法。将混合料分两层装人,用直径16mm的圆铁棍以螺旋形从边缘向中心均匀地进行。插捣次数应符合规定。(4)用前述方法捣实之后,用馒刀将多余的混合料刮除。使与模口齐平,2~4s后抹平表面。试件抹面与试模边缘高低差不得超过0.5mm。2.养护方法(1)试件成型后,用湿布覆盖表面(或采用其他保持湿度方法),以防止水分蒸发,并在室温(20士5)℃、相对湿度太于50%的情况下静放1一2d,然后拆模并作第一次外观检查、编号,有缺陷的试件应除去或加工补平。(2)将完好试件标准养护至试验时,标准养护室温度:(20士3)℃,相对湿度:90%以上,试件宜放在铁架或木架上,问距至少30~50mm,并避免用水直接冲淋;或者将试件放人水槽中养护,水温(20士3)℃,或者用其他方法养护,但需在报告(3)至试验龄期时,自养护室取出试件,并继续保持其湿度不变,如试件与构件同条件养、护,亦应尽量保持与构件相同干湿状态进行试验。二、水泥混凝土抗压强度试验检测方法(一)概述本试验规定了测定混凝土抗压强度的方法,以确定混凝上强度等级,作为评定混凝上品质的主要指标。本试验适用于各类混凝土的立方体试件。目前混凝上抗压强度试件以边长为150mm的正立方体为标准试件。混凝土强度以该试、件标准养护到28d,按规定方法测得的强度为准。当混凝上抗压强度采用非标准试件时,应根据其集料粒径要求及抗压强度尺寸换算系数得到标准试件强度(二)仪器设备1.压力试验机:压力试验机的上、下承压板有足够的刚度,其中一个承压板上应具有球形支座,为了便于试件对中,球形支座最好位于上承压板上。压力机的精度(示值的相对误差)应在士2%以内,压力机应进行定期检查,以确保压力机读数的准确性。根据预期的混凝土试件破坏荷载,选择压力机的量程,要求试件破坏时的读数不小于全量程的20%,也不大于全量程的80%。2.钢尺:精度1mm。3.台称:称量100kg,分度值为ikg。(三)试验方法1.按上文所述成型试件和养护方法养护到规定的龄期。2.取出试件,先检查其尺寸及形状,相对两面应平行,表面倾斜偏差不得超过0.5mm,量出棱边长度,精确至1mm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算,试件如有蜂窝缺陷,应在试验前三天用稠水泥浆填补平整,并在报告中说明。在破型前,保持试件原有湿度,在试验时擦干试件,称出其质量。 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3.以成型时侧面为上下受压面,试件稳妥地放在球座上。球座置于压力机中心,几何对中(指试件或球座偏离机台中心在5mm以内,下同)。强度等级低于C30的混凝上取0.3~0.5MPa/s的加荷速度;强度等级不低于C30时则取0.5~0.8MPa/s的加荷速度;当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下破坏极限荷载。4.试验结果计算(1)计算混凝土立方体试件抗压强度R。(2)以3个试件测值的算术平均值为测定值。如任一个测值与中间值的差值超过中间值的15%,则取中间值为测定值;如有两个测值与中间值的差值均超过上述规定时,则该组试验结果无效。(3)计算结果精确至0.1MPa。(4)非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系数,并应在报告中注明。三、水泥混凝土轴心抗压强巨试验检测方法(一)概述本试验规定了测定混凝上轴心抗压强度的方法,以提出设计参数和抗压弹性模量试验荷载标准,本试验适用于各类水泥混凝上的直角棱柱体试件,集料最大料径应为轧40mm。(二)仪器设备尺寸为150mmxl50mmx3mm卧式棱柱体试模,其他所需设备与抗压强度试验相同。(三)试验方法1.按上所述试验方法制作150mmx15Ommx3oomm棱柱体试体3根,在标准养护条件下,养护至规定龄期。2:取出试件,清除表面污垢,擦干表面水份,仔细检查后,在其中部量出试件宽度(精确至1mm),计算试件受压面积。在准备过程中,要保持试件湿度元变化。3.在压力机下压板上放好试件,几何对中,球座最好放在试件顶面并使凸面朝上。4.加荷速度应符合本节二的规定。当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下最大荷载。5.试验结果计算(1)计算混凝土轴心抗压强度。(2)轴心抗压强度平均值计算及异常数据取舍原则,同本节二的规定。(3)结果计算精确至0.1MPa。(4)采用非标准尺寸试件测得的轴心抗压强度,应乘以尺寸换算系数。2oommx2oomm截面试件换算系数为1.05;100mmxIO0mm截面试件换算系数为0.95。四、水泥混凝土抗析(抗弯拉)强度试验检测方法(一)概述本试验规定了测定混凝土抗折(抗弯拉)极限强度的方法,以提供水泥混凝上路面设计参数,检查水泥混凝土路面施工品质和确定抗折弹性模量试验加荷标准,适用于道路混凝土的直角小梁试件。水泥混凝土抗折强度是以15Ommx150mmX550mm的梁形试件在标准养护条件下达到规定龄期后,净跨450mm,双支点荷载作用下的弯拉破坏,并按规定的计算方法得到强度值。(二)仪器设备1.试验机:为人50~3ookN抗折试验机或万能试验机;2.抗折试验装置,即三分点处双点加荷和三点自由支承式混凝土抗折强度与抗折弹性模量试验装置。(三)试验方法1.试验前先检查试件,如试件中部1/3长度内有蜂窝(如大于Φ7mmx2mm),该试件应作废,否则应在记录中注明。2.在试件中部量出其宽度和高度,精确至1mm。3.调整两个可移动支座,使其与试验机下压头中心距离为225mm,并旋紧两支座。将试件放在支座上、试件成型时的侧面朝上,几何对中后,缓缓加初荷载,约lkN,而后以0.5~0.7MPa/s的加荷速度,均匀而连续加荷(低标号时用较低速度),当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下最大荷载。 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4.试验结果计算(1)当断面发生在两个加荷点之间时,计算抗折强度Rb。(2)如断面位于加荷点外侧,则该试件之结果无效;如两根试件之结果无效,则该组结果作废。断面位置在试件断块短边的一侧的底面中轴线上量得。(3)抗折强度测定值的计算及异常数据取舍原则,同本节二的规定。(4)计算结果精确至0.01MPa。(5)采用100mmx100mmx400mm非标准试件时,在三分点加荷的试验方法同前,但所取得的抗折强度值应乘以尺寸换算系数0.85。第五节水泥混凝土的强度等级和强度评定方法一、混凝土的强度等级钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土桥梁结构设计时,混凝土材料的强度是用强度等级作为设计依据的。在结构设计时,混凝土各种力学强度的标准值,均可由强度的标准值,一般可由强度等级换算出,所以强度等级是混凝土各种力学强度标准值的基础。在了解强度等级之前要弄清立方体抗压强度标准值的概念。(一)立方体抗压强度按照标准的制作方法制成边长为150mm的正方体试件,在标准养护条件下,养护至28d龄期,按照标准的测定方法,测定其抗压强度值,称为混凝土立方体抗压强度,筒称立方抗压强度。以三个试件为一组,取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值。如任一个测值与中值的差超过中值的15%时,则取中值为测定值,如有两个测值的差值均超过上述规定,则该组试验结果无效。(二)立方体抗压强度标准值混凝土“立方体抗压强度标准值”,按我国现行国标规范名称(GBJ107-87)和(GBJ10一89)的定义是按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期,用标准试验方法测定的抗压强度总体分布的一个值,强度低于该值的百分率不超过5%(即具有95%保证率的抗压强度),以MPa计。立方体抗压强度标准值以MPa表示。从以上定义可知,立方体抗压强度只是一组混凝上试件抗压强度的算术平均值,并未涉及数理统计、保证率的概念。而立方体抗压强度标准值是按数量统计方法确定,具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。(三)强度等级混凝土“强度等级”是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的。强度等级表示方法,是用符号“C”和“立方体抗压强度标准值”两项内容表示。例如C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值=30MPa。我国现行规范(GBJ10一89)规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为:C7.5、c10。C15、C20、C25、C30、C40、C45、C50、C55和C60等11个强度等级。二、水泥混凝土强度评定方法(一)水泥混凝土抗压强度评定1.评定水泥混凝土的抗压强度。应以标准养护28d龄期的试件为准。试件为边长150mm的立方体。3件试件为1组,制取组数应符合下列规定:(1)不同强度等级及不同配合比的混凝土应在浇筑地点或拌和地点分别随机制取试件。(2)浇筑一般体积的结构物(如基础、墩台等)时,每一单元结构物应制取2组。(3)连续浇筑大体积结构物时,每80~200m3或每一工作班应制取2组。(4)上部结构,主要构件长16m以下应制取1组,16~30m制取2组,31~50m制取3组,50m以上者不少于5组。小型构件每批或每工作班至少应制取2组。(5)每根钻孔桩至少应制取2组;桩长20m以上者不少于3组;桩径大,浇筑时间很长时,不少于4组。换工作班时,每工作班应制取2组。(6)构筑物(小桥涵、挡土墙)每座、每处或每工作班制取不少于2组,当原材料和配合比相同,并由同一拌和站拌制时,可几座或几处合并制取2组。 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(7)应根据施工需要,只制取几组与结构物同条件养护的试件,作为拆模、吊装,张拉预应力、承受荷载等施工阶段的强度依据。2.水泥混凝土抗压强度的合格标准(1)试件≥10组时,应以数理统计方法的规定进行判断。(2)试件少于10组时,可按下述条件进行评定:只要材料和配合比不变,混凝上构件如桩盖梁和梁等的混凝土强度都应尽可能采用数理统计评定。梁可以每孔或每二孔、三孔(较窄桥时)作为一批评定,中、小跨径桥的桩、盖梁,可以数孔作为一批评定。每批的混凝上试件组数也不宜太多,一般不超过80~100组。如果在一些构件浇筑后较长时间才浇筑另一些同类构件,或者虽然时间不久,但温度等气候条件变化较大时,则不应视作同批,而应分别评定。(二)水泥混凝土抗弯拉强度评定1.混疑土抗弯拉强度试验方法可用小梁法或劈裂法,试件标准养护时间为28d,每工作班或每200m3混合料制备试件2组,每组3个试件的平均值作为一个统计数据。2.混凝土抗弯拉强度的合格标准(1)试件组数大于10组时,平均强度合格判断以数理统计方法的标准进行判定。当试件组数大于20组时,允许有一组强度小于0.85Rsz,但不得小于0.75Rsz。高速公路和一级公路均不得小于0.85Rsz。(2)试件组数等于或少于10组时,试件平均强度不得小于1.05Rsz,但任一组强度均不得小于0.85Rsz。[例题]已知三块水泥胶沙试件的极限弯拉荷载分别是3.86KN、3.6KN、3.15KN,求该组抗折试验的结果是什么?解:三块的强度分别是:3.86KN×1000×450/150×150×150=0.515MPa3.6KN×1000×450/150×150×150=0.48MPa3.15KN×1000×450/150×150×150=0.42MPa第八章沥青和沥青混合料试验检测技术第一节沥青的技术性质和技术标准一、石油沥青的技术性质1、粘滞性:沥青是一种典型的感温性材料,不同温度下表示出不同的粘滞性。⑴针入度:是在规定的温度(25℃)条件下,以规定质量(100g)的标准针经过规定时间(5s)贯入沥青试样的深度,以0.1㎜计。计作P25℃,100g,5s针入度值愈大,表示沥青愈软,是测定沥青稠度的一种指标,稠度高的沥青,其粘度也就愈高。还用于沥青标号的划分。⑵软化点:测定采用环球法,在规定的加热升温速度(5℃/min)和环境下加热,沥青下垂至规定距离,此时的温度就是软化点。2沥青延性:是指当其受到外力的拉伸作用时,所能承受的塑性变形的总能力,是表示沥青内部凝聚力----内聚力的一种量度。温度为15℃,拉伸速度一般为5㎝/min。3、沥青感温性:在不同温度下,沥青粘度随温度的改变而产生一定的改变,呈现出明显的状态变化,这种随温度的改变产生粘度变化的特点,称为沥青的感温性。用针入度指数来表示。针入度指数愈大,表明沥青对温度的敏感性愈小;反之,则愈大。一般宜选用PI为-1----+1的沥青作为路用沥青。4、粘附性:粗的集料采用沸煮法,细的集料采用水浸法。对附着性等级的评定:优-----差对应于Ⅴ--Ⅳ--Ⅲ--Ⅱ--Ⅰ改善粘附性的三个方法: 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①用石灰水裹覆集料;②用水灰(或水泥)替代一部分矿粉;---不超过总量的2%(优先选择方法)③用抗剥落剂。二、沥青适用的气候分区Ⅰ级区划:1(高温炎热)--2—3—4(温度凉爽)Ⅱ级区划:1(冬季寒冷)--2—3—4(冬季温暖)Ⅲ级区划:1(降雨量多)--2—3—4(降雨量少)数字越少说明考验越高(严格),<2的说明需要强调,>3的要求不高。三、沥青混合料的技术性质和技术标准1、分类:⑴按级配划分①连续级配—AC(沥青砼);②间断级配—SMA;③开级配—AM(沥青碎石)⑵按空隙率划分①密实式沥青混合料:用AC表示。将剩余空隙率在3%---6%范围之间的称为AC-Ⅰ型沥青砼,而将剩余空隙率在4%---10%范围之间的称为AC-Ⅱ型沥青砼,②连续半开级配沥青混合料:剩余空隙率在10%范围之间的称为沥青碎石,③开级配沥青混合料:剩余空隙率大于15%,为排水式沥青磨耗层混合料,以OGFC表示。⑶按矿料的最大粒径分类:①特粗式沥青混合料—矿料的最大粒径为;②粗粒式沥青混合料—矿料的最大粒径为26.5㎜和31.5㎜;③中粒式沥青混合料—矿料的最大粒径为16㎜和19㎜;④细粒式沥青混合料—矿料的最大粒径为13.2㎜和16㎜;⑤砂粒式沥青混合料—矿料的最大粒径为4.75㎜。四、沥青混合料的技术指标⑴稳定度;⑵流值;⑶空隙率;⑷饱和度;⑸残留稳定度;⑹车辙指标。第二节沥青材料试验检测方法一、沥青试样的制备方法(一)适用范围:本方法是适用于粘稠石油沥青、煤沥青等需要加热后才能进行试验的沥青试样,常规测定油量宜不少于600g。(二)仪具材料:烘箱、加热炉具、石棉垫、滤筛、沥青盛样器皿、乳化剂、烧杯(1000mL)、温度计、天平、玻璃棒、溶剂、洗油、棉纱等(三)方法步骤:热沥青试样制备1.将装有试样的盛样器带盖放入恒温烘箱中,当石油沥青中无水分时,烘箱温度宜为软化点温度以上90℃,通常为135℃左右。当石油沥青试样中含有水分时,烘箱温度80℃左右,加热至沥青全部熔化后供脱水用。对取来的沥青试样加热脱水时必须加放石棉垫。时间不超过30min,并用玻璃棒轻轻搅拌,防止局部过热。(温度不大于100℃)2.将盛样器中的热沥青通过0.6cm的滤筛过滤,不等冷却立即一次灌入各项试验模具中。试样如冷却后可加热,但不可超过2次,以防止老化影响试验结果,不得重复使用。二、沥青针入度试验(T0604-2000)(一)适用范围:本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青、液体石油沥青蒸馏、乳化沥青蒸发后的残留物的针入度。(二)仪具材料:针入度仪、盛样皿、恒温水槽、平底玻璃皿、温度计、石棉网等。(三)方法步骤:准备工作:1.按规程制备试样。2.按试验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度一般为25±0.1℃(重交通)或15±0.1℃(中、轻交通),保持稳定。 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3.将预先制备好的试样在15℃-30℃室温中冷却,时间为1-1.5h(小盛样皿)或1.5-2h(大盛样皿),然后移入保持规定试验温度25±0.1℃(重交通)或15±0.1℃(中、轻交通)的恒温水槽中保温1-1.5h(小盛样皿)或1.5-2h(大盛样皿)。4.调整针入度仪使之水平。(测量试针及试杆重量为2.5g±0.05g)试验步骤:1.从恒温水槽中取出盛样皿,并移入水温在25(15)±0.1℃的平底玻璃皿中的山脚架上,试样表面以上的水深度不得少于10mm。2.将玻璃皿置于针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆,使针尖恰好于试样表面接触(用反光镜或灯光反射观察),使拉杆与针连杆端轻轻接触,使刻度盘指示为零。3.开动秒表,在指针正指5秒的瞬间,标准针自动下落贯入试样并拉下刻度盘拉杆与连杆接触,读取读数,准确至0.5mm(精确0.1mm)。4.同一试样平行做3次,各测点之间与盛样皿边缘的距离不应少于10mm。每次试针贯入时,注意更换或擦拭干净。5.注意每次测得数值结果是否超差。应满足:针入度(0.1mm)允许差值(0.1mm)0-49250-1494150-24912250-50020三、沥青延度试验(T0605--1993)(一)目的与范围:测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物、乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。(二)仪具与材料:延度仪、试模、试模底板、恒温水槽、温度计、隔离剂(甘油与滑石粉质量比为2:1)、平刮刀、石棉网。(三)方法与步骤:准备工作:1.将隔离剂拌合均匀,涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面,并将试模在试摸底板上装妥。2.将事先准备好的试样仔细自试模的一端至另一端往返数次缓缓注入,最后略高出试模,灌模式应注意勿使气泡混入。3.将试件在室温冷却30-40min,然后置于在15(重交通)±0.1℃或25(中、轻交通)±0.1℃的恒温水槽中,保持30min后取出,用热的刮刀除去高出试模的沥青(刮时应从中间向两端),使沥青面与试模面齐平并保持平滑。将试模连同底板再浸入恒温水槽中1-1.5h保温。4.检查延度仪伸缩速度(5cm/min±0.25cm/min),滑动板使指针正对标尺0点,注意水温保持15(重交通)±0.1℃或25(中、轻交通)±0.1℃。试验步骤:1.将试样移入延度仪的水槽中,然后将试模取下将试模两端的孔分别套在滑板及槽固定板的金属柱上,并取下侧模。水面距试件表面应不小于25mm。2.开动延度仪,并注意观察试件延伸情况。注意此时水槽中的水温保持不变,水面不可晃动,停止循环和水流。(如发现沥青丝浮于水面或沉入槽底应加入酒精或食盐,调整水的密度)。3.试件拉断时,读取指针所示读书,以厘米表示。四、沥青软化点试验(T0606-2000)(一)目的与范围:本方法测定道路石油沥青、煤沥青的软化点、液体石油沥青经蒸馏或乳化沥青破乳蒸发后残留物等材料的软化点。(二)仪具与材料:软化点试验仪、电冰箱、耐热玻璃烧杯、温度计、环夹、电热炉(应采用带有震荡搅拌器的加热电炉,防止气泡的产生)、恒温水槽、平直刮刀、隔离剂(甘油与滑石粉质量比为2:1)、石棉网。(三)方法与步骤: 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准备工作:1.将试样置于涂有隔离剂的试样底板上,将事先准备好的沥青试样徐徐注入试样环内至略高于环面为止。2.试样在室温冷却30min后,用环夹夹着试样杯,并用热刮刀刮除环面上的试样,务使与环面齐平。试验步骤:1.将装有试样的试样环连同底板置于5℃±0.5℃的恒温水槽中至少15min,同时将金属制架、钢球、钢球定位环等均放入水槽中。2.将烧杯中注入新煮沸并冷却至5℃蒸馏水。3.取出试样环放置在支架中层板的圆孔中,套上定位环,然后将整个环架放入烧杯中,调整水面至深度标记,并保持水温为5℃±0.5℃。环架上任何部分不得附有气泡。4.将烧杯放到软化点测定仪的工作台上,开始工作,使水温在3min内调节至维持每分钟上升5℃±0.5℃。在加热过程中,应记录每分钟上升的温度值是否符合。5.试样受热软化逐渐下坠,至与下层底板表面接触时,立即读取温度,准确至0.5℃。6.精度或允许差:当软化点小于80℃时,重复性试验的允许差为1℃,复现性试验的允许差为4℃;当软化点等于或大与于80℃时,重复性试验的允许差为2℃℃,复现性试验的允许差为8℃。五、沥青闪点与燃点试验(T0644-1993)(一)目的与范围:本方法是用于克利夫开口杯(COC)测定粘稠石油沥青、煤沥青及闪点在79℃以上的液体石油沥青材料的闪点和燃点,以评定施工安全性时使用。(二)仪具与材料:克利夫开口杯式闪点仪、防风屏、加热源附有调节器的电炉(三)方法与步骤:准备工作:1.将试样杯用溶液洗净、烘干置于支架上。将加热板放在可调电炉上,接好电源。2.安装温度计,垂直插入试杯重,温度计水银球距杯底约6.5mm,位置在与点火器相对一侧具备边缘约16mm处。3.将事先准备好的试样注入试样杯中至标线处,杯其它部位不沾有沥青。4.全部装置应置于室内光线较暗且无显著空气流通的地方,并用防风屏三面围护。5.将点火器转向一侧,试验点火,调节火苗在成标准球的形状(直径4mmm±0.8mmm)试焰。试验步骤:1.开始加热试样,升温速度14℃/min-17℃/min。在预期闪点前28℃时,调节加热升温速度控制在5.5℃/min±0.5℃/min。2.试样温度达到预期闪点28℃时开始,每隔2℃将点火器的试焰沿试验杯口中心以150mm半径作弧水平扫过一次;绕一周时间为1s。3.当试样液面上最初出现一瞬即灭的蓝色火焰,立即读温度计读数,为试样的闪点。4.继续加热,保持试样升温速度,并按上速操作要求点火器点火试验。5.当试样接触火焰立即着火,并继续燃烧不少于5s时,停止加热,并读温度计读数作为试样的燃点。6.平行做两次,两次结果的差值不超过重复性试验允许差8时,取平均值的整数为试验结果。7.精密度:重复性试验的允许误差为:闪点8℃,燃点8℃;复现性试验的允许误差为:闪点16℃,燃点14℃六、沥青与粗集料的粘附性试验(T0166-2000水煮法)(一)目的与范围:本方法适用于检验沥青与粗集料表面的粘附性及评定粗集料的抗水剥离能力。(二)仪具与材料:天平、恒温水槽、拌合用小型容器、烧杯、试验架、细线、铁丝网、标准筛、烘箱、电炉、玻璃板。(三)方法与步骤:1.取粒径13.2mm-19mm形状近立方体的规则集料5个,用水洗净,放入烘箱内,在105℃±1℃的温度下,烘干1h。2.用大烧杯盛水,并置加热炉的石棉网上煮沸。 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3.将试样浸入预先加热好的沥青(石油沥青130℃-150℃、煤沥青100℃-110℃)中45s,使集料完全为沥青膜所裹覆后,轻轻拿出。4.将粒料逐个悬挂于试验架上,冷却15min。5、冷却后,浸入煮沸的烧杯中央,水保持微沸,浸煮3min,将集料从水中取出,观察矿料上沥青剥落情况,按下表评定粘附等级。沥青集料的粘附性等级试验后石料表面上沥青膜剥落情况粘附等级沥青膜完全保存,剥落面积百分率接近于0。5沥青膜少部分为水所以移动,厚度不均匀,剥落面积百分率少于10%。4沥青膜局部明显地为水所以移动,基本保留在石料表面上,剥落面积百分率少于30%。3沥青膜大部分为水所以移动,局部保留在石料表面上,剥落面积百分率大于30%。2沥青膜全部为水所以移动,石料基本裸露,沥青全浮于水面上。1第三节沥青混合料配合比设计方法热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔稳定度法。该法是首先按配合比设计拌制沥青混合料,然后制成规定尺寸试件,试件经12h测定其物理指标(包括表观密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等),然后测定稳定度和流值,在必要时,还要进行动稳定度校核。一、沥青混合料配合比设计方法沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证等三个阶段,通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。1.材料准备2.矿质混合料的配合比组成设计(1)确定沥青混合料类型沥青混合料类型根据道路等级、路面类型、所处的结构层位选定。(2)确定矿料的最大粒径各国对沥青混合料的最大粒径(D)同路面结构层最小厚度的关系均有规定,建议结构层厚度与最大粒径口之比应控制在h/D>2。(3)确定矿质混合料的级配范围根据已确定的沥青混合料类型,查阅规范推荐的矿质混合料级配范围(4)矿质混合料配合比例计算①组成材料的原始数据测定。根据现场取样,对粗集料、细集料和矿粉进行筛析试验。按筛析结果分别绘出各组成材料的筛分曲线,②计算组成材料的配合比,根据各组成材料的筛析试验资料,采用图解法或电算法,计算符合要求级配范围的各组成材料用量比例。③调整配合比。计算得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。3.通过马歇尔试验确定沥青混合料的最佳沥青用量沥青混合料的最佳沥青用量可以通过各种理论计算的方法求得。采用试验方法确定沥青最佳用量目前最常用的方法有维姆法和马歇尔法。确定沥青最佳用量按下列步骤。1)制备试样(1)按确定的矿质混合料配合比计算各种矿质材料的用量。(2)根据相关材料推荐的沥青用量范围(或经验的沥青用量范围),估计适宜的沥青用量(或油石比)。2)测定物理、力学指标以估计沥青用量为中值,以0.5%间隔上下变化沥青用量制备马歇尔试件不少于5组。然后在规定的试验温度及试验时间内用马歇示仪测定稳定度和流值,同时计算空隙率、饱和度及矿料间隙率。 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3)马歇尔试验结果分析(1)绘制沥青用量与物理力学指标关系图,以沥青用量为横坐标,以视密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标。将试验结果绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线。(2)求取相应于稳定度最大值的沥青用量a1、相应于密度最大的沥青用量a2以及相应千规定空隙率范围中值筋青用量a3,求取三者平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1。(3)求出各项指标符合沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACmin-OACmax,其中值为OAC2。(4)根据OAC1和OAC2综合确定沥青最佳用量(OAC1),按最佳沥青用量的初始值OAC1在图中求取相应的各项指标值,检查其是否符合规定的马歇尔设计配合比技术指标。二、沥青混合料马歇尔稳定度试验方法1.概述沥青混合料稳定度试验是将沥青混合料制成直径101.6mm、高63.5mm的圆柱形试件,在稳定度仪上测定其稳定度和流值,以这两项指标来表征其高温时的抗变形能力。2.试验仪具沥青混合料马歇尔试验仪、恒温水槽、真空饱水容器、烘箱、天平、温度计、卡尺或试件高度测定器、棉纱、黄油。3.试验方法1)用卡尺(或试件高度测定器)测量试件直径和高度(如试件高度不符合63.5mm±1.3mm要求或两侧高度差大于2mm时,此试件应作废),并按本节三的方法测定试件的物理指标。2)将恒温水槽(或烘箱)调节至要求的试验温度,对粘稠石油沥青混合料为60℃±1℃。将试件置于已达规定温度和恒温水槽(或烘箱)中保温30-40min。试件应垫起,离容器底部不小于5cm。3)马歇尔试验仪的上下压头放人水槽(或烘箱)中达到同样温度,将上下压头从水槽(或烘箱)中取出拭干净内面。为使上下压头滑动自如,可在下压头的导棒上涂少量黄油,再将试件取出置于下压头上,盖上上压头,然后装在加载设备上。4)将流值测定装置安装于导棒上,使导向套管轻轻地压住上压头,同时将流值汁读数调零。在上压头的球座上放妥钢球,并对准荷载测定装置(应力环或传感器)的压头,然后调整应力环中百分表对准零或将荷重传感器的读数复位为零。5)启动加载设备,使试件承受荷载,加速速度为(50±5)mm/min。当试验荷载达到最大值的瞬间,取下流值计,同时读取应力环中百分表(或荷载传感器)读数和流值计的流值读数(从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间,不应超过30s)。6)试验结果和计算7)试验结果报告试验结果报告马歇尔稳定度、流值、马歇尔模数以及试件尺寸、试件的密度、空隙率。沥青含量、沥青体积百分率、沥青饱和度、矿料间隙率等各项物理指标。第四节、沥青混合料热稳定性试验检测方法沥青混合料高温稳定性是指沥青混合料夏季高温通常为60℃条件下,经车辆荷载长期重复作用后,不产生车辙和波浪等病害的性能。我国现行规范规定,对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路用沥青混合料,还应通过车辙试验动稳定度指标检验其抗车辙性能。一、沥青混合料车辙试验方法1.概述沥青混合料车辙试验是用一块碾压成型的板块试件(通常尺寸为300mmx300mmx50mm)在规定温度条件(通常为60℃)下,以一个轮压为0.7MPa的实心橡胶轮胎在其上行走,测量试件在变形稳定期时,每增加1mm变形需要行走的次数,即称为“动稳定度”,以次/mm表示。动稳定度是评价沥青混凝土路面高稳定性的一个指标,也是沥青混合料配合比设计时的一个辅助性检验指标。2.试验仪具 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车辙试验机:①试件台、②试验轮、③加载位置、④试模、⑤变形测量装置、恒温室、台秤3.试验方法(1)测定试验轮压强[应符合(0.7±0.05)MPa],将试件装于原试模中。(2)将试件连同试模一起,置于达到试验温度(60±1)℃的恒温室中,保温不少于5h,也不得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上;粘贴二个热电偶温度计)控制试件温度稳定在(60±0.5)℃。(3)将试件连同试模置于车辙试验机的试件台上;试验轮在试件的中央部位,其行走方向须与试件碾压方向一致。开动车辙变形自动记录仪,然后启动试验机,使试验轮往返行走,时间约1h最大变形达到25mm为止。试验时,记录仪自动记录变形曲线及试件温度。(4)结果计算①从曲线上读取45min(t1)及60min(t2)时的车辙变形d1及d2,精确至0.01mm。如变形过大,在未到60min变形已达25mm时,则以达到25mm(d2)时的时间为t2,将其前15min为t1,此时的变形量为d1。②计算沥青混合料试件的动稳定度。(5)报告①同一沥青混合料或同一路段的路面,至少平行试验3个试件。当3个试件动稳定度变异系数小于20%时,取其平均值作为试验结果。变异系数大于20%时应分析原因,并追加试验。如计算动稳定值大于6000次/mm时,记作>6000次/mm。②试验报告应注明试验温度、试验轮接地压强、试件密度、空隙率及试件制作方法等。(6)精密度或允许差重复性试验动稳定变异系数的允许值为20%。第五节沥青混合料水稳定性试验检测方法一、沥青与矿料的粘附性试验方法1.目的和适用范围(1)沥青与矿料粘附性试验是根据沥青粘附在粗集料表面的薄膜在一定温度下,受水的作用产生剥离的程度,以判断沥青与集料表面的粘附性能。(2)本方法适用于测定沥青与矿料的粘附性及评定集料的抗水剥离能力。根据沥青混合料的最大集料粒径,对于大于13.2mm及小于(或等于)13.2mm的集料分别选用水煮法或水浸法进行试验,对同一种料源既有大于又有小于13.2mm不同粒径的集料时,取大于13.2mm水煮法试验为标准,对细粒式沥青混合料以水浸法试验为标准。2.适用于大于13.2mm粗集料的试验方法(水煮法)(1)试验步骤①将集料逐个用细线在中部系牢,再置于105℃土5℃烘箱内1h。准备沥青试样。②逐个取出加热的矿料颗粒用线提起,浸人预先加热的沥青(石油沥青130℃-150℃、煤沥青100℃-110℃)试样中45s后,轻轻拿出,使集料颗粒完全为沥青膜所裹覆。③将裹覆沥青的集料颗粒悬挂于试验架上,下面垫一张废纸,使多余的沥青流掉,并在室温下冷却15min。④待集料颗粒冷却后,逐个用线提起,浸人盛有煮沸水的大烧杯中央,调整加热炉,使烧杯中的水保持微沸状态,但不允许有沸开的泡沫。⑤浸煮3min后,将集料从水中取出,观察矿料颗粒上沥青膜的剥落程度,评定其粘附性等级。③同一试样应平行试验5个集料颗粒,并由两名以上经验丰富的试验人员分别评定后,取平均等级作为试验结果。4.适用于小于13.2mm粗集料的试验方法(水浸法)试验步骤①按四分法称取集料颗粒(9.5-13.2mm)100g置搪瓷盘中,连同搪瓷盘一起放入已升温至沥青拌和温度以上5℃的烘箱中持续加热1h。②按每100g矿料加入沥青(5.5± 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0.2)g的比例称取沥青,准确至0.1g。放人小型拌和容器中,一起置人同一烘箱中加热15min。③将搪瓷盘中的集料倒人拌和容器的沥青中后,从烘箱中取出拌和容器,立即用金属铲均匀拌和1-1.5min,使集料完全被沥青膜裹覆占然后,立即将裹有沥青的集料取20个,用小铲移至玻璃板上摊开,并置室温下冷却1h。④将放有集料的玻璃板浸人温度为(80±2)℃的恒温水槽中:保持30min,并将剥离及浮于水面的沥青,用纸片捞出。⑤由水中小心取出玻璃板,浸入水槽内的冷水中,仔细观察裹覆集料的沥青薄膜的剥落情况。由两名以上经验丰富的试验人员分别目测,评定剥离面积的百分率,评定后取平均值表示。⑥由剥离面积百分率评定沥青与集料粘附性的等级。第六节沥青混合料中沥青的含量测试方法(一)离心分离法1.目的和适用范围(1)沥青混合料的沥青含量是沥青质量在沥青混合料总质量中的比例,当采用油石比时,它表示沥青质量与沥青混合料中的矿料总质量的比例,均以质量百分率表示。(2)本方法适用于热拌热铺沥青混合料路面施工时的沥青用量检测)以评定拌和厂产品质量。此法也适用于旧路调查时检测沥青混合料的沥青用量,用此法抽提的沥青溶液可用于回收沥青,以评定沥青的老化性质。2.仪具与材料离心抽提议、圆环形滤纸、回收瓶、压力过滤装置、天平、量筒、电烘箱、三氯乙烯、碳酸铵饱和溶液、小铲,金属盘,大烧杯等。3.方法与步骤试验步骤(1)向装有试样的烧杯中注入三氯乙烯溶剂,将其浸没,记录溶剂角量浸泡30min,用玻璃棒适当搅动混合料,使沥青充分溶解。注:也可直接在离心分离器中浸泡。(2)将混合料及溶液倒人离心分离器,用少量溶剂将烧杯及玻璃棒上的粘附物全部洗入分离容器中。(3)称取洁净的圆环形滤纸质量,准确至0.01g。注意,滤纸不宜多次反复使用,有破损者不能使用,有石粉粘附时应用毛刷清除干净。(4)将滤纸垫在分离器边缘上,加益紧固。在分离器出口处放上回收瓶,上口应注意密封,防止流出液成雾状散失。(5)开动离心机,转速逐渐增至3000r/min,沥青溶液通过排出口注人回收瓶中,待流出停止后停机。(6)从上盖的孔中加入新溶剂,数量相同。稍停3-5min后,重复上述操作,如此数次直至流出的抽提液成清彻的淡黄色为止。(7)卸下上盖,取下圆环形滤纸,在通风橱或室内空气中蒸发后放人105℃±5℃的烘箱中干燥,称取质量,其增重部分(m2)为矿粉的一部分。③将容器中的集料仔细取出,在通凤橱或室内空气中蒸发后放人:105℃±5℃的烘箱中烘干(一般需4h),然后放人大干燥器中冷却至室温,称取集料质量(m1)。(9)用压力过滤器过滤回收瓶中的沥青溶液,由滤纸的增重购得出泄漏入滤液中矿粉。如元压力过滤器时,也可用燃烧法测定。(10)用燃烧法测定抽提液中矿粉质量的步骤如下:①将回收瓶中的抽提液倒人量筒中,准确定量至(Va)mL。②充分搅匀抽提液,取出10mL(Vb)放人增蜗中,在热浴上适当加热使溶液试样变成暗黑色后,置高温炉[(500-600)℃]中烧成残渣,取出坩埚冷却。③向坩埚中按每1g残渣5mL的用量比例,注入碳酸铵饱和溶液,静置lh后放人105℃±5℃炉箱中干燥。 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④取出后放在干燥器中冷却,称取残渣质量(m4)。4.计算(1)计算沥青混合料中矿料的总质量。(2)计算沥青混合料中的沥青含量和油石比。5.报告同一沥青混合料试样至少平行试验两次,取平均值作为试验结果。两次试验结果的差值应小于0.3%,当大于0.3%但小于0.5%时,应补充平行试验一次,以3次试验的平均值作为试验结果;3次试验的最大值与最小值之差不得大于0.5%。(二)回流式抽提仪法1.目的和适用范围(1)沥青混合料的沥青含量是沥青质量在沥青混合料总质量中的比例,当采用油石比时,它表示沥青质量与沥青混合料中的矿料总质量的比例,均以质量百分率表示。(2)本方法规定用回流式抽提仪法测定沥青混合料中沥青的含量。(3)本方法适用于沥青路面施工的沥青用量检测使用,以评定施工质量,也适用于旧路调查中检测沥青路面的沥青用量。但对煤沥青路面,需有煤沥青的游离碳含量的原始测定数据。2.仪具与材料回流式沥青抽提仪、滤纸筒、天平、溶剂、碳酸铵饱和溶液、蒸馏烧瓶、滤纸、脱脂棉、烘箱、高温炉(1000℃)、量筒、金属盘、磁蒸发皿。3.方法与步骤试验步骤(1)检查抽提仪是否全部装妥。(2)开放进水阀,使冷水流入冷凝器,充满后不断由排水阀流出。(3)接通电路,加热抽提筒内的溶剂至沸腾后,其蒸汽上升遇冷凝器冷凝后滴人铜网筛筒溶洗混合料试样中的沥青,并通过滤纸流至抽提筒内。如此反复溶洗,至试样中的沥青被溶解洗净为止。这一过程一般需要8-10h。(4)抽提结束,关闭电源。待冷却后关闭进水阀,取下冷凝器,仔细将筒网筛筒取出,置通风橱内晾干,再将装有矿料的滤纸筒置干净的金属盘中,并置烘箱「(105±5)℃〕内烘至恒重,一般需4h。(5)分别称取烘干的矿料质量(m2)及带用矿粉的滤纸筒、脱脂棉质量(m3)。(6)测定抽提溶液中矿粉质量:①将抽提筒中的抽提溶液搅动后倒人量筒中,并用少量溶剂摇洗抽提筒数次,清洗的溶液并入量筒中,记录量筒内抽提液的体积(V1),准确至mL。②搅匀量筒内抽提液后,约取10mL溶液倒人一已称重的磁蒸发皿(m4)中,并记录用于量测部分的抽提溶液体积(V2)。③将蒸发皿移置电热板或砂浴上适当加热,使溶剂蒸发、干燥。④将蒸发皿移人高温炉内加热至暗红色[(500-600)℃]后,冷却至室温。⑤按每1g残余物约5mL的比例向蒸发皿内注入饱和碳酸铵溶液,在室温下使蒸发皿中残余物浸渍lh,然后置烘箱[(105±5)℃]中烘至恒重。⑥将恒重的蒸发皿置干燥器中冷却后称其质量(m5),作为矿粉的一部分。4.计算(1)计算沥青路面或混合料试样的沥青含量。(2)如试样为煤沥青路面时,煤沥青含量应进行修正。5.报告同一试样至少平行试验两次,其差值不大于0.3%时,取其平均值作为试验结果。第九章路基路面现场测试方法第一节压实度试验检测方法 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一、标准密度(最大干密度)和最佳含水量的确定方法最大干密度是指在标准击实曲线(驼峰曲线)上最大的干密度值,该值对应的含水量即为最佳含水量。(一)路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法高速、一级公路路基的压实度标准,对于路床0~80cm应不小于96%,路堤80~150cm应不小于94%,150cm以下应不小于93%;对于零填及路堑、路槽底面以下0~30cm应不小于96%。击实试验由于击实功的不同,可分为重型和轻型击实,两个试验的原理和基本规律相似,但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。主要有击实法、振动台法和表面振动压实法。(二)沥青混合料标准密度确定方法沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准,当采用前者方法时,压实度标准比后者高,无论是用哪种方法,均存在对试件(马氏试件或芯样试件)测密度的问题,在进行密度试验时应根据混合料本身的特点,可采用下列方法之一:(1)水中重法:本法仅适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件,不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件。(2)表干法:本法适用于表面较粗但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件:但不适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件。(3)蜡封法:本法适用于吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定。(4)体积法:本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。二、现场密度试验检测方法及适用范围实验方法适用范围灌砂法适用于现场测定基层(底基层)、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度,也适用于沥青表面处治、沥青贯入式面层的密度和压实度检测,但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。环刀法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度测试,但对无机结合料稳定细粒土,其龄期不宜超过2天,且宜用于施工工程中的压实度检测核子法适用于现场用核子密度仪以散射法或直接投射法测定路基或路面材料的密度和含水量,并计算施工压实度,适用于施工质量的现场快速评定,不宜用作仲裁试验或评定验收试验。钻芯法适用于检验从压实的沥青路面上钻取的沥青混合料芯样试件的密度,以评定沥青面层的施工压实度,同时适用于龄期较长的无机结合料稳定类基层和底基层的密度检测。(一)灌砂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:需要携带较多量的砂,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)当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用Φ100mm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2oomm时,应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。1.仪具与材料灌砂筒、金属标定罐、基板、玻璃板、试样盘、天平或台称、含水量测定器具:如铝盒、烘箱等、量砂、盛砂的容器:塑料桶等、其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。2.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。称取装人筒内砂的质量m1,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 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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(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量m5,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上,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,准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。⑤重复上述测量三次,取其平均值。(2)标定量砂的单位质量γ。※①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。②在储砂筒中装人砂并称重,并将灌砂简放在标定罐上,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计算填满标定罐所需砂的质量。④重复上述测量三次,取其平均值。⑤计算量砂的单位质量。(3)试验步骤※⑴将基板放在选定平坦路表面上⑵沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒的直径一致)。应注意不使凿出的材料丢失,且不使水分蒸发。试洞的深度应等于测定层厚度,为防止材料水分蒸发,可分几次称重。准取至1g。⑶从挖出的全部材料中取有代表性的样品,放在铝盒中,测定其含水量。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材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2000g,准取至1g。⑷将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂到要求的质量m1)打开开关,让砂流入试坑内,应注意不要碰灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流,关闭开关,取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量(m/4),准取至1g。⑸仔细取出试坑内的量砂,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。⑹计算压实度,各种材料的干密度应准确至0.01g。压实度准确至百分数小数点后两位。★填满试坑的砂的质量=灌砂前灌砂筒内砂的质量-锥体内砂的质量-灌砂后灌砂筒内剩余砂的质量★试坑材料的湿密度=试坑内取出的全部材料质量÷试坑内砂的质量×砂的密度★试坑材料的干密度=试坑材料的湿密度÷(1+0.01×试坑材料的含水量%)★压实度=材料的干密度÷标准击实确定的最大干密度4.试验中应注意的问题(1)量砂要规则。量砂如果重复使用,一定要注意晾干,处理一致,否则影响量砂的松方密度。(2)每换一次量砂,都必须测定松方密度,漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂,又不作试验;仅使用以前的数据。(3)地表面处理要平整,只要表面凸出一点(即使1mm),使整个表面高出一薄层,其体积也算到试坑中去了,会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂,按式(6-7)计算填坑的砂量,只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。(4)在挖坑时试坑周壁应笔直,避免出现上大下小或上小下大的情形:这样就会使检测密度偏大或偏小。(5)灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚,不能只取上部或者取到下一个碾压层中。(二)环刀法1.目的和适用范围:⑴本试验适用于在现场用环刀法测定土基及路面材料的密度和压实度。⑵本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土(龄期不宜超过2d,且宜用于施工过程中的压实度检验)的密度。 监理检测网http://kiii.cn 2.仪具:⑴人工取土器:环刀内径6-8cm,高2-3cm。壁厚1.5-2mm。⑵天平:感量0.1g(用于取芯头内径小于70mm的样品的称量),或1.0g(用于取芯头内径100mm的样品的称量)3.方法与步骤:(人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土的密度)⑴擦净环刀,称取环刀质量M2,准确至0.1g。⑵在试验地点,将表层浮动及不平整的部分铲去。⑶用取土器落锤将环刀打入压实层中,至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。⑷去掉击实锤和定向筒,用镐将环刀及试样挖出。⑸轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土,用直尺检测直至修平为止。⑹擦净环刀外壁,用天平称取环刀及试样合计质量M1,准确至0.1g。⑺自环刀中取出试样,取具有代表性的试样测定其含水量(ω)。4.计算:按下式计算试样的湿密度及干密度:★试样的湿密度=4×(M1-M2)÷(π×环刀直径2×环刀高度)★试样的干密度=试样的湿密度÷(1+0.01×试样的含水量%)★压实度=材料的干密度÷标准击实确定的最大干密度(三)核子密度湿度仪法该法是利用放射性元素(通常是放射线和中子射线)测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快,需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量。它的缺点是,放射性物质对人体有害。1.仪具与材料(1)核子密度湿度仪:符合国家规定的关于健康保护和安全使用标准,密度的测定范围为1.12~2.73g/cm3,测定误差不大于±0.03,含水率测量范围为0~0.64,测定误差不大于±0.015g/cm32.试验方法与步骤本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时,在表面用散射法测定,所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定,测定层的厚度不宜大于20cm.。1)准备工作(1)每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值:(2)在进行沥青混合料压实层密度测定前,应用核子法对钻孔取样的试件进行标定;测定其他材料密度时,宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。(3)测试位置的选择按照随机取样的方法确定测试位置,但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10m。(4)按照规定的时间,预热仪器。2)测定步骤(1)如用散射法测定时,应将核子仪平稳地置于测试位置上。(2)如用直接透射法测定时,将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。(3)打开仪器,测试员退出仪器2m以外,按照选定的测定时间进行测量,到达测定时间后,读取显示的各项数值,并迅速关机。各种型号的仪器具体操作步骤略有不同,可按照仪器使用说明书进行。3.使用安全注意事项(1)仪器工作时,所有人员均应退到距仪器2m以外的地方。(2)仪器不使用时,应将手柄置于安全位置,仪器应装人专用的仪器箱内,放置在符合核幅射安全规定的地方。 监理检测网http://kiii.cn (3)仪器应由经有关部门审查合格的专人保管,专人使用。对从事仪器保管及使用的人员,应遵照有关核幅射检测的规定,不符合核防护规定的人员,不宜从事此项工作。(四)钻芯法测定沥青面层密度沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比,以百分率表示。对沥青混合料,国内外均以取样测定作为标准试验方法。1.仪具与材料路面取芯钻机、天平、溢流水槽、吊篮、石蜡、卡尺、毛刷、勺、取样袋(容器)、电风扇。2,试验方法与步骤1)钻取芯样按“路面钻孔及切割取样方法”钻取路面芯样,芯样直径不宜小于Φ100mm。2)测定试件密度(1)将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘附的粉尘。如试件边角有松散颗粒,应仔细清除。(2)将试件晾干或用电风扇吹干不少于24h,直至恒重。当试件的吸水率小于2%时,采用水中重法或表干法测定;当吸水率大于2%时,用蜡封法测定;对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合料用体积法测定。3.计算(1)当计算压实的沥青混合料的标准密度采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度时、沥青面层的压实度计算是芯样的视密度或毛体积度除以标准密度乘100。(2)由沥青混合料实测最大密度计算压实度时,进行空隙率折算,作为标准密度,再计算压实度。4.试验检测中应注意的问题新的检测方法规定了三种标准密度,一种是马歇尔击实试件密度;一种是试验路段钻孔取样密度;第三种是由实测最大密度按空隙率折算的标准密度。在进行检测时,应结合工程实际情况,采用相应的标准密度。三、压实度检测结果评定※路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki。压实度评定要点是:(1)控制平均压实度的置信下限:似保证总体水平;(2)规定单点极值不得超出给定值,防止局部隐患;(3)规定扣分界限以区分质量优劣。计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。1.路基、基层和底基层:K≥K0,且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度可得规定满分;当K≥K0,且单点压实度全部大于等于规定极值时,对于测定值低于规定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。K