1、4、无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验方法(T080594)4.0.1 目的和适用范围本试验方法适用于测定无机结合料稳定土(包括稳定细粒土、中粒土和粗粒土)试件的无侧限抗压强度。本试验方法包括 :按照预定干密度用静力压实法制备试件以及用锤击法制备试件。试件都是高直径=11 的圆柱体。应该尽可能用静力压实法制备等干密度的试件 。其它稳定材料或综合稳定土的抗压强度试验应参照本法。注:用击锤制备最大干密度的试件往往会遇到困难。4.0.2 仪器设备(1)圆孔筛 :孔径 40mm、25mm( 或 20mm)及 5mm 的筛各一个。(2)试模 :适用于下列不同土的试模尺寸为:细粒土(最大粒径不超过 10
2、mm):试模的直径高=50mm50mm;中粒土(最大粒径不超过 25mm):试模的直径高=100mm 100mm;粗粒土(最大粒径不超过 40mm):试模的直径高=150mm150mm。(3)脱模器。(4)反力框架:规格为 400kN 以上。(5)液压千斤顶(200kN1000kN)。(6)夯锤和导管(同本规程 3.0.2 第(2)项)。(7)密封湿气箱或湿气池放在能保持恒温的小房间内 。(8)水槽 :深度应大于试件高度 50mm。(9)路面材料强度试验仪或其它合适的压力机,但后者的规格应不大于200kN。(10)天平 :感量 0.01g。(11)台秤 :称量 10kg,感量 5g。(12)量
3、筒、拌和工具、漏斗、大小铝盒、烘箱等。注:约 68m2,高 2m。热天用空调保持恒温,冷天用温度控制器和电炉保持恒温。4.0.3 试料准备将具有代表性的风干试料(必要时,也可以在 50烘箱内烘干), 用木锤和木碾捣碎,但应避免破碎粒料的原粒径。将土过筛并进行分类。如试料为粗粒土,则除去大于 40mm 的颗粒备用 ;如试料为中粒土,则除去大于25mm 或 20mm 的颗粒备用;如试料为细粒土,则除去大于 10mm 的颗粒备用。在预定做试验的前一天,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;对于粒径小于 25mm 的中粒土,试样应不少于 1000g;对于粒径小于 40m
4、m 的粗粒土, 试样的质量应不少于 2000g。4.0.4 按 T080494 确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密度。4.0.5 制试件(1)对于同一无机结合料剂量的混合料,需要制相同状态的试件数量(即平行试验的数量) 与土类及操作的仔细程度有关。对于无机结合料稳定细粒土,至少应该制 6 个试件;对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土,至少分别应该制 9 个和13 个试件。(2)称取一定数量的风干土并计算干土的质量,其数量随试件大小而变。对于50mm50mm 的试件,1 个试件约需干土 180210g;对于 100mm100mm 的试件,1 个试件约需干土 17001900g;对于 150m
5、m150mm 的试件,1 个试件约需干土 57006000g。对于细粒土,可以一次称取 6 个试件的土;对于中粒土,可以一次称取 3 个试件的土;对于粗粒土,一次只称取一个试件的土。(3)将称好的土放在长方盘( 约 400mm600mm70mm)内。向土中加水,对于细粒土(特别是粘性土)使其含水量较最佳含水量小 3%,对于中粒土和粗粒土可按最佳含水量加水 。将土和水拌和均匀后放在密闭容器内浸润备用。如为石灰稳定土和水泥、石灰综合稳定土,可将石灰和土一起拌匀后进行浸润。浸润时间: 粘性土 1224h,粉性土 68h,砂性土、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
6、、砂砾及砂可以缩短到 2h。注:应加的水量可按下式计算 : ccnncnw WQWQWQQ 0110.1.0.1.0.1 式中:Q w混合料中应加的水量(g);Qn混合料中素土(或集料)的质量(g); 其含水量为 wn(风干含水量)(%);Qc混合料中水泥或石灰的质量(g);其原始含水量为 wc(%)(水泥的 wc 通常很小 ,也可以忽略不计 );w要求达到的混合料的含水量(%) 。(4)在浸润过的试料中,加入预定数量的水泥或石灰 并拌和均匀。在拌和过程中,应将预留的 3%的水(对于细粒土) 加入土中,使混合料的含水量达到最佳含水量。拌和均匀的加有水泥的混合料应在 1h 内按下述方法制成试件,
7、超过 1h 的混合料应该作废。其它结合料稳定土,混合料虽不受此限,但也应尽快制成试件。注:水泥或石灰剂量按干土 (即干集料)质量的百分率计。4.0.6 按预定的干密度制件用反力框架和液压千斤顶制件。制备一个预定干密度的试件,需要的稳定土混合料数量 m1(g)随试模的尺寸而变。m1= dV(1+w)式中:V试模的体积;w稳定土混合料的含水量(%); d稳定土试件的干密度(g/cm3)。将试模的下压柱放入试模的下部 ,但外露 2cm 左右。将称量的规定数量m2(g)的稳定土混合料分 23 次灌入试模中 (利用漏斗),每次灌入后用夯棒轻轻均匀插实。如制的是 50mm50mm 的小试件 ,则可以将混合
8、料一次倒入试模中。然后将上压柱放入试模内。应使其也外露 2cm 左右(即上下压柱露出试模外的部分应该相等) 。将整个试模(连同上下压柱) 放到反力框架内的千斤顶上( 千斤顶下应放一扁球座),加压直到上下压柱都压入试模为止。维持压力 1min。解除压力后,取下试模,拿去上压柱,并放到脱模器上将试件顶出 (利用千斤顶和下压柱) 。称试件的质量 m2,小试件准确到 1g;中试件准确到 2g;大试件准确到 5g 。然后用游标卡尺量试件的高度 h,准确到 0.1mm。用击锤制件,步骤同前。只是用击锤(可以利用做击实试验的锤,但压柱顶面需要垫一块牛皮或胶皮,以保护锤面和压柱顶面不受损伤)将上下压柱打入试模
9、内。注:事先在试模的内壁及上下压柱的底面涂一薄层机油。注:用水泥稳定有粘结性的材料时 ,制件后可以立即脱模,用水泥稳定无粘结性材料时,最好过几小时再脱模。注:小试件指 50mm50mm 的试件,中试件指 100mm100mm 的试件,大试件指 150mm150mm 的试件。下同。4.0.7 养生试件从试模内脱出并称量后,应立即放到密封湿气箱和恒温室内进行保温保湿养生。但中试件和大试件应先用塑料薄膜包复。有条件时,可采用蜡封保湿养生。养生时间视需要而定,作为工地控制,通常都只取 7d。整个养生期间的温度,在北方地区应保持 202,在南方地区应保持 252。养生期的最后一天,应该将试件浸泡在水中,
10、水的深度应使水面在试件顶上约 2.5cm。在浸泡水中之前,应再次称试件的质量 m3。在养生期间,试件质量的损失应该符合下列规定:小试件不超过 1g;中试件不超过 4g;大试件不超过 10g。质量损失超过此规定的试件,应该作废。4.0.8 试验步骤 4.0.8.1 将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用软的旧布吸去试件表面的可见自由水,并称试件的质量 m4。4.0.8.2 用游标卡尺量试件的高度 h1,准确到 0.1mm。 4.0.8.3 将试件放到路面材料强度试验仪的升降台上(台上先放一扁球座),进行抗压试验。试验过程中,应使试件的形变等速增加,并保持速率约为1mm/min。记录试件破坏时的最大压
11、力 P(N)。 4.0.8.4 从试件内部取有代表性的样品(经过打破) 测定其含水量 w1。4.0.9 计算试件的无侧限抗压强度 Rc 用下列相应的公式计算: MpaP057.Ac12.a05.中中式中：P 试件破坏时的最大压力 (N);A试件的截面积(A=4D 2,D试件的直径,单位 mm)。4.0.10 精密度或允许误差若干次平行试验的偏差系数 Cv(%)应符合下列规定:小试件 不大于 10%中试件 不大于 15%大试件 不大于 20%4.0.11 报告报告应包括以下内容:(1)材料的颗粒组成;(2)水泥的种类和标号或石灰的等级;(3)确定最佳含水量时的结合料用量以及最佳含水量(%)和最大
12、干密度(g/cm3);(4)水泥或石灰剂量(%)或石灰(或水泥)、粉煤灰和集料的比例;(5)试件干密度(准确到 0.01g/cm3)或压实度;(6)吸水量以及测抗压强度时的含水量(%);(7)抗压强度:小于 2.0MPa 时,采用两位小数,并用偶数表示;大于 2.0MPa 时,采用 1 位小数;(8)若几个试验结果的最小值和最大值、平均值 、标准差 S、偏差系数cRCv 和 95%概率的值 Rc0.95（= -1.645S） 。c4.0.12 记录格式本试验的记录格式如表 4.0.12无侧限抗压强度试验 表 4.0.12工程名称 试件尺寸（cm） 路段范围 养生龄期（d） 混合料名称 加载速度
13、（mm/min） 结合料剂量（%） 试验者 最大干密度（g/cm3） 校核者 试件压实度（%） 试验日期 试件号试件制备方法制件日期试验日期养生前试件质量（m 2） g浸水前试件质量（m 3） g浸水后试件质量（m 4） g养生期间的质量损失 （m1-m2）g吸水量（m4-m3） g养生前试件的高度（h） cm浸水后试件的高度（h） cm试验的最大压力（p） N无侧限抗压强度（Rc） Mpa注：指水分损失。如养生后试件掉粒或掉块，不作为水分损失。4、无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验方法(T080594)4.0.1 除特殊目的外,试件的干密度应与规定的施工必须达到的压实度(压实度最大干密度=
14、 要求的干密度)相一致。4.0.5 实际使用的石灰有两种,一种是用块灰自行消解的消石灰粉(通常过筛孔 2mm 的筛),另一种是袋装生石灰粉。试验时采用的石灰应与施工现场所用石灰相同。在采用生石灰粉时,必须与土拌和后一起进行浸润,而且浸润时间不应少于 3h,使生石灰粉能充分消解。否则,试件在养生过程中易由于生石灰粉膨胀而损坏。4.0.6 40kN 反力框架和液压千斤顶很适宜于制备 50mm50mm 和 100mm100mm 的试件。用它制备压实度高的 150mm150mm 的试件时,有时压力不够,宜采用能量达 1000kN 的压力机或反力框架和千斤顶。制作试件时,要特别注意两端的压柱是否均匀进入
15、。如发现压柱的一侧已进入试模筒内并已与筒顶齐平,而另一侧则尚未完全进入筒内,则应解除压力后旋转试模筒,然后再继续加压,直到压柱完全进入试模筒内。如加压过程中不注意,压力过大易将试模筒压坏(中间鼓出)。4.0.7 试件的质量损失指含水量的减少,不包括由于各种不同原因从试件上掉下的混合料。根据公路路面基层施工技术规范,在施工前和施工过程中对稳定土混合料进行材料组成设计,只用 7d 龄期的抗压强度。如需要不同龄期混合料的强度,则按要求延长养生期。4.0.10 允许的偏差系数 Cv 是与第 4.0.5 条规定的试验数量 n 相对应的。n 是用下式算得的:2eCv/tn1式中:t 1-/2t 分布表中的分位值;|e|允许误差,在此取 10%。由于不知 n 时无法从 t 分布表中查得 t1-/2 的值 ,可以先用正 26 态分布表中相同概率(或 ) 的 Z1-/2 的值,代入式中计算得 n 后,再加 2 或 3 即为所要的试验数量。在此用 90%概率(即 =0.10),Z 1-/2=1.645。 如果试验结果的 Cv 超过本条的规定,则应按实际的 Cv 值用上式重新计算应做的试验数量,以保证试验结果的精度,并增补所缺的试件数。
