T0804-1994无机结合料稳定材料击实试验方法--∷江苏省沭阳县市政仪器有限公司欢迎您！

T0804-1994无机结合料稳定材料击实试验方法

1 适用范围
1.1 本方法适用于不同级配形式和细、中、粗粒式水泥稳定材料(在水泥水化前)、石灰稳定材料及石灰(或水泥)粉煤灰稳定材料的击实试验，以确定其最佳含水率和最大干密度。
1.2 试验集料的公称最大粒径宜控制在37.5mm以内。
1.3 试验方法类别。本试验方法分三类，各类击实方法的主要参数列于表T0804-1。
甲 4.5 50 450 100 127 997 5 27 2.687 19
乙 4.5 50 450 152 170 2177 5 59 2.687 19
丙 4.5 50 450 152 170 2177 3 98 2.677 37.5
2 仪器设备
2.1 击实筒：小型，内径100mm、高127mm的金属圆筒，套环高50mm,底座；大型，内径152mm、高170mm的金属圆筒，套环高50mm,直径151mm和高50mm的筒内垫块，底座。
2.2 多功能自控电动击实仪：击锤的底面直径50mm,总质量4.5kg。击锤在导管内的总行程为450mm。可设置击实次数，并保证击锤自由垂直落下，落高应为450mm,锤迹均匀分布于试样面。
2.3 5kg/0.01g电子天平：量程不小于4000g,感量0.01g,
2.4 15kg/0.1g电子天平：量程不小于15kg,感量0.1g。
2.5 方孔筛：孔径53mm、37.5mm、26.5mm、19mm、4.75mm、2.36mm的筛各1个。
2.6 量筒：50mL200mL和500mL的量筒各1个。
2.7 直刮刀：长200～250mm、宽30mm和厚3mm,一侧开口的直刮刀，用以刮平和修饰粒料大试件的表面。
2.8 刮土刀：长150～200mm、宽约20mm的刮刀，用以刮平和修饰小试件的表面。
2.9 工字型刮平尺：30mm×50mm×310mm,上下两面和侧面均刨平。
2.10 拌和工具：约400mm×600mm×70mm的长方形金属盘，拌和用平头小铲等。
2.11 脱模器。
2.12 测定含水率用的铝盒、烘箱等其他用具。
2.13 游标卡尺。
3 试验准备
3.1 将具有代表性的风干试料(必要时，也可在50℃烘箱内烘干)用木锤或木碾捣碎。土团均应捣碎到能通过4.75mm的筛孔。但应注意不使粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超过施工中拌和机械的破碎率。
3.2 将已捣碎的具有代表性的试样过4.75mm筛备用(用甲法或乙法做试验)。
3.3 如试料中含有粒径大于4.75mm的颗粒，则先将试料过19mm的筛，如存留在筛孔19mm筛的颗粒的含量不超过10%,则过26.5mm筛，留作备用(用甲法或乙法做试验)。
3.4 如试料中粒径大于19mm的颗粒含量超过10%,则将试料过37.5mm筛，如存留在筛孔37.5mm筛的颗粒的含量不超过10%,则过53mm的筛备用(用丙法做试验)。
3.5 每次筛分后，均应记录超尺寸颗粒的百分率p。
3.6 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率。对于细粒材料，试样应不少于100g;对于中粒材料，试样应不少于1000g;对于粗粒材料的各种集料，试样应不少于2000g。
3.7 在试验前用游标卡尺准确测量试模的,内径、高和垫块的高，以计算试筒的容积。
4 试验步骤
4.1 在试验前应将试验所需要的各种仪器设备准备齐全，测量设备应满足精度要求；调试击实仪器，检查其运转是否正常。
4.2 甲法
4.2.1 将已筛分的试样用四分法逐次分小，至最后取出约10～15kg试料。再用四分法将已取出的试料分成5～6份，每份试料的干质量为2.0kg(对于细粒材料)或2.5kg(对于中粒材料)。
4.2.2 预定5～6个不同含水率，依次相差0.5%～1.5%①,且其中至少有两个大于和两个小于最佳含水率。
  注①:对于中、粗粒材料，在最佳含水率附近取0.5%,其余取1%。对于细粒材料，取1%,但对于粘土，特别是重粘土，可能需要取2%。
4.2.3 按预定含水率制备试样。将1份试料平铺于金属盘内，将事先计算得的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上，用小铲将试料充分拌和到均匀状态(如为石灰稳定材料、石灰粉煤灰综合稳定材料、水泥粉煤灰综合稳定材料和水泥、石灰综合稳定材料，可将石灰、粉煤灰和试料一起拌匀),然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。
浸润时间要求：黏质土12～24h,粉性土6～8h,砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可缩短到4h左右，含土很少的未筛分碎石、砂砾和砂可缩短到2h。浸润时间一般最长不应超过24h。
应加水量可按式(T0804-1)计算。(T0804-1)
式中：mw——混合料中应加的水量(g);
m。—混合料中素土(或集料)的质量(g),其原始含水率为w.,即风干含水率(%);
m。——混合料中水泥或石灰的质量(g),其原始含水率为w。(%);
w——要求达到的混合料的含水率(%)。
4.2.4 将所需要的稳定剂(如水泥)加到浸润后的试样中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。水泥应在试样击实前逐个加入，加有水泥的试样拌和后，应在 1h内完成下述击实试验，拌和后超过Ih的试样，应予作废(石灰稳定材料和石灰粉煤灰稳定材料除外)。
4.2.5 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，用四分法取制备好的试样400～500g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/5)倒入筒内，整平其表面并稍加压紧，然后将其安装到多功能自控电动击实仪上，设定所需锤击次数，进行第一层试样的击实。第一层击实完后，检查该层高度是否合适，以便调整以后几层的试样用量。用刮土刀或改锥将已击实层的表面“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，试样超出筒顶的高度不得大于6mm,超出高度过大的试件应作废。
4.2.6 用刮土刀沿套环内壁削挖(使试样与套环脱离)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。最后用工字型刮平尺齐筒顶和筒底将试样刮平。擦净试筒的外壁，称其质量m₁。
4.2.7 用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上至下取两个有代表性的样品(可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取),测定其含水率，计算至0.1%。两个试样的含水率的差值不得大于1%。所取样品的数量见表T0804-2(如只取一个样品测定含水率，则样品的质量应为表列数值的两倍)。擦净试筒，称重m2。表T0804-2测稳定材料含水率的样品质量公称最大粒径(mm样品质量(g)2.36约5019约300烘箱的温度应事先调整到110℃±1℃,待温度恒定后将试件放人烘于。
4.2.8 按本方法4.2.3～4.2.7的步骤进行其余含水率下稳定材料的击实和测定工作。凡已用过的试样，一律不得重复使用。
4.3 乙法
在缺乏内径100mm的试筒时，以及在需要与承载比等试验结合起来进行时，采用乙法进行击实试验。本法更适宜于公称最大粒径接近19mm的集料。
4.3.1 将已用过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取出约30kg试料。再用四分法将取的试料分成5～6份，每份试料的干重约为4kg(对于细粒材料)或5.5kg(对于中粒材料)。
4.3.2 以下备步的做法与本方法4.2,2<4.2.8相同，但应先将垫块放入筒内底板上，然后加料并击实所不同的是，每层需取制备好的试样约900g(对于水泥或石灰稳定细粒材料)或1100g(对于稳定中粒材料),每层的锤击次数为59次。
4.4 丙法
4.4.1 将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取出约33kg试料。再用四分法将取出的试料分成6份(至少要5份),每份重约5kg(风干质量)。
4.4.2 预定5～6个不同含水率，依次相差0.5%～1.5%。在估计最佳含水率左右可只差0.5%～1%①。
  注：①对于水泥稳定类材料，在最佳含水率附近取0.5%;对于石灰、二灰稳定类材料，根据具体情况在最佳含水率附近取1%。
4.4.3 同4.2.3。
4.4.4 同4.2.4。
4.4.5 将试筒、套环与夯击底板紧密地联结在一起，并将垫块放在筒内底板上。击实筒应放在坚实地面上，取制备好的试样1.8kg左右，其量应使击实后的试样略高于筒高的1/3(高出1～2mm),倒入筒内，整平其表面，并稍加压紧。然后将其安装到多功能自控电动击实仪上，设定所需锤击次数，进行第一层试样的击实。第1层击实完后检查该层的高度是否合适，以便调整以后两层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已击实的表面“拉毛”,然后重复上述做法，进行其余两层试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm,否则，试件应作废。
4.4.6 用刮土刀沿套环内壁削挖(使试样与套环脱离),扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底板，取走垫块。擦净试筒的外壁，称其质量m₁。
4.4.7 用脱模器推出筒内试样。从试样内部由上至下取两个有代表性的样品(可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取),测定其含水率，计算至0.1%。两个试样的含水率的差值不得大于1%。所取样品的数量应不少于700g,如只取一个样品测定含水率，则样品的数量应不少于1400g。烘箱的温度应事先调整到110℃±1℃,以使放入的试样能立即在110℃±1℃的温度下烘干。擦净试筒，称其质量m2
4.4.8 按本方法4.4.3×4.47进行其余含水率下稳定材料的击实和测定。凡已用过的试料，一律不得重复使用。
5 计算
5.1 稳定材料湿密度计算按式(T0804-2)计算每次击实后稳定材料的湿密度。
式中：p——稳定材料的湿密度(g/cm³);
m₁——试筒与湿试样的总质量(g);
m₂——试筒的质量(g);
V——试筒的容积(cm³)。
5.2 稳定材料干密度计算按式(T0804-3) 计算每次击实后稳定材料的干密度。
式中：p₄——试样的干密度(g/cm³);
w—— 试样的含水率(%)。
5.3 制图
5.3.1 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制含水率—干密度曲线。曲线必须为凸形的，如试验点不足以连成完整的凸形曲线，则应进行补充试验。
5.3.2 试验各点宜采用二次曲线方法拟合，曲线的峰值点对应的含水率及干密度即为最佳含水率和最大干密度。
5.4 超尺寸颗粒的校正
当试样中大于容许公称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率进行校正(超尺寸颗粒的含量小于5%时，可不进行校正)①。
(1)最大干密度按式(T0804-4) 校正。
PAmax=Pama(1-0.01p)+0.9×0.01pG’ 式中：p/max——校正后的最大干密度(g/cm³);
p——试验所得的最大干密度(g/cm))
p—— 试样中超尺寸颗粒的百分率(%);
G′——超尺寸颗粒的毛体积相对密度。
(2)最佳含水率按式(T0804-5)校正。
1W%w=Wop(1-0.01p)+0.01pw。
式中：w’——校正后的最佳含水率(%);
w——试验所得的最佳含水率(%);
p——试样中超尺寸颗粒的百分率(%)
w>——超尺于颗粒的吸水量(%)。
  注①:超尺寸颗粒的含量少于5%时，它对最大干密度的影响位于平行试验的误差范围内。
6 结果整理
6.1 应做两次平行试验，取两次试验的平均值作为最大干密度和最佳含水率。两次重复性试验最大干密度的差不应超过0.0200g/cm³(稳定细粒材料)和0.0400g/cm³(稳定中粒材料和粗粒材料),最佳含水率的差不应超过0.50%(最佳含水率小于10%)和1.00%(最佳含水率不小于10%)。超过上述规定值，应重做试验，直到满足精度要求。
6.2 混合料密度计算应保留至小数点后4位，含水率应保留至小数点后2位。
7 报告
试验报告应包括以下内容：
(1)试样的最大粒径、超尺寸颗粒的百分率；
(2)无机结合料类型及剂量；
(3)所用试验方法类别；
(4)最大干密度；
(5)最佳含水率，并附击实曲线。
8 记录
本试验的记录格式见表T0804-3。
表 T0804-3工程名称试样编号混合料名称集料含水率(%)稳定材料击实试验记录表结合料含水率(%)试验方法结合料剂量(%)
试验序号123456
干密度加水量(g)
筒+湿试样的质量(g)
筒的质量(g)
湿试样质量(g)
湿密度(g/cm³)
干密度(g/cm³
含水号盒号
&,nbsp;盒+湿试样的质量(g)
盒+千试样的质量(g)
盒的质量(g)
水的质量(g)
干试样的质量(g)
含水率(%)
平均含水率(%)
试验：校核：试验日期：

条文说明

为保证击实试验结果的可靠性，在试验过程中应严格按照本方法要求的平行试验次数进行试验。
预定含水率的确定，对于细粒材料，可参照其塑限估计素土的最佳含水率。一般其最佳含水率较塑限约小3%～10%,对于砂性土较塑限值小接近3%,对于黏质土较塑限值小约为6%～10%。天然砂砾土，级配集料等的最佳含水率与集料中细土的含量和塑性指数有关，一般在5%～12%范围内。对于细土少的、塑性指数为0的未筛分碎石，其最佳含水率接近5%。对于细土偏多的、塑性指数较大的砂砾土，其最佳含水率约在10%左右。水泥稳定材料的最佳含水率与素土接近，石灰、粉煤灰稳定材料的最佳含水率可能较素土大1%~3%。
水泥遇水就要开始水化作用。从加水拌和到进行击实试验间隔的时间愈长，水泥的水化作用和结硬程度就愈大。它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。例如，一种水泥砂砾混合料加水拌和后立即进行击实试验，得其干密度为.3700g/cm³,拌和后间隔1h进行同样的击实试验，得干密度为2.3000g/cm³;间隔4h,所得干密度为2.1800g/cm²;间隔8h,所得干密度只有1000g/cm³。间隔时间从1~8h,所得干密度分别只有无间隔时间的0.97、0.92、0.89,因此，加有水泥的试样拌和后应在1h内完成击实试验。另外，石灰稳定材料(特别是稳定粘土类材料)击实最大干密度在7d以内其数值是逐渐减小的，因此也应注意击实试验的时。不管是采用直径100mm还是直径150mm的试筒，击实所用的锤都是锤击面直径为50mm。对于直径100mm的试筒，应在筒内沿筒壁转圈击实。对于直径150mm的试筒，在筒内沿壁锤击一圈(约6次)后应到筒中心锤击一次，然后再沿筒壁锤击一圈并在筒中心锤击一次，如此反复进行，直到要求的总次数。采用符合要求的电动击实仪，它能严格保持上述条件。手工击实时，还应注意保持击锤自由垂直落下和每次落高均为450mm。
对于含有砾石或碎石颗粒的中粒材料特别是粗粒材料，难于达到刮平。在整平过程中，可允许某些大颗粒露出表面，但同时要取出部分颗粒，使表面有空洞或凹陷，这些空洞或凹陷的体积尽可能的与表面突出的大颗粒体积相等。
根据同一种混合料多次击试验所得的n不最佳干密度和最佳含水率各自的标准差S,用2√2S得出此允许误差。它表示两次击试验的结果之差只有5%的概率会大于规定的允许误差。

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