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T0844-2009无机结合料稳定材料试件成型方法(梁式)

1 适用范围
本方法适用于无机结合料稳定材科梁式试件的成型。
2 仪器设备
2.1 方孔筛：孔径53mm、37.5mm、31,5mm、26.5mm、4.75mm和2.36mm的筛各1个。
2.2 试模：小梁，内壁尺寸50mm×50mm×200mm;中梁，内壁尺寸100mm×100mm×400mm(图T0844-);大梁，内壁尺寸150mm×150mm×550mm。铸铁制成；内表面磨光，拆装方便。内部尺寸允许偏差为：棱边长度不超过1mm,直角不超过0.5°。模板应有足够的刚度，在加压振动作用下，不易变形，带有与试件面积相同的上、下压块(图T0844-2),厚约50mm。
图T0844-1中梁试模的外模尺寸及要求(尺寸单位：mm)图T0844-2梁式试件成型示意图
2.3 压力试验机：量程不小于2000kN, 行程速度可调。
2.4 钢板尺：量程应满足测量长度的要求，最小刻度1mm。
2.5 游标卡尺：量程200mm,精度±0.01mm。
2.6 电子天平：15kg/0.1g电子天平量程不小于15kg,感量0.1g;5kg/0.01g电子天平量程不小于4000g,感量0.01g。
2.7 台秤：量程50kg,感量5g。
2.8 垫板：小梁垫板厚度1mm、中梁垫板厚度1.5～2mm,大梁垫板厚度4～5mm。
3 试验准备
3.1 根据材料粒径的大小，使用下列尺寸的试模：小梁，50mm×50mm×200mm,适用于细粒材料；中梁，100mm×100mm×400mm,适用于中粒材料①;大梁，150mm×150mm×550mm,适用于粗粒材料。根据需要的压实度水平，按照体积标准，采用静力压实法制备。
注①:由于大梁试件的成型难度较大，在试验室不具备成型条件时，中梁试件的最大公称粒径可放宽到26.5mm
3.2 将具有代表性的风干试料(必要时，也可在50℃烘箱内烘干),用木锤捣碎或用木碾碾碎，但应避免破碎粒料的原粒径。按照公称最大粒径的大一级筛将试料过筛并进行分类。
3.3 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率。对于细粒材料，试料应不少于100g;对于中粒材料，试料应不少于1000g;对于粗粒材料，试料的质量应不少于2000g.
3.4 按照本规程T0804确定无机结合料稳定材料的最佳含水率和最大干密度。
3.5根据击实结果，称取一定质量风干试料，其质量随试件大小而变。对于小梁试件，1个试件约需干试料900～1100g;对于中梁试件，1个试件约需干试料8500～10000g;对于大梁试件，1个试件约需干试料26000～28000g。
3.6 将准备好的试料分别装入塑料袋中备用。
4 试验步骤
4.1 调试成型所需要的各种设备，检查是否运行正常；将成型用的模具擦拭干净，并涂抹机油。
4.2 根据试验目的和被稳定材料粒径成型相应数量的试件。
4.3 根据击实结果和无机结合料的配合比，计算每份试料的加水量、无机结合料的质量。
4.4 将称好的试料放在长方盘(约400mm×600mm×70mm)内。向试料中加水拌料、闷料。如为石灰稳定材料、水泥和石灰综合稳定材料、石灰粉煤灰综合稳定材料、水泥粉煤灰综合稳定材料，可将石灰或粉煤灰和试料一起拌和，将拌和均匀后的混合料放在密闭容器或塑料袋中(封口)内浸润备用。
对于细粒材料(特别是黏质土),浸润时的含水率应比最佳含水率小3%,对于中粒材料和粗粒材料可按最佳含水率加水②,对于水泥稳定类材料，加水量应比最佳含水率小1%~2%。
注②:应加的水量可按下式计算：(T0844-1)
式中：m。—混合料中应加的水量(g);
m₄——混合料中素土(或集料)的质量(g);其含水率w,(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w。(%)(水泥的w。通常很小，也可忽略不计):
w——要求达到的混合料的含水率(%)。
浸润时间要求：黏质土12～24h,粉质土6～8h,砂类土、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、砂砾及砂可缩短到2h。浸润时间一般不超过24h.
4.5 在试件成型前1h内，加入预定数量的水泥并拌和均匀。在拌和过程中，应将预留的水(对于细粒材料为3%,对于水泥稳定类为1%～2%)加入试料中，使混合料含量达到最佳含水率。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，超过1h的混合料应作废。其他结合料稳定材料，混合料虽不受此限，但也应尽快制成试件。
4.6 采用压力机制备试件。将试模的下压块放入试模的下部，外露20mm左右，然后将垫板两面刷油后放在下压块的上面③,当成型小梁时，宜再铺垫与垫板等尺寸的纸。将称量的规定数量m₂的稳定材料混合料分2～3次灌入试模中，每次灌入后用夯棒轻轻均匀插实。如制的是小梁试件，则可将混合料一次倒入试模中。最后将上压块放入试模内。应使其也外露20mm 左右(即下压块露出试模外的部分应相等)。
注③:为了在梁式试件脱模后，能够承托试件的重量，减少试件在搬运过程中的损坏。
4.7 将整个试模(连同上下压块)放到压力机上，加压直到上不压块都压入试模为止。小梁维持压力2min,中梁维持5min,大梁维持压力至少10min。
4.8 解除压力后，取下试模，对于小梁可利用压力机顶推法脱模，对于中梁、大梁宜采用拆卸模具方法脱模。用水泥稳定有粘结性的细粒材料时，制件后可立即脱模；用水泥稳定无黏结性的细粒材料时，宜过2～4h再脱模；对于中、粗粒材料的无机结合料稳定材料，宜过2～6h脱模。
4.9 称试件的质量m₂,小梁准确至0.01g,中梁准确至0.1g,大梁准确至1g。然后用游标尺测量试件的断面尺寸以及小梁的长度，准确至0.1mm。用钢板尺量取中梁、大梁试件的长度，准确至1mm。检查试件的断面尺寸和质量，不满足成型标准的作为废件。
5 计算
单个试件的标准质量：
m₀=×P₂m×(1+Wop)×γ(T0844-2)考虑到试件成型过程中的质量损耗，实际操作过程中每份试件的质量可增加0～2%,即：
m₀=m₀×(1+δ)
每个试件的干料(包括试料和无机结合料)总质量：
每个试件的无机结合料质量：
外掺法内掺法每个试件的干的被稳定材料质量：
m₃=m₁-m₂
每个试件的加水量：
m。=(m₂+m₃)×w
m 。=m₂+m₃+m 。 (T0844-9)
式中：V——试件体积(cm³);
wom—— 混合料最佳含水率(%);
Pama—— 混合料最大干密度(g/cm³);
γ——混合料压实度标准(%);
m₀,m6—— 混合料质量(g);
m₁—— 干混合料质量(g);
m₂—— 无机结合料质量(g);
m₃—— 干的被稳定材料质量(g);
δ——计算混合料质量的冗余量(%);
α——无机结合料的掺量(%);
m√—— 加水质量(g)。
6 结果整理
6.1 小梁试件的断面尺寸误差范围应为+1.0<1.0mm,中梁试件的断面尺寸误差范围应为-1.0～1.5mm, 大梁试件的断面尺于课差范围应为-1.0～2.0mm。
6.2 质量损失：小梁试件应不超过标准质量的5g,中梁试件应不超过50g,大梁试件应不超过100g。
7 记录
本试验的记录格式见表T0844-表T0844-1稳定材料梁式试件成型记录表格
工程名称土质类型最佳含水率(%)试件压实度(%)混合料名称结合料类型及剂量(%)最大干密度(g/cm³)试件标准质量(g)

条文说明

梁式试件是无机结合料稳定材料物理、力学试验的另一种标准试件。根据稳定材料混合料粒径的不同，分别选择小、中、大型试件尺寸规格。由于我国无机结合料稳定类基层材料的常用公称最大粒径为26.5mm的粗粒材料，且以往相应粒径混合料是采用中梁试验，因此本规程中梁试件的公称最大粒径范围可放宽至26.5mm。
梁式试件成型步骤与圆柱形试件类似，大致分为3步：成型前一天备料、闷料；然后第二天上午可压实成型，下午或第三天(中梁、大梁)再进行脱模。由于梁式试件的体积比较大(1个中梁试件一般相当于大型圆柱形试件质量的1.5倍),脱模操作比较繁琐，所以操作人员一般为3～4人。
同圆柱形试件一样，梁式试件成型后需要检测试件的密度或压实度，以保证试件的质量。

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