灌砂法测定压实度、密度试验作业指导书.doc

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1、灌砂法测定压实度、密度试验作业指导书1 目的和适用范围1.1 本试验法适用于现场测定路基，基层或底基层及砂石路面的各种细粒土，中粒土，粗料土，包括自然砂砾土、级配砂砾料、级配碎石及水泥、石灰、粉煤灰稳定土等的密度和压实度。也适用于沥青外表处治，沥青贯入式路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。1.2 用挖坑灌砂法测定密度和压实度时，应符合以下规定：1.2.1 当集料的最大粒径小于15mm，测定层的厚度不150mm 时，宜承受100mm的小型灌砂洞测试。1.2.2 当集料的最大粒径大于或等于 15mm，但不大于 40mm，测定层的厚度超过 150mm，但不

2、超过 200mm 时，应用150mm 的大型灌砂筒测试。2 仪器设备本试验需要以下仪器设备2.1 灌砂筒：有大小两种，为一金属圆筒(可用镀锌铁皮制作)有大小两种，上部储砂筒小筒容积为 2120cm3，大筒容积为 4600cm3，筒底中心有一个圆孔。下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔一样，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏头上开口相接。自储砂筒筒底与漏斗顶端铁板之间设有开关。开关为一薄铁板，一端与筒底及漏斗铁板铰接在一起，另一端伸出筒身外，开关铁板上也有一个一样直径的圆孔。2.2 金属标准罐：用薄铁板作金属罐，用于小罐砂筒的内径为100mm，高 150mm， 用于

3、大灌砂筒的直径为 150mm，高 200mm，上端四周均有一罐缘。2.3 基板：用薄铁板制作，用于小灌砂筒的基板为边长 350mm 深 40mm 的金属方盘，盘的中心有始终径为 150mm 的圆孔。2.4 玻璃板：边长约 500mm(用于小灌砂筒)或 600mm(用于大灌砂筒)的方形板。2.5 试样盘：小筒挖出的试样可用饭盒存放、大筒挖出的试样可用 300mm500mm400mm 的搪瓷盘存放。2.6 天平或台称：称量 10-15kg，数量不大于 1g，用于含水量测定的天平精度， 对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为 0.01g、0.1g、1.0g。2.7 含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。72.8

4、 量砂：粒径 0.30-0.60mm 或 0.25-0.50mm 清洁枯燥的均匀砂，约 20-40kg， 使用前须洗净烘干，并放置足够的时间，使其与空气的湿度到达平衡。2.9 盛砂的容器：塑料桶等。2.10 其它：凿子、改锥、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。3 方法步骤3.1 按现行试验方法。对检测对象试样用同种材料进展击实试验，得到最大干密度(Pc)及最正确含水量。3.2 按 5.1.1.2 的规定选用适宜的灌砂筒。3.3 标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量，步骤如下：3.3.1 在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至筒顶的距离不超过 15mm 左右为止。称取筒内砂的质量 m1，准确至 1g，以

5、后每次标定及试验都应当维持与高度装砂质量不变。3.3.2 将开关翻开，使灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口圆孔及开关铁板中心的圆孔上下对准，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(或等于标定罐的容积)，然后关上开关稳定量筒内砂的质量3.3.3 不晃动灌砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关翻开，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。3.3.4 收集并称量留在玻璃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筒下圆锥体的砂(m2)。3.3.5 重复上述测量三次，取其平均值。3.4 标定量砂的单位质量 rs(g/cm3)其步骤如下：

6、3.4.1 用水确定标定罐的容积 v，准确至 1mL。3.4.2 在灌砂筒中装入质量为 m1 的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关翻开， 让砂流出。在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到灌砂筒内的砂不再下流时， 将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量(m3)，准确至 1g。3.4.3 按式 3-1 计算填满标定罐所需砂的质量 Ma(g)：Ma=M -M -M(3-1)123式中:Ma标定罐中砂的质量(g)M 灌砂筒装入标定罐前，筒内砂的质量(g)1M 灌砂筒下部圆锥体内砂的质量(g)2M 灌砂筒装入标定罐后，筒内剩余砂的质量(g)。33.4.4 重复上述测量三次，取其平均值。3.4.5

7、按式-2 计算量砂的单位质量 r(g/cm3)r =Ma/ V(3-2)s其中：r -量砂的单位质量(g/cm3)sV标定罐的体积cm33.5 试验步骤:3.5.1 在试验地点,选一块平坦外表,并将其清扫干净,其面积不小于基板面积.3.5.2 将基板放在平坦外表上,假设外表粗糙度较大,则将盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中间圆孔上。将罐砂筒的开关翻开，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(m6),准确至 1g。注：当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进展这一步骤。3.5.3 取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重将外表清扫干净。3.5.4 将

8、基板放回清扫干净的外表上(尽量放在原处)，沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒全都)。在凿洞的过程中，应留意不使凿出的材料丧失，并随时将凿松的材料取出装入塑料袋中，不要使水分蒸发。也可放在大试样盆内。等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最终将洞内的试调深度全部凿松材料取出，对土基或基层，为防止试样盘内材料的水份蒸发，可分几次称取材料的质量，全部取出材料的总质量为 MW，准确至 1g。3.5.5 从挖出的全部材料中取有代表性的样品，放在铝盒或清净的搪瓷盒内，测定其含水量(W 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

9、，对于细粒土， 不少于 200g，对于各种中粒土，不少于是1000g，对于粗粒土或水泥、石灰，粉煤灰等无机结合稳定土，不少于 2023g。如试验的是水泥、石灰，粉煤灰等无机结合料稳定土，亦可将取出的材料烘干并称取其质量(md)，准确至 1g。注：如沥青外表处治或沥青贯入式构造类材料，则省去测定含水量步骤。3.5.6 将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂到要求质量 m1)，使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞。翻开灌砂筒的开关，让砂流入试坑中。在此期间，应留意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。认真取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量(m4)准确至 1g。3.5.7

10、 如清扫干净的平坦外表的粗糙度不大，也可省去(2) 和(3)的操作。在试洞挖好后，将灌砂筒的下口对准放在试坑上，中间不需要放基板。翻开筒的开关， 让砂流入试坑内。在此期间，应留意勿碰动灌砂筒，并称量剩余砂的质量(m4)， 准确至 1g。3.5.8 认真取出试筒内的量砂，以各下次试验时再用。4 计算4.1 按式 4-1 或 4-2 计算填满试坑所用的砂质量 mb(g): 灌砂时，试坑上放基板时:Mb=m1m4(m5m6)(4-1) 灌砂时，试坑上不放基板时，M =m1m4m2(4-2)b式中：M填满试坑的砂的质量(g)；bM灌砂前灌砂筒内砂的质量(g)；1M灌砂筒下部圆锥体内砂的平均质量(g)；

11、2M灌砂后，灌砂筒余砂的质量(g)；4M灌砂筒下部圆锥体及基板和粗糙外表间砂的合计质量(g)；54.2 按式 4-3 计算试坑材料的湿密度(湿容重)W。 =MWrs/MWb(4-3)式中：M试坑中取出的全部材料的质量(g)Wr量砂的单位质量(g/cm3)s4.3 按式 44 计算试坑材料的干密度 pa(g/cm3)：a /(1+0.01)(4-4)W式中：W试坑材料的含水量(%)4.4 当以水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土的场合，可按式5.1.4-5 计算干密度 pd(g/cm3)。d= Md/Mbrs(4-5)式中：Md试坑中取出的稳定土的烘干质量(g)；4.5 按式 5.1.4-6 计算施工压实度(K)K=d/c100(4-6) 式中：K 测试地点的施工压实度%；d试样的干密度g/cm3pc由击实试验得到的试样的最大干密度(g/cm3);注：当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料作标准击实， 求取实际的最大干密度。5 报告各种材料的干密度均准确至 0.01g/cm3。