《軌道交通工程材料》實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書202012發(fā)學(xué)生

1、20202021學(xué)年第 1 學(xué)期軌道交通工程材料課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書專業(yè)班級(jí)：20城市軌道交通工程技術(shù)（ ）班實(shí)驗(yàn)小組： 第（ ）組 成員姓名： 指導(dǎo)教師： 福建船政交通職業(yè)學(xué)院目錄實(shí)訓(xùn)1 含水率、擊實(shí)試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)2 細(xì)粒土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)3 細(xì)集料篩分試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)4 水泥混凝土拌合物稠度試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)5 水泥混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)6 壓實(shí)瀝青混合料密度試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)7 瀝青針入度試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)1 擊實(shí)試驗(yàn)1、目的和適用范圍圖2.1擊實(shí)筒a）小擊實(shí)筒;b）大擊實(shí)筒1-套筒；2-擊實(shí)筒；3-底版；4-墊板本學(xué)習(xí)情境路基土的最大干密度檢測(cè)介紹擊實(shí)試驗(yàn)，本方法適用于細(xì)粒土。本試驗(yàn)分輕型擊實(shí)和重型擊實(shí)。輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用

2、于粒徑不大于20mm的土。重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于40mm的土。當(dāng)土中最大顆粒粒徑大于或等于40mm，并且大于或等于40mm顆粒粒徑的質(zhì)量含量大于5時(shí)，則應(yīng)使用大尺寸試筒進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，或按公路土工試驗(yàn)規(guī)程5.4條進(jìn)行最大干密度校正。大尺寸試筒要求其最小尺寸大于土樣中最大顆粒粒徑的5倍以上，并且擊實(shí)試驗(yàn)的分層厚度應(yīng)大于土樣中最大顆粒粒徑的3倍以上。單位體積擊實(shí)功能控制在2677.22687.0 kJ/m3范圍內(nèi)。當(dāng)細(xì)粒土中的粗粒土總含量大于40或粒徑大于0.005mm顆粒的含量大于土總質(zhì)量的70（即d300.005mm）時(shí)，還應(yīng)做粗粒土最大干密度試驗(yàn)，其結(jié)果于重型擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果比較，最大干密度

3、取兩種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的最大值。2、儀器設(shè)備準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀（圖2.1）。擊實(shí)試驗(yàn)方法和相應(yīng)設(shè)備的主要參數(shù)應(yīng)符合表2.1的規(guī)定。 擊 實(shí) 試 驗(yàn) 方 法 種 類 表2.1試驗(yàn)方法類別錘底 直徑 （cm）錘質(zhì)量（kg）落高(cm)試筒尺寸試樣尺寸層數(shù)每層擊數(shù)擊實(shí)功(kg/m3)最大粒徑內(nèi)徑（cm）高 （cm）高度(cm)體積(cm3)輕型-12552.52.530301015.212.71712.7129972177332759598.2598.22040重型12554.54.545451015.212.71712.71299721775327982687.02677.22040烘箱及干燥器。天平：感量0

4、.01g。臺(tái)秤：稱量10kg，感量5g。圓孔篩：孔徑40mm、20mm和5mm各一個(gè)。拌和工具：400mm×600mm、深70mm的金屬盤，土鏟。其他：噴水設(shè)備、碾土器、盛土盤、量筒、推土器、鋁盒、修土刀、平直尺等。2）試樣準(zhǔn)備本試驗(yàn)可分別采用不同的方法準(zhǔn)備試樣。各方法可按表表2.2準(zhǔn)備試料。 試 料 用 量 表2.2使用方法類別試筒內(nèi)徑（cm）最大粒徑（mm）試料用量（kg）干土法，試樣不重復(fù)使用b1015.22040至少5個(gè)試樣，每個(gè)3至少5個(gè)試樣，每個(gè)6濕土法，試樣不重復(fù)使用c 1015.22040至少5個(gè)試樣，每個(gè)3至少5個(gè)試樣，每個(gè)6干土法（土不重復(fù)使用）。按四分法至少準(zhǔn)備

5、5個(gè)試樣，分別加入不同水分（按23含水率遞增），伴均勻后悶料一夜備用。濕土法（土不重復(fù)使用）。對(duì)于高含水率土，可省略過篩步驟，用手揀除大于40mm的粗石子即可。保持天然含水率的第一個(gè)土樣，可立即用語(yǔ)擊實(shí)試驗(yàn)。其余幾個(gè)試樣，將土分成小土塊，分別風(fēng)干，使含水率按23遞減。3、步驟根據(jù)工程要求，按表2.1規(guī)定選擇輕型或重型試驗(yàn)方法。根據(jù)土的性質(zhì)（含易擊碎風(fēng)化石數(shù)量多少、含水率高低），按表2.2規(guī)定選用干土法（土不重復(fù)使用）或濕土法。將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的的地面上，在筒壁上抹一薄層凡士林，并在（小試筒）或墊塊（大試筒）上放置蠟紙或塑料薄膜。取制備好的土樣分35次倒入筒內(nèi)。小筒按三層法時(shí)，每次約800900

6、g（其量應(yīng)使擊實(shí)后的試樣等于或略高于筒高的1/3）；按五層法時(shí)，每次約400500g（其量應(yīng)使擊實(shí)后的土樣等于或略高于筒高的1/5）。對(duì)于大試筒，先將墊塊放入筒內(nèi)底板上，按三層法，每層需試樣1700g左右。整平表面，并稍加壓緊，然后按規(guī)定的擊數(shù)進(jìn)行第一層土的擊實(shí)，擊實(shí)時(shí)擊錘應(yīng)自由垂直落下，錘跡必須均勻分布于土樣面，第一層擊實(shí)完后，將試樣層面“拉毛”然后再裝入套筒，重復(fù)上述方法進(jìn)行其余各層土的擊實(shí)。小試筒擊實(shí)后，試樣不應(yīng)高出筒頂面5mm；大試筒擊實(shí)后，試樣不應(yīng)高出筒頂面6mm。用修土刀沿套筒內(nèi)壁削刮，使試樣于套筒脫離后，扭動(dòng)并取下套筒，齊筒頂細(xì)心削平試樣，拆除底板，擦凈筒外壁，稱量，準(zhǔn)確至1g。

7、用推土器推出筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取樣測(cè)其含水率，計(jì)算至0.1。測(cè)定含水率用試樣的數(shù)量按表表23規(guī)定取樣（取出有代表性的土樣）。兩個(gè)試樣含水率的精度應(yīng)符合本試驗(yàn)的規(guī)定。 測(cè) 定 含 水 率 用 試 樣 的 數(shù) 量 表2.3最大粒徑（mm）試樣質(zhì)量（g）個(gè)數(shù)< 5約5約20約401520約50約250約5002111圖2.2 含水率與干密度的關(guān)系曲線對(duì)于干土法(土不重復(fù)使用)和濕土法(土不重復(fù)使用),將試樣搓散,然后按本試驗(yàn)第3條方法進(jìn)行灑水、拌和,每次約增加2%3%的含水率，其中有兩個(gè)大于和兩個(gè)小于最佳含水率，所需加水量按下式計(jì)算：式中：mw所需的加水量（g）； mi含水率i時(shí)土樣的質(zhì)量

8、（g）； i土樣原有含水率（）； 要求達(dá)到的含水率（）。 按上述步驟進(jìn)行其他含水率試樣的擊實(shí)試驗(yàn)。4、整理按下式計(jì)算擊實(shí)后各點(diǎn)的干密度：式中：干密度（g/cm3），計(jì)算至0.01； 濕密度（g/cm3）； 含水率（）。以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線（圖2.2），曲線上峰值點(diǎn)的縱、橫 坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水率。 154）本試驗(yàn)計(jì)入格式如表2.4。 擊 實(shí) 試 驗(yàn) 記 錄 表2.4 校核者 計(jì)算者 試驗(yàn)者土樣編號(hào)筒號(hào)落距45cm土樣來(lái)源筒容積997 cm3每層擊數(shù)27試驗(yàn)日期擊錘質(zhì)量4.5kg大于5mm顆粒含量干密度試驗(yàn)次數(shù)12345筒+土質(zhì)量 (g)筒質(zhì)量

9、 (g)濕土質(zhì)量 (g)濕密度 (g)干密度 (g)含水率盒號(hào)盒+濕土質(zhì)量 (g)盒+干土質(zhì)量 (g)盒質(zhì)量 (g)水質(zhì)量 (g)干土質(zhì)量 (g)含水率 (%)平均含水率 (%)最佳含水率=0%最大干密度= g/cm3精密度和允許差。本試驗(yàn)含水率須進(jìn)行兩次平行測(cè)定,取其算術(shù)平均值,允許平行差值應(yīng)符合表T0131-5規(guī)定。 含 水 率 測(cè) 定 的 允 許 平 行 差 值 表2.5含水率(%)允許平行差值(%)含水率(%)允許平行差值(%)含水率(%)允許平行差值(%)5以下0.340以下140以上25 報(bào)告實(shí)訓(xùn)2 細(xì)粒土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)1 目的和適用范圍1.1 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度是試件在無(wú)側(cè)向壓力

10、的條件下，抵抗軸向壓力的極限強(qiáng)度。1.2 本試驗(yàn)適用于測(cè)定飽和軟黏土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及靈敏度。2 儀器設(shè)備2.1 應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀：如圖T0148-1，包括測(cè)力計(jì)、加壓框架及升降螺桿。根據(jù)土的軟硬程度，選用不同量程的測(cè)力計(jì)。2.2 切土盤：見圖T0148-2.2.3 重塑筒：筒身可拆為兩半，內(nèi)徑40mm，高100mm，如圖T0148-3.2.4 百分表：量程10mm，分度值0.01mm。2.5 其他：天平（感量0.1g）、秒表、卡尺、直尺、削土刀、鋼絲鋸、塑料布、金屬墊板、凡士林等。1-轉(zhuǎn)軸 2-上盤 3-下盤1-百分表；2-測(cè)力計(jì)；3-上加壓桿；4-試樣；5-下加壓板；6-升降螺桿

11、；7-加壓框架；8-手輪圖T0148-1 應(yīng)變式無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀 3 試樣3.1 將原狀土樣按天然層次方向放在桌面上，用削土刀或鋼絲鋸削成稍大于試件直徑的土柱，放入切土盤的上下盤之間，再用削土刀或鋼絲鋸沿側(cè)面自上而下細(xì)心切削。同時(shí)邊轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，直至達(dá)到要求的直徑為止。取出試件，按要求的高度削平兩端。端面要平整，且與側(cè)面垂直，上下均勻。如試件表面因有礫石或其他雜物而成空洞時(shí)，允許用土填補(bǔ)。3.2 試件直徑與高度應(yīng)與重塑筒直徑和高度相同，一般直徑為4050mm，高為100120mm。試件高度與直徑之比應(yīng)大于2，按軟土的軟硬程度采用2.02.5。4 試驗(yàn)步驟4.1 將切削好的試件立即稱量，準(zhǔn)確至0.1

12、g。同時(shí)取切削下的余土測(cè)定含水率。用卡尺測(cè)量其高度及上、中、下各部位直徑，按下式計(jì)算其平均直徑D0： (T0148-1)式中： D0試件平均直徑（cm）D1、D2、D3試件上、中、下各部位的直徑（cm）。4.2 在試件兩端抹一層凡士林；如為防止水分蒸發(fā)，試件側(cè)面也可抹一層薄凡士林。4.3 將制備好的試件放在應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀下加壓板上，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使其與上加壓板剛好接觸，調(diào)測(cè)力計(jì)百分表讀書為零點(diǎn)。4.4 以軸向應(yīng)變1%/min3%/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（0.060.12mm/min），使試驗(yàn)在820min內(nèi)完成。4.5 應(yīng)變?cè)?%以前，每0.5%應(yīng)變記讀百分表讀書一次；應(yīng)變達(dá)到3%以后，

13、每1%應(yīng)變記讀百分表讀書一次。4.6 當(dāng)百分表達(dá)到峰值或讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定，再繼續(xù)剪3%5%應(yīng)變值即可停止試驗(yàn)。如讀書無(wú)穩(wěn)定值，則軸向應(yīng)變達(dá)20%時(shí)即可停止試驗(yàn)。4.7 試驗(yàn)結(jié)束后，迅速反轉(zhuǎn)手輪，取下試件，描述破壞情況。4.8 如需測(cè)定靈敏度，則將破壞后的試件去掉表面的凡士林，再加上少許土，包以塑料布，用手捏搓破壞其結(jié)構(gòu)，重塑為圓柱形，放入重塑筒內(nèi)，用金屬墊板擠成與筒體積相等的試件，即與重塑前尺寸相等，然后立即重復(fù)本試驗(yàn)4.34.7步驟進(jìn)行試驗(yàn)。5 結(jié)果整理5.1 按下式計(jì)算軸向應(yīng)變： （T0148-2） (T0148-3)式中：軸向應(yīng)變（%）； h0試件起始高度（cm）； 軸向變形（cm）； n手

14、輪轉(zhuǎn)速； 手輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，下加壓板上升高度（cm）； R百分表讀書（cm）。5.2 按下式計(jì)算試件平均斷面積； (T0148-4)式中：Aa校正后的斷面積（cm2）； A0試件起始面積（cm2）。5.3 應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀上試件所受軸向應(yīng)力按下式計(jì)算： （T0148-5）式中：軸向壓力（kPa）； C測(cè)力計(jì)校正系數(shù)（N/0.01mm）；圖T0148-4 軸向應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系曲線 1-原狀試樣；2-重塑試樣 R百分表讀書（0.01mm）； 校正后試件的面積（cm2）。5.4 以軸向應(yīng)力為眾坐標(biāo)，軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)，繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線（圖T0148-4）。以最大軸向應(yīng)力作為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。若最大軸向應(yīng)力不明顯，取軸向應(yīng)變15%處的應(yīng)力作為該試件的無(wú)限抗壓強(qiáng)度qu。5.5 按下式計(jì)算靈敏度St： （T0148-6）式中：qu原狀試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（kPa）； 重塑試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（kPa）。5.6 本試驗(yàn)記錄格式如表T0148-1。表 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)記錄工程名稱試驗(yàn)者土樣編號(hào)計(jì)算者取土深度校核者土樣說明試驗(yàn)日期試驗(yàn)前試件高度h0= cm 試驗(yàn)前試件直徑D0= cm 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu= kPa試驗(yàn)試件面積A