道路建筑材料（第2版）課件 單元五 無機結合料穩(wěn)定材料之模塊四 無機結合料穩(wěn)定材料性能檢測

道路建筑材料

單元五無機結合料穩(wěn)定材料課程思政元素：

“獨立團結”價值引領：雖說“君子和而不同，小人同而不和”

盡管“尺有所短，寸有所長”

但只要心往一處想，勁兒往一處使，齊心協(xié)力，各顯其能

最終定會打造出完美理想的結果知識目標?了解無機結合料穩(wěn)定材料的分類和組成材料?熟悉無機結合料穩(wěn)定材料各組成材料的技術要求?掌握無機結合料穩(wěn)定材料的技術性質(zhì)及主要指標的檢測方法能力目標?能夠依據(jù)據(jù)《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》對無機結合料穩(wěn)定材料的相關技術指標進行檢測；并能依照《公路路面基層施工技術細則》對所測定的技術指標進行評定和對無機結合料穩(wěn)定材料進行組成設計?能夠規(guī)范填寫實驗原始記錄，并獨立出具相關試驗報告模塊五

無機結合料穩(wěn)定材料性能檢測5.1無機結合料穩(wěn)定材料試件制作方法(圓柱形)(JTG3441T0843-2009)5.1無機結合料穩(wěn)定材料試件制作方法(圓柱形)(一)目的與適用范圍本方法適用于無機結合料穩(wěn)定材料的無側限抗壓強度、間接抗拉強度、室內(nèi)抗壓回彈模量、動態(tài)模量、劈裂模量等試驗的圓柱形試件。(二)儀器設備1、方孔篩：孔徑53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、4.75mm、和2.36mm的篩各一個。2、試模：(1)細粒土：試模的直徑×高=Φ50mm×50mm；(2)中粒土：試模的直徑×高=Φ100mm×100mm；(3)粗粒土：試模的直徑×高=Φ150mm×150mm。無側限抗壓強度試模3、電動脫模器。4、反力架：反力為400kN以上。5、液壓千斤頂：200～1000kN。6、鋼板尺：量程200mm或300mm，最小刻度1mm。7、游標卡尺：量程200mm或300mm。8、電子天平：量程15kg，感量0.1g；量程4000g，感量0.01g。9、壓力試驗機：可替代千斤頂和反力架，量程不小于2000kN，行程、速度可調(diào)。萬能試驗機(三)試驗準備1、試件的徑高比一般為1:1，根據(jù)需要也可成型1:1.5或1:2的試件。試件的成型根據(jù)需要的壓實度水平，按照體積標準，采用靜力壓實法制備。2、將具有代表性的風干試料(必要時，也可以在50℃烘箱內(nèi)烘干)用木錘和木碾碾碎，但應避免破碎粒料的原粒徑。按照公稱最大粒徑的大一級篩，將土過篩并進行分類。3、在預定做試驗的前一天，取有代表性的試料測定其風干含水率。對于細粒土，試樣應不少于100g；對于中粒土，試樣不少于1000g；對于粗粒土，試樣的質(zhì)量應不少于2000g。4、用擊實試驗法確定無機結合料混合料的最佳含水率和最大干密度。5、根據(jù)擊實結果，稱取一定質(zhì)量的風干土，其質(zhì)量隨試件大小而變。對于Φ50mm×50

mm的試件，1個試件約需干土180~210g；對于Φ100mm×100mm的試件，1個試件約需干土1700~1900g；對于Φ150mm×150mm的試件，1個試件約需干土5700~6000g。

對于細粒土，一次可稱取6個試件的土；對于中粒土，一次宜稱取3個試件的土；對于粗粒土，一次只能稱取1個試件的土。6、將準備好的試料分別裝入塑料袋中備用。(四)試驗步驟1、調(diào)試成型所需的各種設備，檢查是否運行正常；將成型用的模具擦拭干凈，并涂抹機油。成型中、粗粒土時，試模筒的數(shù)量應與每組試件的個數(shù)相配套。上下墊塊應與試模筒相配套，上下墊塊能夠剛好放入試筒內(nèi)上下自由移(一般來說，上下墊塊直徑比試筒內(nèi)徑小約0.2mm)且上下墊塊完全放入試筒后，試筒內(nèi)未被上下墊塊占用的空間體積能滿足徑高比為1：1的設計要求。2、對于無機結合料穩(wěn)定細粒土，至少應該制備6個試件，對于無機結合料穩(wěn)定中粒土和粗粒土，至少應該分別制備9個和13個試件。3、根據(jù)擊實結果和無機結合料的配合比按(試3-1)計算每份料的加水量、無機結合料的質(zhì)量。4、將稱好的土放在長方盤(約400

mm×600

mm×70

mm)內(nèi)。向土中加水拌料悶料。石灰穩(wěn)定材料、水泥和石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定材料，可將石灰或粉煤灰和土一起拌和，將拌和均勻的試料放在密閉容器內(nèi)浸潤備用。

對于細粒土(特別是黏性土)，浸潤時的含水率較最佳含水率小3%，對于中粒土和粗粒土按最佳含水率加水；對于水泥穩(wěn)定類材料，加水量應比最佳含水率小1~2%。應加的水量可按下式計算：式中:

mw—混合料中應加水的質(zhì)量，g；

mn—混合料中素土(或集料)的質(zhì)量，g，其原始含水率為wn，即風干含水率，%；

mc—混合料中水泥或石灰的質(zhì)量，g，其原始含水率為wc，%(水泥的wc通常很小，也可以忽略不計)；

w—要求達到的混合料的含水率，%。浸潤時間：黏性土為(12～24)

h；粉性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可縮短到4

h左右；含土很少的未篩分碎石、砂礫及砂可以縮短到2

h，浸潤時間一般不超過24

h。5、在試件成型前1

h內(nèi)，加入預定數(shù)量的水泥并拌和均勻。在拌和過程中，應將預留的水(細粒土為3%，水泥穩(wěn)定類為1%~2%)加入土中，使混合料達到最佳含水率。拌和均勻的加有水泥的混合料應在1

h內(nèi)按下述方法制成試件，超過1

h的混合料應該作廢。其他結合料穩(wěn)定土的混合料雖不受此限，但也應盡快制成試件。6、用反力框架和液壓千斤頂，或采用壓力試驗機制件。

將試模的下壓柱放入試模的下部，但外露2

cm左右。將稱量的規(guī)定數(shù)量m2的穩(wěn)定材料混合料分2~3次灌入試模中，每次灌入后用夯棒輕輕均勻插實。如制的是Φ50

mm×50

mm的小試件，則可以將混合料一次倒入試模中，然后將與試模配套的上墊塊放入試模內(nèi)，應使其也外露2

cm左右(即上下墊塊露出試模外的部分應該相等)。7、將整個試模(連同上下墊塊)放到反力框架內(nèi)的千斤頂上(千斤頂下應放一扁球座)或壓力機，以1

mm/min的加載速率加壓，直到上下墊塊都壓入試模為止。維持壓力2

min。8、解除壓力后，取下試模，并放到脫模器上將試件頂出。用水泥穩(wěn)定有黏結性的材料(如黏質(zhì)土)時，制件后可立即脫模；用水泥穩(wěn)定無黏結性的細粒土時，最好過2~4

h再脫模。對中、粗粒土的無機結合料穩(wěn)定材料，也最好過2~6h再脫模。9、在脫模器上取試件時，應用雙手抱住試件側面的中下部，然后沿水平方向輕輕旋轉(zhuǎn)，待感覺到試件移動后，再將試件輕輕捧起，放置到試驗臺上，切勿直接將試件向上拔起。10、稱試件的質(zhì)量m2，小試件準確到0.01

g；中試件準確到0.01

g；大試件準確到0.1

g。然后用游標卡尺量試件的高度h，準確到0.1

mm。檢查試件的高度和質(zhì)量，不滿足成型標準的試件作為廢件。11、試件稱量后應立即放在塑料袋中封閉，并用潮濕的毛巾覆蓋，移放至養(yǎng)生室。(五)結果整理1、單個試件的標準質(zhì)量：

考慮到試件成型過程中的質(zhì)量損耗，實際操作過程中每個試件的質(zhì)量可增加0~2%，即：每個試件的干料(包括干土和無機結合料)總質(zhì)量：每個試件中的無機結合料質(zhì)量：外摻法：

內(nèi)摻法：每個試件中的干土質(zhì)量：

每個試件中的加水量：驗算：

式中：V——試件體積，cm3；

wopt——混合料最佳含水率，%；

ρmax——混合料最大干密度，g/cm3；

γ——混合料壓實度標準，%；

m0、

——混合料質(zhì)量，g；

m1——混合料質(zhì)量，g；

m2——無機結合料質(zhì)量，g；

m3——干土質(zhì)量，g；

δ——計算混合料質(zhì)量的冗余量，%；

α——無機結合料的摻量，%；

mw——加水的質(zhì)量，g。2、數(shù)據(jù)整理(1)小試件的高度誤差范圍應為－0.1～0.1cm，中試件的高度誤差范圍應為－0.1～0.15cm，大試件的高度誤差范圍應為－0.1～0.2cm。(2)質(zhì)量損失：小試件應不超過標準質(zhì)量5g，中試件應不超過25g，大試件應不超過50g。5.2無機結合料穩(wěn)定材料無側限抗壓強度試驗方法(JTG3441T0805-2024)5.2無機結合料穩(wěn)定材料無側限抗壓強度試驗方法(一)目的與適用范圍本方法適用于測定無機結合料穩(wěn)定材料(包括穩(wěn)定細粒土、中粒土和粗粒土)試件的無側限抗壓強度。(二)儀器設備1、標準養(yǎng)護室。2、水槽：深度應大于試件高度50mm。3、壓力機或萬能試驗機(也可用路面強度儀和測力計)：壓力機應符合相應的要求，其測量精度為±1%，同時應具有加載速率指示裝置或加載速率控制裝置。上下壓板平整并有足夠剛度，可以均勻地連續(xù)加載卸載，可以保持固定荷載。開機停機均靈活自如，能夠滿足試件噸位要求，且壓力機加載速率可以有效控制在1mm/min。4、電子天平：量程15kg，感量0.1g；量程4000g，感量0.01g。5、量筒、拌和工具、大小鋁盒、烘箱等。6、球形支座。7、

機油：若干。路面材料強度試驗儀(三)試驗準備1、試件制備

細粒土：試模的直徑×高=Φ50mm×50mm；

中粒土：試模的直徑×高=Φ100mm×100mm；

粗粒土：試模的直徑×高=Φ150mm×150mm。2、按照現(xiàn)行試驗規(guī)程的方法成型徑高比為1:1的圓柱形試件。3、按照現(xiàn)行試驗規(guī)程的標準養(yǎng)生方法進行7d的標準養(yǎng)生。4、將試件兩頂面用刮刀刮平，必要時可用快凝水泥砂漿抹平試件頂面。5、為保證試驗結果的可靠性和準確性，每組試件的數(shù)目為：小試件不少于6個；中試件不少于9個；大試件不少于13個。(四)試驗步驟1、根據(jù)試驗材料的類型和一般的工程經(jīng)驗，選擇合適量程的測力計和壓力機，試件破壞荷載應大于測力量程的20%且小于測力量程的80%。將球形支座和上下頂板涂上機油使球形支座能靈活轉(zhuǎn)動。2、將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟布吸去試件表面的水分，并稱試件的質(zhì)量m4。3、用游標卡尺量試件的高度h，準確到0.1

mm。4、將試件放到路面材料強度試驗儀或壓力機上，并在升降臺上先放一扁球座，進行抗壓試驗。試驗過程中，應保持速率約為1

mm/min，記錄試件破壞時的最大壓力P(N)。5、從試件內(nèi)部取有代表性的樣品(經(jīng)過打破)，按照現(xiàn)行試驗規(guī)程的方法，測定其含水率w。(五)結果整理1、試件的無側限抗壓強度Rc，按式計算：

式中：

Rc—試件的無側限抗壓強度，MPa；

P—試件破壞時的最大壓力，N；

A—試件的截面積，mm2，

；

D—試件的直徑，mm。2、數(shù)據(jù)處理

(1)抗壓強度保留1位小數(shù)。

(2)同一組試件試驗中，采用3倍均方差方法剔除異常值，小試件可允許有1個異常值，中試件允許有(1～2)個異常值，大試件允許有(2～3)個異常值。異常值數(shù)量超過上述規(guī)定的應重做試驗。

(3)同一組試驗的變異系數(shù)Cv(%)應符合下列規(guī)定，才是有效試驗：小試件Cv≤6%；中試件Cv≤10%；大試件Cv≤15%。如果不能保證試驗結果的變異系數(shù)小于規(guī)定的值，則應按允許誤差10%和90%概率重