摘要:本文針對路基路面試驗檢測技術(shù)灌砂法的試驗方法與步驟及試驗中注意的問題進行了探討。
關(guān)鍵詞:路基路面試驗檢測灌砂法
灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積,它是當(dāng)前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度,它的缺點是:需要攜帶較多量的砂,而且稱量次數(shù)較多,因此它的測試速度較慢。
1.儀具與材料
1.1灌砂筒:公路工程密度試驗中最常見的兩種灌砂筒是Φ100和Φ150。
1.2金屬標(biāo)定罐:用薄鐵板制作的金屬罐,上端周圍有一罐緣。
1.3基板:用薄鐵板制作的金屬方盤,盤的中心有一圓孔。
1.4玻璃板:邊長約5m～6oomm的方形板。
1.5試樣盤:小筒挖出的試樣可用鋁盒存放,大筒挖出的試樣可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盤存放。
1.6天平或臺稱:稱量10 ～15kg,感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度,對細粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。
1.7含水量測定器具:如鋁盒、烘箱等。
1.8量砂:粒徑0.30～0.60mm 及0.25～0.50mm清潔干燥的均勻砂,約2040kg,使用前須洗凈、烘干,并放置足夠長的時間,使其與空氣的濕度達到平衡。
1.9盛砂的容器:塑料桶等。其他:鑿子、改錐、鐵錘、長把勺、小簸箕、毛刷等。
2.試驗方法與步驟
2.1標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量
2.1.1在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝人筒內(nèi)砂的質(zhì)量m1 ,準(zhǔn)確至1g。以后每次標(biāo)定及試驗都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。
2.1.2將開關(guān)打開,讓砂自由流出,并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)(可等于標(biāo)定罐的容積),然后關(guān)上開關(guān),稱灌砂筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量 m5 ,準(zhǔn)確至1g。
2.1.3不晃動儲砂筒的砂,輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上,將開關(guān)打開,讓砂流出,直到筒內(nèi)砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)上,并細心地取走灌砂筒。
2.1.4收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂,準(zhǔn)確至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂m2 。
2.1.5重復(fù)上述測量三次,取其平均值。
2.2標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量γ。
2.2.1用水確定標(biāo)定罐的容積V,準(zhǔn)確至1mL。
2.2.2在儲砂筒中裝人砂并稱重,并將灌砂簡放在標(biāo)定罐上,將開關(guān)打開,讓砂流出,在整個流砂過程中,不要碰動灌砂筒,直到砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)閉,取下灌砂筒,稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g。
2.2.3計算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量。
2.2.4重復(fù)上述測量三次,取其平均值。
2.2.5計算量砂的單位質(zhì)量。
2.3試驗步驟
2.3.1在試驗地點,選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不得小于基板面積。
2.3.2將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時,則將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)。取下灌砂筒,并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g。當(dāng)需要檢測厚度時,應(yīng)先測量厚度后再進行這一步驟。
2.3.3取走基板,并將留在試驗地點的量砂收回,重新將表面清掃干凈。
2.3.4將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處),沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞過程中,應(yīng)注意勿使鑿出的材料丟失,并隨時將鑿出的材料取出裝人塑料袋中,不使水分蒸發(fā),也可放在大試樣盒內(nèi)。試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度,但不得有下層材料混人,最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對土基或基層,為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā),可分幾次稱取材料的質(zhì)量。全部取出材料的總質(zhì)量為mw ,準(zhǔn)確至1g。
2.3.5從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品,放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中,測定其含水量(w,以%計)。樣品的數(shù)量如下:用小灌砂筒測定時,對于細粒土,不少于100g; 對于各種中粒土,不少于500g。用大灌砂筒測定時,對于細粒土,不少于2oog;對于各種中粒土,不少于1000g對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元機結(jié)合料穩(wěn)定材料,宜將取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,稱其質(zhì)量m d,準(zhǔn)確至1g。當(dāng)為瀝青表面處治或瀝青貫人結(jié)構(gòu)類材料時,則省去測定含水量步驟。
2.3.6將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒內(nèi)放滿砂質(zhì)量m 1),使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞,打開灌砂筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi)匕在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒,直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,關(guān)閉開關(guān)。小心取走灌砂筒,并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m4 ,準(zhǔn)確到1g。
2.3.7如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在試洞挖好后,將灌砂筒直接對準(zhǔn)放在試坑上,中間不需要放基板。打開筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,關(guān)閉開關(guān),小心取走灌砂筒,并稱量剩余砂的質(zhì)量m’4 ,準(zhǔn)確至1g。
2.3.8仔細取出試筒內(nèi)的量砂,以備下次試驗時再用,若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì),則應(yīng)該重新烘干、過篩,并放置一段時間,使其與空氣的溫度達到平衡后再用。
3.計算
(1)計算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量mb;(2)計算試坑材料的濕密度ρw;(3)計算試坑材料的干密度ρd;(4)水泥、石灰粉、煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定土,計算干密度ρd。
當(dāng)試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時,可以試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實,求取實際的最大子密度。
灌砂法試驗作為一種操作簡單、使用方便的試驗方法已在土工試驗領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。該方法操作并不復(fù)雜,關(guān)鍵是操作人員要懂得該試驗的基本原理,了解各步驟的要領(lǐng)及其必要性,注意操作的規(guī)范化,制度化,在工程實踐中不斷地提高和完善自己的試驗水平。
參考文獻:
公路工程試驗規(guī)程匯編.人民交通出版社.2002.
關(guān)鍵詞:路基路面試驗檢測灌砂法
灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積,它是當(dāng)前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度,它的缺點是:需要攜帶較多量的砂,而且稱量次數(shù)較多,因此它的測試速度較慢。
1.儀具與材料
1.1灌砂筒:公路工程密度試驗中最常見的兩種灌砂筒是Φ100和Φ150。
1.2金屬標(biāo)定罐:用薄鐵板制作的金屬罐,上端周圍有一罐緣。
1.3基板:用薄鐵板制作的金屬方盤,盤的中心有一圓孔。
1.4玻璃板:邊長約5m～6oomm的方形板。
1.5試樣盤:小筒挖出的試樣可用鋁盒存放,大筒挖出的試樣可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盤存放。
1.6天平或臺稱:稱量10 ～15kg,感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度,對細粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。
1.7含水量測定器具:如鋁盒、烘箱等。
1.8量砂:粒徑0.30～0.60mm 及0.25～0.50mm清潔干燥的均勻砂,約2040kg,使用前須洗凈、烘干,并放置足夠長的時間,使其與空氣的濕度達到平衡。
1.9盛砂的容器:塑料桶等。其他:鑿子、改錐、鐵錘、長把勺、小簸箕、毛刷等。
2.試驗方法與步驟
2.1標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量
2.1.1在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝人筒內(nèi)砂的質(zhì)量m1 ,準(zhǔn)確至1g。以后每次標(biāo)定及試驗都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。
2.1.2將開關(guān)打開,讓砂自由流出,并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)(可等于標(biāo)定罐的容積),然后關(guān)上開關(guān),稱灌砂筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量 m5 ,準(zhǔn)確至1g。
2.1.3不晃動儲砂筒的砂,輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上,將開關(guān)打開,讓砂流出,直到筒內(nèi)砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)上,并細心地取走灌砂筒。
2.1.4收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂,準(zhǔn)確至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂m2 。
2.1.5重復(fù)上述測量三次,取其平均值。
2.2標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量γ。
2.2.1用水確定標(biāo)定罐的容積V,準(zhǔn)確至1mL。
2.2.2在儲砂筒中裝人砂并稱重,并將灌砂簡放在標(biāo)定罐上,將開關(guān)打開,讓砂流出,在整個流砂過程中,不要碰動灌砂筒,直到砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)閉,取下灌砂筒,稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g。
2.2.3計算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量。
2.2.4重復(fù)上述測量三次,取其平均值。
2.2.5計算量砂的單位質(zhì)量。
2.3試驗步驟
2.3.1在試驗地點,選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不得小于基板面積。
2.3.2將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時,則將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)。取下灌砂筒,并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g。當(dāng)需要檢測厚度時,應(yīng)先測量厚度后再進行這一步驟。
2.3.3取走基板,并將留在試驗地點的量砂收回,重新將表面清掃干凈。
2.3.4將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處),沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞過程中,應(yīng)注意勿使鑿出的材料丟失,并隨時將鑿出的材料取出裝人塑料袋中,不使水分蒸發(fā),也可放在大試樣盒內(nèi)。試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度,但不得有下層材料混人,最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對土基或基層,為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā),可分幾次稱取材料的質(zhì)量。全部取出材料的總質(zhì)量為mw ,準(zhǔn)確至1g。
2.3.5從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品,放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中,測定其含水量(w,以%計)。樣品的數(shù)量如下:用小灌砂筒測定時,對于細粒土,不少于100g; 對于各種中粒土,不少于500g。用大灌砂筒測定時,對于細粒土,不少于2oog;對于各種中粒土,不少于1000g對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元機結(jié)合料穩(wěn)定材料,宜將取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,稱其質(zhì)量m d,準(zhǔn)確至1g。當(dāng)為瀝青表面處治或瀝青貫人結(jié)構(gòu)類材料時,則省去測定含水量步驟。
2.3.6將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒內(nèi)放滿砂質(zhì)量m 1),使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞,打開灌砂筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi)匕在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒,直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,關(guān)閉開關(guān)。小心取走灌砂筒,并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m4 ,準(zhǔn)確到1g。
2.3.7如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在試洞挖好后,將灌砂筒直接對準(zhǔn)放在試坑上,中間不需要放基板。打開筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,關(guān)閉開關(guān),小心取走灌砂筒,并稱量剩余砂的質(zhì)量m’4 ,準(zhǔn)確至1g。
2.3.8仔細取出試筒內(nèi)的量砂,以備下次試驗時再用,若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì),則應(yīng)該重新烘干、過篩,并放置一段時間,使其與空氣的溫度達到平衡后再用。
3.計算
(1)計算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量mb;(2)計算試坑材料的濕密度ρw;(3)計算試坑材料的干密度ρd;(4)水泥、石灰粉、煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定土,計算干密度ρd。
當(dāng)試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時,可以試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實,求取實際的最大子密度。
灌砂法試驗作為一種操作簡單、使用方便的試驗方法已在土工試驗領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。該方法操作并不復(fù)雜,關(guān)鍵是操作人員要懂得該試驗的基本原理,了解各步驟的要領(lǐng)及其必要性,注意操作的規(guī)范化,制度化,在工程實踐中不斷地提高和完善自己的試驗水平。
參考文獻:
公路工程試驗規(guī)程匯編.人民交通出版社.2002.
