摘要:本文针对路基路面试验检测技术灌砂法的试验方法与步骤及试验中注意的问题进行了探讨。
关键词:路基路面试验检测灌砂法
灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积,它是当前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度,它的缺点是:需要携带较多量的砂,而且称量次数较多,因此它的测试速度较慢。
1.仪具与材料
1.1灌砂筒:公路工程密度试验中最常见的两种灌砂筒是Φ100和Φ150。
1.2金属标定罐:用薄铁板制作的金属罐,上端周围有一罐缘。
1.3基板:用薄铁板制作的金属方盘,盘的中心有一圆孔。
1.4玻璃板:边长约5m～6oomm的方形板。
1.5试样盘:小筒挖出的试样可用铝盒存放,大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。
1.6天平或台称:称量10 ～15kg,感量不大于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。
1.7含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。
1.8量砂:粒径0.30～0.60mm 及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂,约2040kg,使用前须洗净、烘干,并放置足够长的时间,使其与空气的湿度达到平衡。
1.9盛砂的容器:塑料桶等。其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。
2.试验方法与步骤
2.1标定筒下部圆锥体内砂的质量
2.1.1在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1 ,准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。
2.1.2将开关打开,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(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量 m5 ,准确至1g。
2.1.3不晃动储砂筒的砂,轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上,将开关打开,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。
2.1.4收集并称量留在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锥体的砂m2 。
2.1.5重复上述测量三次,取其平均值。
2.2标定量砂的单位质量γ。
2.2.1用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。
2.2.2在储砂筒中装人砂并称重,并将灌砂简放在标定罐上,将开关打开,让砂流出,在整个流砂过程中,不要碰动灌砂筒,直到砂不再下流时,将开关关闭,取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量准确至1g。
2.2.3计算填满标定罐所需砂的质量。
2.2.4重复上述测量三次,取其平均值。
2.2.5计算量砂的单位质量。
2.3试验步骤
2.3.1在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。
2.3.2将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,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准确至1g。当需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤。
2.3.3取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净。
2.3.4将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处),沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中,应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中,不使水分蒸发,也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混人,最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层,为防止试样盘内材料的水分蒸发,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。
2.3.5从挖出的全部材料中取出有代表性的样品,放在铝盒或洁净的搪瓷盘中,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,对于细粒土,不少于2oog;对于各种中粒土,不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,称其质量m d,准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时,则省去测定含水量步骤。
2.3.6将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m 1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内匕在此期间,应注意勿碰动灌砂筒,直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量m4 ,准确到1g。
2.3.7如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后,将灌砂筒直接对准放在试坑上,中间不需要放基板。打开筒的开关,让砂流入试坑内。在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量m’4 ,准确至1g。
2.3.8仔细取出试筒内的量砂,以备下次试验时再用,若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的温度达到平衡后再用。
3.计算
(1)计算填满试坑所用的砂的质量mb;(2)计算试坑材料的湿密度ρw;(3)计算试坑材料的干密度ρd;(4)水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土,计算干密度ρd。
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,求取实际的最大子密度。
灌砂法试验作为一种操作简单、使用方便的试验方法已在土工试验领域中广泛应用。该方法操作并不复杂,关键是操作人员要懂得该试验的基本原理,了解各步骤的要领及其必要性,注意操作的规范化,制度化,在工程实践中不断地提高和完善自己的试验水平。
参考文献:
公路工程试验规程汇编.人民交通出版社.2002.
关键词:路基路面试验检测灌砂法
灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积,它是当前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度,它的缺点是:需要携带较多量的砂,而且称量次数较多,因此它的测试速度较慢。
1.仪具与材料
1.1灌砂筒:公路工程密度试验中最常见的两种灌砂筒是Φ100和Φ150。
1.2金属标定罐:用薄铁板制作的金属罐,上端周围有一罐缘。
1.3基板:用薄铁板制作的金属方盘,盘的中心有一圆孔。
1.4玻璃板:边长约5m～6oomm的方形板。
1.5试样盘:小筒挖出的试样可用铝盒存放,大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。
1.6天平或台称:称量10 ～15kg,感量不大于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。
1.7含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。
1.8量砂:粒径0.30～0.60mm 及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂,约2040kg,使用前须洗净、烘干,并放置足够长的时间,使其与空气的湿度达到平衡。
1.9盛砂的容器:塑料桶等。其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。
2.试验方法与步骤
2.1标定筒下部圆锥体内砂的质量
2.1.1在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1 ,准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。
2.1.2将开关打开,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(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量 m5 ,准确至1g。
2.1.3不晃动储砂筒的砂,轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上,将开关打开,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。
2.1.4收集并称量留在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锥体的砂m2 。
2.1.5重复上述测量三次,取其平均值。
2.2标定量砂的单位质量γ。
2.2.1用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。
2.2.2在储砂筒中装人砂并称重,并将灌砂简放在标定罐上,将开关打开,让砂流出,在整个流砂过程中,不要碰动灌砂筒,直到砂不再下流时,将开关关闭,取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量准确至1g。
2.2.3计算填满标定罐所需砂的质量。
2.2.4重复上述测量三次,取其平均值。
2.2.5计算量砂的单位质量。
2.3试验步骤
2.3.1在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。
2.3.2将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,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准确至1g。当需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤。
2.3.3取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净。
2.3.4将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处),沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中,应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中,不使水分蒸发,也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混人,最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层,为防止试样盘内材料的水分蒸发,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。
2.3.5从挖出的全部材料中取出有代表性的样品,放在铝盒或洁净的搪瓷盘中,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,对于细粒土,不少于2oog;对于各种中粒土,不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,称其质量m d,准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时,则省去测定含水量步骤。
2.3.6将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m 1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内匕在此期间,应注意勿碰动灌砂筒,直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量m4 ,准确到1g。
2.3.7如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后,将灌砂筒直接对准放在试坑上,中间不需要放基板。打开筒的开关,让砂流入试坑内。在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量m’4 ,准确至1g。
2.3.8仔细取出试筒内的量砂,以备下次试验时再用,若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的温度达到平衡后再用。
3.计算
(1)计算填满试坑所用的砂的质量mb;(2)计算试坑材料的湿密度ρw;(3)计算试坑材料的干密度ρd;(4)水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土,计算干密度ρd。
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,求取实际的最大子密度。
灌砂法试验作为一种操作简单、使用方便的试验方法已在土工试验领域中广泛应用。该方法操作并不复杂,关键是操作人员要懂得该试验的基本原理,了解各步骤的要领及其必要性,注意操作的规范化,制度化,在工程实践中不断地提高和完善自己的试验水平。
参考文献:
公路工程试验规程汇编.人民交通出版社.2002.
