47 6.做实验 6.1 把准备好的样品混合直至完全混合 6.2 加点水,通常从 4% 左右开始,或低于土中提供最优 含水率 (Optimum Moisture Content)。 6.3 用手混合充满水的样品或者放入搅拌机中搅拌均 匀。 6.4 将样品加入已经安装整齐套筒的模具, 压时,它的 高度为 127 毫米(5 英寸)的 1/3。
48 6.5 用锤子按如下方法进行压实: 6.5.1 按方法 1、3,25 次。 6.5.2 按方法 2、4,56 次 直到得到了三层的压实样品,高度约为 127mm(5 英 寸)(高于模具约 10 毫米。) 6.6 脱下上面的模具,用钢刮妆像表面等于上层一样光 滑。 (剩余高度等于 116.4 毫米。)如果表面上有孔 就加样品并充分牢固然后用锤打其中并称重。 将得到 土样品的质量和模具的质量减去模具的质量将是湿土样 品的质量。 6.7 称重得到土样品的质量和模具的质量减去模具的质 量将得到湿土样品的质量 (A) 并做笔记。 6.8 同时在模具中压实样品, 将土放入土烘烤罐中进行 实验,以找出土中水含量的百分比。 用于找出土中水 含量的土质量应按如下使用: 6.8.1 立方体最大尺寸为 19.0mm,用量约 300 克。 6.8.2 立方体最大尺寸为 4.75mm,用量约 100 克。
49 6.9 把罐装有样品来称量找质量,就得到湿土样品的质 量与罐的质量,并记录。 然后在 110±5 ºC 的烘箱中烘 烤。 6.10 烘干至干了以后拿来称量干燥后的质量,得到干 燥土样和罐子的质量。 然后用得到的数值计算土中的 水含量( Water Content )、湿密度( Wet Density ) 和干密度( Dry Density )。 6.11 继续执行项目 6.1 – 6.10,通过再次将土中的水含量增加 2% 直到密度降低,然后停 止实验,或者可以减少混合的水,在加水了然后密度下降的情况下,为了可以写 Curve。 6.12 写出干密度 ( #$ ) 和土中水含量百分比 ( w ) 之间的 Curve,以了解最大干密度值 Max. #$(( Maximum Dry Density )最大干密度)和土中给出最高干密度的水量 O.M.C. (( Optimum Moisture Content )最佳水分含量)
50 Compaction Test 实验程序流程图 开始做实验 准备用于在量筒中混合的水,首先使用低于在 OMC 的水量。 将量筒中的水倒入样品中并混合直至完全混合。 将样品舀入模具中。 压实时每层的高度约为模具高度的 1/3。 从第一次混合 用水量中减水 2%,计算混合 用水量。 将样品 舀入 1 土壤烘 烤罐 称重以找 到质量 并记笔记 烘烤 至干 烘烤后称量质 量。并计算土 中的水量 用锤子打称成 3 层样品。 方法 A.和 C. 25 次/层 方法 B.和 D. 56 次/层 脱下套筒的模具并使表面光 滑。 用于称量质量(样品+模具) 并做笔记。 计算湿密度并 与之前的样品 进行比较。 密度低于最大密度的样本数。 试验结束 多加 2%的水并计算 用于混合的水量 密度提升 密度减轻 少于两个样品 超过两个样品
51 7. 计算 7.1.1 计算土中的水含量百分比 (Water Content) w = 土中水含量相对于干土质量的百分比 M1 = 湿土质量,以克为单位 M2 = 干土质量,以克为单位 7.1.2 计算湿密度 (Wet Density) ρt = 湿密度,单位是克每毫升 A = 在模具中压实的湿土质量,以克为单位 V = 模具体积 或在模具压实的湿土的体积,单位是毫升 7.1.3 计算干燥密度 (Dry Density) ρd = 干密度,以克每毫升为单位 ρt = 湿硬度,单位是克每毫升。 w = 土中的水含量的百分比 8. 报告 在 Compaction Test 标准压实测试中,报告以下内容: 8.1 最大干燥密度,以克每毫升为单位(使用 3 位小数)。 8.2 以百分比表示最高干密度的土中水含量(使用小数点后一位)。
52
53 ทล.-ท. 108/2517 高于标准的压实实验 ( Modified Compaction Test )方法
54 1. 范围 压实试验是为了找出土密度与用于压实的水量之间关系的试验方法。试验结果将告 诉最大干密度 ( Maximum Dry Density ) 和提供最高的干燥度的土中水含量 ( Optimum Moisture Content )。在模具压实之下 (模具 Mold)用重 10.0 pound(4.537 千克)的锤 子,使落锤距离为 18 英寸(457.2 毫米),这是现场用来控制物料压实的数值,实验方 法可分为以下几种。 • 方法 A. 模具:使用直径为 4 英寸(101.6 毫米)的模具 实验样品(Sample)使土筛过 3/4 英寸(19.0 毫米)筛子。 • 方法 B。模具:使用直径为 6 英寸(152.4 毫米)的模具。 实验样品(Sample)使土筛过 3/4 英寸(19.0 毫米)筛子。 • 方法 C。模具:使用直径为 4 英寸(101.6 毫米)的模具。 实验样品(Sample)使土筛过 4 号筛(4.75 毫米)的筛子。 • 方法 D。模具:使用直径为 6 英寸(152.4 毫米)的模具。 实验样品(Sample)使土筛过 4 号筛(4.75 毫米)的筛子。 2. 设备 2.1 Mold 模具 由坚硬的金属制成,空心圆柱形,有 2 种尺寸可供选择: • 内径尺寸 4 英寸 • 内径尺寸 6 英寸 ทล.-ท. 108/2517 高于标准的压实实验 ( Modified Compaction Test )
55 2.2 钢筋间隔盘 ( Spacer Disc ) 是一种圆柱形金属,直径 为 6 英寸, 使用底部支撑时,样品高度为 116.4 毫米 (4.584 英寸)。 2.3 锤子 ( Hammer ) 圆柱体由金属制成,直径为 2 英 寸,总质量为 10 磅,它必须有一个制作精良的套子,落差 距离控制等同于 18 英寸高于要压的土。 2.4 样品推出器 ( Sample Extruder )用于在实验完成后 将土推出。在没有样品推出器的情况下,使用凿子或其 他工具从摸具中推出样品。
56 2.5 衡器 Balance 类型 ,能够称重至少 16 公斤,并可读 达 1 克,用于称量实验样品。 2.6 衡器 Scale 或者 Balance 类型, 有能力称重可达 1,000 克,也可读达 0.01 克。用于找出土中水含量值。 2.7 可控制温度稳定在 110±5℃的烘箱用于烘烤土样 品。 2.8 刮刀 (Straight Edge) 它就像一把尺子。 厚度和硬度 足以修剪摸具顶部的样品。 它的长度不少于 300 毫 米,但也不会太长,厚度约为 3.0 毫米。 2.9 筛子 ( Sieve ) 它的直径约为 203 毫米(8 英寸),高 度约为 51 毫米(2 英寸)。尺寸如下。 2.9.1 筛网尺寸 19.0 毫米(3/4 英寸) 2.9.2 筛网尺寸 4.75 mm.(4 号)
57 2.10 混合设备是各种与水混合的必备工具。比如 托 盘、勺子、铲子、镘刀、橡皮锤、水量杯等。 或者 你可以使用机械搅拌器 ( Mechanical Mixer )。 2.11 土烘烤罐用于放如土样品进行烘烤的,为了找出 土中水含量。 3. 别的实验材料 - 干净的水
58 4. 报告表格
59 5. 样品制备 5.1 把样品晒干燥。 让样品适当干燥(约 2 – 3% 的 的水含量) 5.2 按四分法划( Quartering )分样或通过分样器 (Sample Splitter) 分样,样本将是 分为两部分 是用 于测试的部分和剩余部分。 5.3 把用于测试的样品来,用 3/4 英寸的筛子过筛, 得到在 3/4 英寸筛子的剩余部分和通过 3/4 英寸筛 子的部分的样品。 5.4 把在 3/4 英寸筛子中取出剩余样品称重找 (A)质 量并记录值,然后可以丢弃。
60 5.5 然后取出剩余部分的样品来用 3/4 英寸筛子和 4 号筛子过筛。样品将分为 3 部分:(1) 在 3/4 英寸筛 子剩余的部分 (2) 通过 3/ 4 英寸筛网和剩余物和在 4 号筛剩余的部分 (3) 通过 4 号筛的部分。 5.6 只使用通过 3/4 筛子和在 4 筛子上剩余的部分, 然后称量样品质量等同于在 3/4 筛剩余的质量(A), 如前所记录。 5.7 然后将其代表为拿去实验的样品的 3/4 筛的剩余 部分并与通过 3/4 英寸筛子的部分混合。 5.8 称量准备好的样品,通过以下方式获得: - 使用 4 英寸,使用质量约 3,000 克。1 次试用 - 使用 6 英寸,使用质量约为 6,000 克。1 次试用 5.9 制备样进行做试验应该准备样品不少于 4 次做实 验。 注:如果在实验中没有剩余部分在 3/4 英寸的筛,就 不需要在项目 5.4 – 5.7 中工作
61 样品制备流程图 开始做样品制备 把样品晒太阳,适当干燥(有 2-3%的水分含量) 按四分法划 (Quartering)分样或通 过分样器 (Sample Splitter) 分样 用 3/4 英寸 的筛子过筛 用 3/4 英寸 筛子过筛和 在 4 号筛过筛 子 称重找(A)的质量 并将其扔掉。 称重质量等于丢 弃的质量 (A)。 将样品混合在一起。 称量实验样品。 使用约 6,000 克 使用约 3,000 克 实验样品数量 样品制备结束 扔掉 拿来做实验的部 分 剩余部分 剩余在 3/4 英 寸的筛的部分 剩余在 3/4 英 寸的筛的部分 和通过 4 号的 筛过筛部分 通过 3/4 英寸的筛过 筛部分和剩余在 4 号 的筛的部分 通过 3/4 英寸的 筛过筛的部分 尺寸 4” 尺寸 6” 少于 4 个样品 多于 4 个样品
62 6. 实验 6.1 计算混合用水量。 它通常从约 4%(重量)的水含量开始,或者可以从水含量低于和 提供最高的干燥度的土中水含量 ( Optimum Moisture Content ) 开始。 6.2 将同计算出的水量倒入量筒中。 6.3 取出准备好的样品并在混合盘中混合直至完全混 合。 6.4 将量筒中的水倒入样品中,并将样品与水充分混 合。 6.5 将样品加入已经安装整齐套筒和清洁的模具,每 层土在被压实的高度约为模具高度的五分之一。
63 6.6 用锤子打: • 按照方法 A 和 C,每层 25 次。 • 方法 B 和 D,每层 56 次 继续逐层压实,直至完成 5 层。 6.7 脱下套筒的模具,用钢刮妆像表面等于上层一样光 滑。如果表面上有孔就加土样品并充分牢固然后用锤 打。 6.8 称重得到土样和模型的质量,然后做笔记并计算出 湿密度(Wet Density),同时把内面的样品扔掉。 6.9 在压实样品同时,将样品放入土烘烤罐中。 6.10 拿起装有样品的土烘烤罐去称重,找出质量并做 个笔记。
64 6.11 烘至干,称重找出烘烤后的质量,记下。 计算 土中的水含量 w(Water Content)和干密度(Dry Density)。 6.12 取准备好的样品。 按照 6.1 至 6.11 的步骤,每次增加 2% 的水,直到密度下降,才 停止实验。然后考虑干燥侧的实验样品数量。 密度值低于最大密度, 样品应该有不少于 2 个,如果少于 2 个,就重新按照 6.1 至 6.11 通过将用于混合第一个样品的水量减少 2% 的水再次进行实验。 这是为了可以适当写一个曲线 Curve 来表示干密度和土中水含量的 关系。
65 Compaction Test 高于标准的压实实验 开始做实验 计算要混合的水量。 通常从 4% 的水含量开始或者可能低于在 OMC 的水量 将计算出的水量倒入量筒中。 在混合盘中混合准备好的样品。 从量筒中的水倒入样品中并混合直至完全混合。 从第一次混 合用水量中 减去 2%的 水,计算混 合用水量。 将样品放入一个 土烘烤罐中。 称重以找到质量 并记笔记。 烘烤至干 称量干燥后的质 量,计算土中的 水含量 w。 将样品加入已经安装整齐套 筒和清洁的模具,每层土在 被压实的高度约为模具高度 的五分之一。 用锤子打: • 按照方法 A 和 C,每层 25 次。 • 方法 B 和 D,每层 56 次 一层一层压实,共 5 层。 脱下套筒的模具并使表面光滑。 称量质量(样品+模具)并做笔记。 计算湿密度 并与前面的样品进行比较。 密度低于最大密度的样本数。 试验结束 再加入 2% 的水 并计算用于混合 的水量。 密度增加 少于 2 个样品 密度下降 超过 2 个样品
66 7. 计算 7.1 计算土中含水量的百分比( Water Content ) W = 土含水量相对于干土质量的百分比 M1 = 湿土质量,以克为单位 M2 = 干土质量,以克为单位 7.2 计算湿密度( Wet Density ) ρt = 湿密度 单位是克每毫升。 A = 模具中压实的湿土质量,以克为单位 V = 模具体积 或在模具压实的湿土的体积,单位是毫升。 7.3 计算干密度 (Dry Density) ρd = 干密度,单位为克/毫升。 ρt = 湿密度,单位是克每毫升。 w = 土中的水分含量,以百分比表示 8. 报告 8.1 最大干密度(Maximum Dry Density)单位是克/毫米,使用 3 位小数。 8.2 提供最高的干燥度的土中水量 ( Optimum Moisture Content ),以百分比表示,使 用 1 位小数。
67 ทล.-ท. 109/2517 加州承载比 ( California Bearing Ratio,CBR ) 的实验方法
68 CBR 实验法,这种方法是为了找出材料的 Bearing Value 与标准石材料的比较。在最 优含水率( Optimum Moisture Content )或土中的任何水量,使用锤子在模具 ( Mold )压样品。用于设计道路结构的并用于控制压实工作以达到所需的密度和湿度。 本实验等同于 AASHTO T 193。 CBR 实验可以通过两种方式进行: • 方法 A. 浸泡水实验( Soaked ) • 方法 B. 不浸泡水实验( Unsoaked ) 备注 :如果未指定方法,则使用方法 “A” 2. 设备 2.1 压器 ( Loading Machine ) 是找出 CBR 值的实验工具, 它必须具有不小于 5,000 kg. (10,000 磅, 50 kN)的承载压力 能力限制。这种压器可以是手转动式、泵式或由电动机驱 动的。该压器由一个 Jack 组成,该 Jack 推动或旋转底座 以向上或向下移动。可以用 Dial Gauge 看上下移动,以推 动压杆沉入模具内。这台压器必须有一个压力测量环 ( Proving Ring )读取压力( 如果使用手转动式 )或者 压力读数刻度盘(在使用泵式的情况下)可以读取 2 千克 ( 20 牛顿 )或更少。 ทล.-ท. 109/2517 加州承载比 ( California Bearing Ratio,CBR ) 的实验方法
69 2.2 摸具 ( Mold ) 它是一种空心圆柱形金属。 内径为 152.4 毫米(6 英寸),高度为 177.8 毫米(7 英寸), 并且必须有一个相同尺寸的上面的套筒( Collar ),高 大约 50.8 毫米(2 英寸),带有穿孔实心底座。在实验 中,使用钢筋间隔盘 ( Spacer Disc ) 支撑样品底部,使 样品高度等于 116.4 毫米(4.584 英寸)的高度。 2.3 钢筋间隔盘 ( Spacer Disc ) 它是一个直径为 150.8 毫 米(515/16 英寸)的金属圆柱体,具有多种高度。 使 用底部支撑时,样品高度为 116.4 毫米(4.584 英寸) 2.4 锤子 ( Hammer ) 圆柱体由金属制成,有以下 2 种尺 寸可供选择: 2.4.1 直径为 50.8 毫米(2 英寸),总质量为 4,537 千克(10 磅)必须使用适当制作的外套来控制落差距 离,使落差距离高于要压的土水平面的 457.2 毫米(18 英寸)。根据实验方法 ทล.-ท. 108/2517(见图 1),用 于找出在 “高于标准的密度”的 CBR。 2.4.2 直径为 50.8 毫米(2 英寸),总质量为 2,495 千克(5.5 磅)必须使用适当制作的外壳来控制落差距 离,使落差距离高于要压的土水平面的 304.8 毫米(12 英寸)。根据实验方法 ทล.-ท. 107/2517(见图 2),用于 找出在 “标准的密度” 的 CBR。
70 2.5 测量膨胀的机器( Expansion Measuring Apparatus )包括 2.5.1 膨胀板( Swell Plate)由金属制成,有可高可 低的钢筋杆,多孔。 2.5.2 三脚架 ( Tripod ) 测量膨胀,它看起来像一 个附有 Dial Gauge 的三足人形,测量分辨率为 0.01 毫米(0.001 英寸),可以测量 25 毫米(1 英寸)。 2.6 配重盘( Surcharge Weight )是一个平圆柱形。 它的直径为 149.2 毫米(5 7/8 英寸),带有一个直 径为 54.0 毫米(2 1/8 英寸)的空心孔,可让杆穿 过,它质量为 2,268 克(5 磅)。 2.7 压杆( Penetration Piston )由圆柱形金属制成, 直径为 49.5 毫米(1.95 英寸),截面积为 1,935.5 平 方毫米(3 平方英寸),长度不小于 101.6 毫米(4 英寸)。
71 2.8 样品推出器 (Sample Extruder) 用于在试验完成后 将土推出模具。 包含 Jack 充当推进器,钢架充当抓 模板。 在没有样品推出器的情况下,使用凿子。 或 其他工具从设计中提取样本。 2.9 衡器 Balance,能够称重至少 16 公斤,并可读达 1 克,用于称量实验样品。 2.10 衡器 Scale 或者 Balance 有能力称重可达 1,000 克,也可读达 0.01 克。用于找出土中的水分含量值。 2.11 可控制温度稳定在 110±5℃的烘箱用于烘烤土样 品。
72 2.12 刮刀 (Straight Edge) 它就像一把尺子。 厚度和硬 度足以修剪模具顶部的样品。 它的长度不少于 300 毫 米,但也不会太长,厚度约为 3.0 毫米。 2.13 分样品器 (Sample Splitter) 2.14 Sieve 它的直径约为 203 毫米(8 英寸),高度 约为 51 毫米(2 英寸)。尺寸如下。 2.9.1 筛网尺寸 19.0 毫米(3/4 英寸) 2.9.2 筛网尺寸 4.75 mm.(4 号) 2.15 混合设备是各种与水混合的必备工具。比如 托 盘、勺子、铲子、镘刀、橡皮锤、水量杯等。 或者你 可以使用机械搅拌器 ( Mechanical Mixer )。 2.16 土烘烤罐用于放入土样品进行烘烤的,为了找出 土含水量。
73 2.17 跑表 3. 实验材料 • 152.4 毫米(6 英寸)直径的粗滤纸。 • 干净的水 4. 报告表格 关于查找 C.B.R. 的值,使用表格 ว. 2-11 关于 Plot Curve C.B.R. 使用表格 ว. 2-15 关于 Plot Curve 以找 C.B.R. 的值,使用表格 ว. 2-15 关于总结材料的质量,使用表格 ว. 2-12
74 5. 样品制备 5.1 把样品晒干,有适当的干度 (有 2-3%的水含 量)。 5.2 按四分法划( Quartering )分样或通过分样器 ( Sample Splitter ) 分样,样品将分为两部分是用于 试验部分和剩余部分。 5.3 把用于实验的部分来用 3/4” 号筛子过筛,就获 得在 3/4 ” 号筛的剩余部分 和 通过 3/4” 号筛的 部分。
75 5.4 取剩余在 ¾” 号筛子上的样品并称量其找质量 (A)。笔记然后可以丢弃。 5.5 然后取出其余的样品。 用 3/4” 号筛和 4 号筛,样 品将分为 3 部分:(1) 在 3/4” 筛的剩余部分,(2) 通过 3/4” 筛的部分和在 4 号筛的的剩余部分 (3) 通过 4 号 筛的部分。 5.6 只使用通过 3/4” 筛的部分和在 4 筛的剩余的部 分,然后称量样品质量等于在 3/4” 筛剩余的质量 (A),如前所记下来。 5.7 然后将其代表为拿去实验的样品的 3/4 筛的剩余部 分并与通过 3/4 英寸筛子的部分混合 5.8 称量 3 个准备好的样品,每 1 个样品的质量约为 6,000 克。 备注:在实验样品没在 3/4” 筛剩余的情况下不必执行 项目 5.4 – 5.7 中的任务。
76 样品制备流程图 开始做样品制备 把样品晒干,应有适当干燥(有 2-3%的水含量) 按四分法划 (Quartering)分样或通 过分样器 (Sample Splitter) 分样 用 3/4 英寸 的筛子过筛 用 3/4 英寸和 4 号 筛子过筛 称重找质量 (A) 并记下,然后 可以扔掉。然后将其代表为在 3/4 筛的 剩余部分,通过称量等于丢弃 的质量 (A) 扔掉 将样品混合在一起。 准备 3 个实验样品。 使用大约 6,000 g/样品。 样品制备结束 拿来做实验 的部分 剩余部分 剩余在 3/4 英寸的筛 的部分 剩余在 3/4 英 寸筛的剩余部 分 和通过 4 号 筛的部分 通过 3/4 英寸筛 的部分 通过 3/4 英寸的筛的部分和 剩余在 4 号筛的部分
77 6. 实验 6.1 样品制备做实验 6.1.1 从第 5 节中取出准备好的样品,混合均匀。 6.1.2 压实试验( Compaction Test )按实验编号 ทล.–ท. 107/2517 或者 ทล.–ท.108/2517 进行做实验, 就能知道在密度最高的最优含水率 ( Optimum Moisture Content ),请按以 下使用土中的水含量。 (1) 参见实验 ทล.-ท.107/2517 或 ทล.-ท.108/2517 中的报告表格 No.ว.2-05。将样品的土中水含 量与从样品烘烤计算出土中的水含量进行比较。然后将知道制备的土样品中的水含量,将 获得土中给出最高密度的水量。 (2) 如果预计为 CBR 实验准备的样品的土中水含量可能与压实试验( Compaction Test )不等于。通过烘烤干就可以找出实际在土中水含量,加水至土中水量达到最高密 度。 6.1.3 按照第 6.1.2 节的计算加水。混合充满水的样 品直至完全混合。然后将金属杆放入套管中,并将 滤纸放在金属杆上。 6.1.4 把样品放入模具,每层土在被压实了的高度约 为 127.0 毫米(5 英寸)的五分之一。
78 6.1.5 按 2.4.1 或 2.4.2 的规定用锤子打大概 12 次, 在整面上均匀压实,进行压实过程直到样品分层共 5 层,它的高度约为 127.0 毫米(5 英寸)或比模具高 约 10.0 毫米。 6.1.6 脱出上面的模具 ( Collar ),然后用刮刀使其平 滑至模具上部水平。 如果表面上有孔,填充样品将 刮刀放在上面并用橡皮锤打直到刮刀塌陷到模具的 边缘。 6.1.7 松开固定在底板 ( Base Plate ) 和模具之间的螺 丝,把模具和压实样品一起举起出来,从底板上取 出金属杆,将一张新的滤纸放在底板上。翻转模 具,使模具的底部翻到顶部,与底板一起拧紧,然 后将得到准备好样品用于进一步的实验以找出 CBR 值。(如果用 B 的实验方式不需要用滤纸) 6.1.8 制备了另外两个样品。每层按上述方法用锤打 25 次和 56 次。 共获得 3 个样品,每 层压实值分别为 12 次、25 次和 56 次。 6.1.9 如果想用“B 法”进行实验,不浸泡水实验(Unsoaked),无需进行膨胀值 (Swell)的试验,直接在 6.1.8 节称量找质量后就取样品进行渗透试验( Penetration Test )。
79 6.2 找出压实密度和水量的试验 6.2.1 对第 6.1.8 节中准备的样品和模具进行称重,以 获得样品的质量和模具的质量,以减去模具的质量 以获得湿样品 (A) 的质量。 6.2.2 同时在将样品压实,将土放入土烘烤罐中进行 实验,以找出土中水含量的百分比。 用于找出土中水含量的土质量如下: • 最大立度,尺寸为 19.0 毫米,使用约 300 克。 • 最大立度,尺寸为 4.75 毫米,使用约 100 克。 6.2.3 把烘烤罐中有样品来称重,将得到湿土样品和 罐子的质量, 然后在 110±5 ºC 的烘箱中烘烤。 6.2.4 烘直到干了以后,拿来称量将得干土样和土烘 烤罐的质量。 然后用得到的数值计算出土中的水含 量 w( Water Content )、湿密度( Wet Density ) 和干密度 ( Dry Density ) 下去。
80 6.3 找出膨胀度( Swell ) 6.3.1 把膨胀板( Swell Plate )并放置 2 个用于路 面材料 (Base) 底基层 ( Subbase ) ,材料选择 ( Selected Materials )的配重板,关于 Subgrade 材料放置 3 个配重板在准备好的样品上,通过来回 移动使其与样品紧密贴合。然后将样品浸入水中直 至完全覆盖样品,将三脚架 ( Tripod ) 放在模具的 上面。将 Dial Gauge 置于膨胀板杆的中心。记下 从 Dial Gauge 读取的初始读数( Initial Reading ),将其浸入水中,记录读数的日期和时 间。 每天阅读 Reading 在 Dial Gauge 上的材料膨 胀读数。 为了计算膨胀百分比 ( Swell )。 6.3.2 在 4 天结束时,把样品从水中拿出来,排出 的水约 15 分钟。小心不要损坏样品的表面, 特别 是颗粒状物料( Granular ),然后举起配重板和 膨胀板出去。 6.3.3 称重以找到质量, 减去模具的质量,浸入水 中后的样品质量是已知的。 立即取准备好的样品 进行下一步的渗透试验( Penetration Test )。
81 6.4 找 CBR 的渗透试验 Penetration Test 6.4.1 视情况按从 6.3.3 或 6.1.8 条取样,并放置 2 个用于路面材料 (Base) 底基层 ( Subbase ) ,材 料选择( Selected Materials )的配重板,关于 Subgrade 材料放置 3 个配重板在准备好的样品 上。 6.4.2 将样品放在压器台上, 将压杆准确设置在 配重孔的中心。 6.4.3 根据压器的性质转动机器或运行机器。按 下底板向上移动或按下杆向下移动。 直到杆接 触到样品表面,它的压力约为 4 公斤(40 牛 顿)将压力测量环( Proving Ring )的刻度盘或 测力计的刻度盘设置为零,同时将用来测量穿透 度( Penetratio )的刻度盘 ( Dial Gauge ) 设置 为零。 6.4.4 增加推杆上的力。 以每分钟 1.27 毫米(0.05 英寸)的一致速度,通过读取 Penetration Dial Gauge 与跑表相比。
82 6.4.5 记录压力 当 Penetration 读取 (1) 0.63 毫米(0.025 英寸) (8) 5.08 毫米(0.200 英寸) (2) 1.27 毫米(0.050 英寸) (9) 6.35 毫米(0.250 英寸) (3) 1.90 毫米(0.075 英寸) (10) 7.62 毫米(0.300 英寸) (4) 2.54 毫米(0.100 英寸) (11) 8.89 毫米(0.350 英寸) (5) 3.17 毫米(0.125 英寸) (12) 10.16 毫米(0.400 英寸) (6) 3.81 毫米(0.150 英寸) (13) 11.43 毫米(0.450 英寸) (7) 4.44 毫米(0.175 英寸) (14) 12.70 毫米(0.500 英寸) 完成后,释放已按下的力, 从压力机的压板上取出模具和样品,拆下配重板。 6.4.6 然后在圆木被压入孔的区域取样,找出土中水含量。 按 6.2.2 使用数量。 6.4.7 以同样的方式对另外两个制备好的样品进行 Penetration Test 渗透测试。 6.4.8 写出压力与压力杆沉入样品的距离之间的曲线 Curve( Stress vs. Penetration ),以找出 CBR 值(报告表格 ว. 2-15)。 6.4.9 在获得每个样品的 CBR 后,绘制 CBR 和干密度 (Dry density) 之间的曲线 Curve, 以找到所需破碎百分比下的 CBR。 备注 :在编写应变( Stress)与渗透( Penetration)曲线(Curve)以查找 CBR 时,有 必要通过移动渗透的零点来校正曲线( Curve ),在曲线颠倒的情况下,为了以获得真 实的 CBR 值。
83 CBR 实验的程序流程图 开始做实验 将准备好的样品土混合在一起, 加水至最大密度,然后混合直至完全混合。 将金属棒放入模具中,并将滤纸放入模具中。 将样品舀入模具中。用锤子打,每层打 12 次,共 5 层。 称重质量(湿样本+模具)并记录。 准备 3 个样品 เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง 准备 3 个样本 เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง 准备 3 个样本 เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง 准备 3 个样本 เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง เตรียมตัวอย่างครบ 3 ตัวอย่าง 准备 3 个样本 将配重放在膨胀测量板上,并记录可读值。 浸泡 4 天,每天在 Dial Gauge 上读取膨胀度并记录。 浸泡 4 天后,将样品倒让水出来大概 15 分钟,然后取下配重板。 然后 称重, 减去模具的质量,即可得到样品浸泡后的质量。 当知道土中的水量就计算湿密度 和干密度 通过在样品上放置一块加重板并将其带到压力机上, 将样品带到渗透测试中 Penetration Test。将压杆设置在配重孔的中心。 在压力杆上增加压力来压样品。 在每分钟 1.27 毫米(0.05“)的一致速度下,记 录压力,当渗透(Penetration)读数范围从 0.63 毫米(0.025”)到 12.70 毫米 (0.500”)。 完成后,释放已按下的力。 从压器上取下样品, 拆下配重板。 将样品放入 1 个土烘烤罐中,称重并烘烤至干,找出土中的水量。 以同样的方式对其他两个准备好的样品进行渗透测试。 试验结束 再制备两个 样品,每层 压实 25 次 和 56 次。 将样品放在两 个烤罐中 并称 重以确定它们 的质量。 在 110±5 °C 下干燥。 称量干后的质 量并计算土中 的水量。 B 的实验方式 (Unsoaked) A 的实验方式 (soaked)
84 7. 计算方式 7.1 计算公式 7.1.1 计算土中水含量的百分比( Water Content ) w = 土中水含量相对比干土质量的百分比 M1 = 湿土质量, 以克为单位 M2 = 干土质量, 以克为单位 7.1.2 计算湿密度( Wet Density ) ρt = 湿密度,单位是克每毫升。 A = 模具中压的湿土质量,以克为单位 V = 模具体积或在模具压实的湿土体积,以为毫升为单位 7.1.3 计算干密度 ( Dry Density ) ρd = 干密度,单位为克/毫升。 ρt = 湿密度,单位是克/毫升。 w = 土中水含量,以百分比表示
85 7.1.4 计算膨胀值( Swell ) S = 第一次读数和最后一次读数之间的差异 用来测量膨胀值( Swell )的 Dial Gauge 以毫米为单位。 H = 样品浸泡前的初始高度( Initial Height ),以毫米为单位 7.1.5 计算 CBR 值 在计算 CBR 值时,标准力 ( Standard Load ) 取如下: 备注 :1. 将单位转换为 SI 系统,见附录。 2. 压杆截面积 = 1,935.5 平方毫米. ( 3 平方英寸 ) CBR 由公式以百分比计算 X = 压力杆单位面积的读数压力( 2.54 毫米或 0.1 英寸的 Penetration 穿透) Y = 标准单位力(Standard Unit Load) 千克 / 平方厘米(来自上表)
86 8. 报告 在进行 CBR 实验时,报告以下内容: 8.1 密度下的 CBR 值 X % 最大干密度(高于标准类型或标准类型)使用小数 点后一位。 8.2 给定 CBR 的干密度值,根据 8.1 项,使用 3 位小数。 8.3 膨胀值(Swell)使用一位小数 8.4 和其他值根据报告表格 ว.2-15 ก。
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90 ทล. - ท. -.-/-/0/ 使用洛杉矶磨损( Los Angeles Abrasion ) 机器找粗骨 材( Coarse Aggregate )磨损试验方法
91 1. 范围 本实验是看石头、砾石和其他粗骨料( Coarse Aggregates )的磨损。此实验改自 ASTM. Designation :C131 - 69 和 CS 35 - 69。 2. 设备 2.1 洛杉矶磨损 ( Los Angeles Abrasion ) 机器由一个钢筒组成。 内径 711 ± 5 毫米 (28 ± 0.2 英寸),内部长度 508 ± 5 毫米 (20±0.2 英寸)有一个用于放置材料的隔 间,内部有一根高 89±2 毫米(3.5±0.1 英 寸)长 508±2 毫米(20±0.2 英寸)的横 杆,在钢内圆柱形牢牢固定,钢圆柱形的高 度从横杆回转到材料的隔间不小 1270mm。 (50 英寸)。 备注:横杆应具有长方形的截面积连接到圆柱形的钢墙,或者可以用角钢代替,通过连接 到放材料隔间的钢盖边缘,让角钢外侧朝向旋转方向。 2.2 标准筛,用于找粗骨料 Coarse Aggregate 的尺寸。 ทล. - ท. &'&/&)*) 使用洛杉矶磨损 ( Los Angeles Abrasion ) 机器找粗骨材 ( Coarse Aggregate )磨损试验方法
92 2.3 钢球 ( Abrasive Charge)是球形钢球。 每个 球的直径约为 46.8 毫米(1 27/32 英寸),质量在 390 至 445 克之间。钢球( Abrasive Charge )数 量取决于样品的等级,如表 1 所示。 2.4 衡器可以称重 15 公斤,可以读分辨率为 1 克。 2.5 可控制温度稳定在 110±5℃的烘箱用于烘烤土样 品。 3. 实验材料 :没有 表 1 每分级 (Grading)中使用的钢球 (Abrasive Charge)数量 Abrasive 数量 骨料 g.
93 4. 报告表格
94 5. 准备样品 5.1 如果样品未被砾石、沙子、磨石和粘土等污染, 样品应晒干或在 105-110℃的温度下烘干或。 然后 继续执行第 5.3 节。 5.2 如果样品含有粘土 或者将细节部分是一个又大 又紧的样品, 用水冲洗样品,丢弃通过 8 号筛的部 分,将留在 8 号的部分在 105-110℃的温度下烘 干,然后继续执行第 5.3 节。 5.3 把样品根据表 2 中的分级按尺寸分开。如果有 多个可用的尺寸,请选择最接近您要使用的尺寸的 分级。 6. 做实验 6.1 取第 5.3 节准备的样品和钢球( Abrasive Charge )根据表 1 中的数量,放入洛杉矶磨损 ( Los Angeles )。
95 6.2 以每分钟 30-33 次转速,以获得表 1 中的转数。 6.3 当转速已按规定完成时,从机器中取出样品。 6.4 筛过 12 号筛,把在筛子上的剩余部分洗清。 6.5 在筛子上的剩余部分洗清好了,就在 105-110 ºC 进行烘烤至干燥。
96 6.6 称量剩余样品的质量。 样品制备和实验流程图 开始制备样品 按四分法划(Quartering)分样或 通过分样器 (Sample Splitter) 分样 用水通过 #8 号筛子冲洗样品。 将筛上的剩余部分用于实验。 晒干或烘烤样品以干燥。 取样品按表 2 分别分级。 把粗骨材样品(Coarse Aggregate)和钢球放入放入洛杉矶磨损( Los Angeles ) 将机器旋转到指定的转数。 将样品从机器中取出并通过#12 筛进行洗清洗。 把在 #12 筛上的剩余样品去烘烤至干燥。 称量干样品的质量。 做实验结束 没有粘土混合 有粘土或精细部分混合