環(huán)刀法壓實(shí)度檢測儀 土壤容重測定儀 環(huán)刀取土器 環(huán)刀取樣器 取樣容器
現(xiàn)場實(shí)測干密度和實(shí)驗(yàn)室測的zui大干密度的比值。壓實(shí)度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一,表征現(xiàn)場壓實(shí)后的密度狀況,壓實(shí)度越高,密度越大,材料整體性能越好。對于路基、路面半剛性基層及粒料類柔性基層而言,壓實(shí)度是指工地上實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)所得zui大干密度的比值;對瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言,壓實(shí)度是指現(xiàn)場達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。
一、目的和適用范圍
1、本方法規(guī)定在公路工程現(xiàn)場用環(huán)刀法測定土基及路面材料的密度及壓實(shí)度。
2、本方法適用于細(xì)粒土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土的密度。但對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土,其齡期不宜超過 2d ,且宜用于施工過程中的壓實(shí)度檢驗(yàn)。
二、儀具與材料 本試驗(yàn)需要下列儀具與材料:
1 、人工取土器:包括環(huán)刀、環(huán)蓋、定向筒和擊實(shí)錘系統(tǒng)(導(dǎo)桿、落錘、手柄)。環(huán)刀內(nèi)徑 6~8cm ,高 2~3 cm 。壁厚 1.5~2 mm 。
2 、電動取土器:由底座、行走輪、立柱、齒輪箱、升降機(jī)構(gòu)、取芯頭等組成。
( 1 )底座:由底座平臺、定位銷、行走輪組成。平臺是整個儀器的支撐基礎(chǔ);定位銷供操作時儀器定位用;行走輪供換點(diǎn)取芯時儀器近距離移動用,當(dāng)定位時四只輪子可扳起離開地表。
( 2 )立柱:由立柱與立柱套組成,裝在底座平臺上,作為升降機(jī)構(gòu)、取芯機(jī)構(gòu)、動力和傳動機(jī)構(gòu)的支架。
( 3 )升降機(jī)構(gòu):由升降手輪、鎖緊手柄組成,供調(diào)整取芯機(jī)構(gòu)高低用。松開鎖緊手柄,轉(zhuǎn)動升降手輪,取芯機(jī)構(gòu)即可升降,到所需位置時擰緊手柄定位。
( 4 )取芯機(jī)構(gòu):由取芯頭、升降軸組成,取芯頭為金屬圓筒,下口對稱焊接兩個合金鋼切削刀頭,上端面焊有平蓋,其上焊螺母,靠螺旋接于升降軸上。取芯頭為可換式,有三種規(guī)格,即 50mm × 50mm 、 70mm × 70mm 、 100mm × 100mm ,另配有相應(yīng)的取芯套筒、扳手、鉛盒等。
( 5 )動力和傳動機(jī)構(gòu):主要由直流電機(jī)、調(diào)速器、齒輪箱組成。另配電瓶和充電器。當(dāng)電機(jī)工作時,通過齒輪箱的齒輪將動力傳給取芯機(jī)構(gòu),升降軸旋轉(zhuǎn),取芯頭進(jìn)入旋切工作狀態(tài)。
( 6 )電動取土器主要技術(shù)參數(shù)為: 工作電壓 DC24V ( 36A ? h ); 轉(zhuǎn)速度 50~70r/min ,無級調(diào)速; 整機(jī)質(zhì)量約 35kg 。
電動取土器:1- 立柱; 2- 升降軸; 3- 電源輸入; 4- 直流電機(jī); 5- 升降手柄; 6 、 7- 電源指示; 8- 鎖緊手柄; ? 9- 升降手輪; 10- 取芯頭; 11- 立柱套; 12- 調(diào)速器; 13- 電瓶; 14- 行走輪; 15- 定位銷; 16- 底座平臺
3、天平:感量 0.1g (用于取芯頭內(nèi)徑小于 70mm 樣品的稱量),或 1.0g (用于取芯頭內(nèi)徑 100mm 樣品的稱量)。
4、其它:鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測定含水量設(shè)備等。
三、方法與步驟
1 、按有關(guān)試驗(yàn)方法對檢測試樣用同種材料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),得到zui大干密度 ( ρ dm ) 及zui佳含水量 ( w 0 ) 。
2 、用人工取土器測定粘性土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土密度的步驟:
( 1 ) 擦凈環(huán)刀,稱取環(huán)刀質(zhì)量 M 2 ,準(zhǔn)確至 0 . 1g.
( 2 )在試驗(yàn)地點(diǎn),將面積約 30cm × 30cm 的地面清掃干凈,并將壓實(shí)層鏟表面浮動及不平整的部分,達(dá)一定深度,使環(huán)刀打下后,能達(dá)到要求的取土深度,但不得將下層擾動。
( 3 )將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上,順次將環(huán)刀、環(huán)蓋放入定向筒內(nèi)與地面垂直。
( 4 )將導(dǎo)桿保持垂直狀態(tài), 用取土器落錘將環(huán)刀打入壓實(shí)層中,至環(huán)蓋頂面與定向筒 上口齊平為止。 ( 5 )去掉擊實(shí)錘和定向筒,用鎬將環(huán)刀試樣挖出。
( 6 )輕輕取下環(huán)蓋,用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土,用直尺檢測直至修平為止。
( 7 )擦凈環(huán)刀壁,用天平稱取出環(huán)刀及試樣合計質(zhì)量 M 1 ,準(zhǔn)確至 0 . 1g .
( 8 )自環(huán)刀中取出試樣,取具有代表性的試樣,測定其含水量( w )。
3、用人工取土器測定砂性土或砂層密度時的步驟:
( 1 )如為濕潤的砂土,試驗(yàn)時不需要使用擊實(shí)錘和定向筒。在鏟平的地面上,細(xì)心挖出一個直徑較環(huán)刀外徑略大的砂土柱,將環(huán)刀刃口向下,平置于砂土柱上,用兩手平穩(wěn)地將環(huán)刀垂直壓下,直至砂土柱突出環(huán)刀上端約 2cm 時為止。
( 2 )削掉環(huán)刀口上的多余砂土,并用直尺刮平。
( 3 )在環(huán)刀口上蓋一塊平滑的木板,一手按住木板,另一手用小鐵鍬將試樣從環(huán)刀底部切斷,然后將裝滿試樣的環(huán)刀反轉(zhuǎn)過來,削去環(huán)刀刃口上的多余砂土,并用直尺刮平。
( 4 )擦凈環(huán)外壁,稱環(huán)刀與試樣合計質(zhì)量( M 1 ),準(zhǔn)確至 0.1g 。
( 5 )自環(huán)刀中取具有代表性的試樣測定其含水量。
( 6 )干燥的砂土不能挖成砂土柱時,可直接將環(huán)刀壓入或打入土中。
4、用電動取土器測定無機(jī)結(jié)合料細(xì)土和硬塑土密度的步驟:
( 1 )裝上所需規(guī)格的取芯頭。在施工現(xiàn)場取芯前,選擇一塊平整的路段,將四只行走輪打起,四根定位銷釘采用人工加壓的方法,壓入路基土層中。松開鎖緊手柄,旋動升降手輪,使取芯頭剛好與土層接觸,鎖緊手柄。
( 2 )將電瓶與調(diào)速器接通,調(diào)速的輸出端接入取芯機(jī)電源插口。指示燈亮,顯示電路已通;啟動開關(guān),電動機(jī)工作,帶動取芯機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。根據(jù)土層含水量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,操作升降手柄,上提取芯機(jī)構(gòu),停機(jī),移開機(jī)器。由于取芯頭圓筒外表有幾條螺旋狀突起,切下的土屑排在筒外順螺紋上旋拋出地表,因此,將取芯筒套在切削好的土芯立柱上,搖動即可取出樣品。
( 3 )取出樣品,立即按取芯套長度用修土刀或鋼絲鋸修平兩端,制成所需規(guī)格土芯,如擬進(jìn)行其它試驗(yàn)項(xiàng)目,裝入鉛盒,迸試驗(yàn)室備用。
( 4 )用天平稱量土芯帶套筒質(zhì)量 M 1 ,從土芯中心部分取試樣測定含水量。
5、本試驗(yàn)須進(jìn)行兩次平行測定,其平行差值不得大于 0 . 03g /cm 3 。求其算術(shù)平均值。
四、計算
按式( 4 — 11 )、( 4 — 12 )計算試樣的濕度及干密度: ( 4 — 11 ) ( 4 — 12 ) 式中: ρ w ——試樣的濕密度( g/cm 3 ) ; ρ d ——試樣的干密度( g/cm 3 ); M 1 ——環(huán)刀或取芯套筒與試樣合計質(zhì)量( g ); M 2 ——環(huán)刀或取芯套筒質(zhì)量( g ); d ——環(huán)刀或取芯套筒直徑( cm ); h ——環(huán)刀或取芯套筒高度( cm ); w ——試樣的含水量( % )。 按式( 4 — 13 )計算施工壓實(shí)度: ( 4 — 13 ) 式中: K ——測試地點(diǎn)的施工壓實(shí)度( % ): ρ d ——試樣的干密度( g/cm 3 ); ρ dm ——由擊實(shí)試驗(yàn)得到的試樣的zui大干密度( g/cm 3 )。
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