【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 石灰土、二灰穩(wěn)定粒料的最佳含水量w0 是結(jié)合料的最佳含水量w1 和集料飽水裹覆含水量w2 的加權(quán)值。飽水裹覆含水量是指把集料浸水飽和后取出，不擦去表面裹覆水時(shí)的含水量。除吸水率特大的集料外，此值對(duì)于礫石可以取3%，碎石可取4%。2．水泥穩(wěn)定粒料此類材料的最大干密度ρ0 與集料的最大干密度ρG 和水泥硬化后的水泥質(zhì)量有關(guān)。水泥加水拌勻后，在105℃烘箱中烘干，稱試驗(yàn)前水泥質(zhì)量和烘干后硬化的水泥質(zhì)量，即可求得水泥水化的水增量。因水泥中含有水化水，故用烘箱法不能正確測(cè)出水泥穩(wěn)定粒料的最佳含水量。根據(jù)對(duì)比試驗(yàn)，水泥穩(wěn)定粒料的最佳含水量w0 由水泥的水化水、集料的飽水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水（）三者組成。（三）瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)密度確定方法瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)密度,以瀝青拌和廠取樣試驗(yàn)的馬歇爾密度或者試驗(yàn)段密度為準(zhǔn)，當(dāng)采用前者方法時(shí)，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)比后者高（詳見第二章），無論是用哪種方法,均存在對(duì)試件（馬氏試件或芯樣試件）測(cè)密度的問題，在進(jìn)行密度試驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)混合料本身的特點(diǎn)，可采用下列方法之一：（1）水中重法：本法僅適用于密實(shí)的Ⅰ型瀝青混凝土試件，不適用于采用了吸水性大的集料的瀝青混合料試件。（2）表干法，本法適用于表面較粗但較密實(shí)的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型瀝青混凝土試件：但不適用于吸水率大于2％的瀝青混合料試件。（3）蠟封法：本法適用于吸水率大于2％的Ⅰ 型或Ⅱ 型瀝青混凝土試件以及瀝青碎石混合料試件，不能用水中重法或表干法測(cè)密度時(shí)，應(yīng)用蠟封法測(cè)定。（4）體積法：本法適用于空隙率較大的瀝青碎石混合料及大空隙透水性開級(jí)配瀝青混合料試件。具體的試驗(yàn)方法見《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ052一2000）。二、現(xiàn)場(chǎng)密度試驗(yàn)檢測(cè)方法（一）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(chǎng)測(cè)定密度的主要方法。該方法可用于測(cè)試各種土或路面材料的密度，它的缺點(diǎn)是：需要攜帶較多量的砂，而且稱量次數(shù)較多，因此它的測(cè)試速度較慢。采用此方法時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)集料的最大粒徑小于15mm、測(cè)定層的厚度不超過150mm時(shí)，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒測(cè)試。（2）當(dāng)集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測(cè)定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時(shí)，應(yīng)用Φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試。1．儀具與材料（1）灌砂筒：有大小兩種，根據(jù)需要采用。儲(chǔ)砂筒筒底中心有一個(gè)圓孔，下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口，直徑與儲(chǔ)砂筒的圓孔相同，漏斗焊接在一塊鐵板上，鐵板中心有一圓孔與漏斗上開口相接，儲(chǔ)砂筒筒底與漏斗之間沒有開關(guān)。開關(guān)鐵板上也有一個(gè)相同直徑的圓孔。（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。（3）基板：用薄鐵板制作的金屬方盤，盤的中心有一圓孔。（4）玻璃板：邊長(zhǎng)約5m～600mm的方形板。（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300mm x 500mm x 40mm的搪瓷盤存放。（6）天平或臺(tái)稱：稱量10 ～15kg，感量不大于1g。用于含水量測(cè)定的天平精度，對(duì)細(xì)粒土、中粒土、。（7）含水量測(cè)定器具：如鋁盒、烘箱等。（8）量砂：粒徑0．30～ ～，約2040kg，使用前須洗凈、烘干，并放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。（9）盛砂的容器：塑料桶等。（10）其他：鑿子、改錐、鐵錘、長(zhǎng)把勺、小簸箕、毛刷等。2．試驗(yàn)方法與步驟（1）標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量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(yàn)都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。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。③不晃動(dòng)儲(chǔ)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(shí)，將開關(guān)關(guān)上，并細(xì)心地取走灌砂筒。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。⑤重復(fù)上述測(cè)量三次，取其平均值。（2）標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量γ。①用水確定標(biāo)定罐的容積V,準(zhǔn)確至1mL。②在儲(chǔ)砂筒中裝人砂并稱重，并將灌砂簡(jiǎn)放在標(biāo)定罐上，將開關(guān)打開，讓砂流出，在整個(gè)流砂過程中，不要碰動(dòng)灌砂筒，直到砂不再下流時(shí)，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。③計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量。④重復(fù)上述測(cè)量三次，取其平均值。⑤計(jì)算量砂的單位質(zhì)量。（3）試驗(yàn)步驟①在試驗(yàn)地點(diǎn)，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將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時(shí)，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(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)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(cè)厚度時(shí)，應(yīng)先測(cè)量厚度后再進(jìn)行這一步驟。③取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈。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(shí)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(cè)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(duì)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。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(cè)定其含水量（w，以％計(jì)）。樣品的數(shù)量如下：用小灌砂筒測(cè)定時(shí)，對(duì)于細(xì)粒土，不少于100g。對(duì)于各種中粒土，不少于500g。用大灌砂筒測(cè)定時(shí)，對(duì)于細(xì)粒土，不少于200g；對(duì)于各種中粒土，不少于1000g對(duì)于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料，宜將取出的全部材料烘干，且不少于2000g,稱其質(zhì)量m d，準(zhǔn)確至1g。當(dāng)為瀝青表面處治或?yàn)r青貫人結(jié)構(gòu)類材料時(shí)，則省去測(cè)定含水量步驟。，將灌砂筒安放在基板中間（儲(chǔ)砂筒內(nèi)放滿砂質(zhì)量m 1），使灌砂筒的下口對(duì)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(dòng)灌砂筒，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，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。，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(duì)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(dòng)灌砂筒。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，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。，以備下次試驗(yàn)時(shí)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(shí)間，使其與空氣的溫度達(dá)到平衡后再用。3．計(jì)算（1）計(jì)算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量mb。（2）計(jì)算試坑材料的濕密度ρw。（3）計(jì)算試坑材料的干密度ρd。（4）水泥、石灰粉、煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土，計(jì)算干密度ρd。當(dāng)試坑材料組成與擊實(shí)試驗(yàn)的材料有較大差異時(shí)，可以試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)，求取實(shí)際的最大子密度。4．試驗(yàn)中應(yīng)注意的問題灌砂法是施工過程中最常用的試驗(yàn)方法之一。此方法表面上看起來較為簡(jiǎn)單，但實(shí)際操作時(shí)常常不好掌握，并會(huì)引起較大誤差；又因?yàn)樗菧y(cè)定壓實(shí)度的依據(jù)：故經(jīng)常是質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)督部門與施工單位之間發(fā)生矛盾或糾紛的環(huán)節(jié)，因此應(yīng)嚴(yán)格遵循試驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)，以提高試驗(yàn)精度。為使試驗(yàn)做得準(zhǔn)確，應(yīng)注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1）量砂要規(guī)則。量砂如果重復(fù)使用，一定要注意晾干，處理一致，否則影響量砂的松方密度。（2）每換一次量砂，都必須測(cè)定松方密度，漏斗中砂的數(shù)量也應(yīng)該每次重做。因此量砂宜事先準(zhǔn)備較多數(shù)量。切勿到試驗(yàn)時(shí)臨時(shí)找砂，又不作試驗(yàn)；僅使用以前的數(shù)據(jù)。（3）地表面處理要平整，只要表面凸出一點(diǎn)（即使1mm），使整個(gè)表面高出一薄層，其體積也算到試坑中去了，會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。因此本方法一般宜采用放上基板先測(cè)定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（67）計(jì)算填坑的砂量，只有在非常光滑的情況下方可省去此操作步驟。（4）在挖坑時(shí)試坑周壁應(yīng)筆直，避免出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形：這樣就會(huì)使檢測(cè)密度偏大或偏小。（5）灌砂時(shí)檢測(cè)厚度應(yīng)為整個(gè)碾壓層厚，不能只取上部或者取到下一個(gè)碾壓層中。（二）環(huán)刀法環(huán)刀法是測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)密度的傳統(tǒng)方法。國(guó)內(nèi)習(xí)慣采用的環(huán)刀容積通常為200cm3，環(huán)刀高度通常約5cm。用環(huán)刀法測(cè)得的密度是環(huán)刀內(nèi)土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度。它不能代表整個(gè)碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環(huán)刀取在碾壓層的上部，則得到的數(shù)值往往偏大，若環(huán)刀取的是碾壓層的底部，則所得的數(shù)值將明顯偏小，就檢查路基土和路面結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)度而言，我們需要的是整個(gè)碾壓層的平均壓實(shí)度，而不是碾壓層中某一部分的壓實(shí)度，因此，在用環(huán)刀法測(cè)定土的密度時(shí)，應(yīng)使所得密度能代表整個(gè)碾壓層的平均密度。然而，這在實(shí)際檢測(cè)中是比較困難的；只有使環(huán)刀所取的土恰好是碾壓層中間的土，環(huán)刀法所得的結(jié)果才可能與灌砂法的結(jié)果大致相同。另外，環(huán)刀法適用面較窄，對(duì)于含有粒料的穩(wěn)定土及松散性材料無法使用。(1)人工取土器或電動(dòng)取土器：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23cm，壁厚1．52mm。電動(dòng)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。電動(dòng)取土器主要技術(shù)參數(shù)為：工作電壓DC24V(36Ah)；轉(zhuǎn)速5070r／min，無級(jí)調(diào)速；整機(jī)質(zhì)量約35kg。（2）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）。（3）其他：鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測(cè)定含水量設(shè)備等。2．試驗(yàn)方法與步驟(1)用人工取土器測(cè)定粘性土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土密度①擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質(zhì)量m2。②在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約30cmx 30cm的地面清掃干凈。并將壓實(shí)層鏟去表面浮動(dòng)及不平整的部分，達(dá)到一定深度，使環(huán)刀打下后，能達(dá)到要求的取土深度，但不得擾動(dòng)下層。③將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上，順次將環(huán)刀、環(huán)蓋放人定向筒內(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)刀打人壓實(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)刀及試樣挖出。,用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土，用直尺檢測(cè)直至修平為止。，用天平稱取環(huán)刀及試樣合計(jì)質(zhì)量m1 ,。，取具有代表注的試樣，測(cè)定其含水量。(2)用人工取土器測(cè)定砂性土或砂層密度①如為濕潤(rùn)的砂土：試驗(yàn)時(shí)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(gè)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(shí)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)刀上口蓋一塊平滑的木板，一手按住木板,另一只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)刀轉(zhuǎn)過來，削去環(huán)刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。④擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與試樣合計(jì)質(zhì)量m1。⑤自環(huán)刀中取具有代表性的試樣測(cè)定其含水量。，可直接將環(huán)刀壓人或打入土中。（3）用電動(dòng)取土器測(cè)定元機(jī)結(jié)合料細(xì)粒土和硬塑土密度①裝上所需規(guī)格的取芯頭。在施工現(xiàn)場(chǎng)取芯前，選擇一塊平整的路段，將四只行走輪打起，囚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(dòng)升降手輪，使取芯頭剛好與上層接觸，鎖緊手柄。，調(diào)速器的輸出端接人取芯機(jī)電源插口。指示燈亮，顯示電路已通；啟動(dòng)開關(guān)，電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)取芯機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。、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，將取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，搖動(dòng)即可取出樣品。③取出樣品，立即按取芯套筒長(zhǎng)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)行其他試驗(yàn)項(xiàng)目，裝人鋁盒，送試驗(yàn)室備用。④用天平稱量土芯帶套筒質(zhì)m1，從土芯中心部分取試樣測(cè)定含水量。3．計(jì)算按下式分別計(jì)算試樣的濕密度 ρw。及干密度ρd。（三）核子密度濕度儀法該法是利用放射性元素（通常是 射線和中子射線）測(cè)量土或路面材料的密度和含水量。這類儀器的特點(diǎn)是測(cè)量速度快，需要人員少。該類方法適用于測(cè)量各種土或路面材料的密度和含水量，有些進(jìn)口儀器可貯存打印測(cè)試結(jié)果。它的缺點(diǎn)是，放射性物質(zhì)對(duì)人體有害，另外需要打洞的儀器，在打洞過程中使洞壁附近的結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響測(cè)定的準(zhǔn)確性，對(duì)于核子密度濕度儀法，可作施工控制使用，但需與常規(guī)方法比較，以驗(yàn)證其可靠性。1．儀具與材料（1）核子密度濕度儀：符合國(guó)家規(guī)定的關(guān)于健康保護(hù)和安全使用標(biāo)準(zhǔn)，～，測(cè)定誤差不大于177。 ，含水率測(cè)量范圍為0～ , 測(cè)定誤差不大于 177。 g/cm3。它主要包括下列部件：① γ 射線源：雙層密封的同位素放射源，如銫一13鈷－60 或鐳226等。②中子源：如镅（241）一鈹?shù)取＂厶綔y(cè)器：γ射線探測(cè)器或中子探測(cè)器等。④讀數(shù)顯示設(shè)備：如液晶顯示器。脈沖計(jì)數(shù)器、數(shù)率表或直接讀數(shù)表。⑤標(biāo)準(zhǔn)板：提供檢驗(yàn)儀器操作和散射計(jì)數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)用。⑤安全防護(hù)設(shè)備：符合國(guó)家規(guī)定要求的設(shè)備。、鉆桿、接線等。（2）細(xì)砂：～。（3）天平或臺(tái)稱。（4）其他：毛刷等。2．試驗(yàn)方法與步驟本方法用于測(cè)定瀝青混合料面層的壓實(shí)密度時(shí)，在表面用散射法測(cè)定，所測(cè)定瀝青面層的層厚應(yīng)不大于根據(jù)儀器性能決定的最大厚度。用于測(cè)定土基或基層材料的壓實(shí)密度及含水量時(shí)打洞后用直接透射法測(cè)定，測(cè)定層的厚度不宜大于20cm.。1）準(zhǔn)備工作(1)每天使用前按下列步驟用標(biāo)準(zhǔn)板測(cè)定儀器的標(biāo)準(zhǔn)值：①接通電源，按照儀器使用說明書建議的預(yù)熱時(shí)間，預(yù)熱測(cè)定儀。②在測(cè)定前，應(yīng)檢查儀器性能是否正常，在標(biāo)準(zhǔn)板上取34個(gè)讀數(shù)的平均值建立原始標(biāo)準(zhǔn)值，并與使用說明書提供的標(biāo)準(zhǔn)值校對(duì)，如標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)超過使用說明書規(guī)定的界限時(shí)，應(yīng)重復(fù)此標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量，若第二次標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)仍超出規(guī)定的界限時(shí)，需視作故障并進(jìn)行儀器檢查。（2）在進(jìn)行瀝青混合料壓實(shí)層密度測(cè)定前，應(yīng)用核子法對(duì)鉆孔取樣的試件進(jìn)行標(biāo)定；測(cè)定其他材料密