《公路工程检测技术》试验指导书1
1 《公路工程检测技术》 试 验 指 导 书
试验一石灰土的无侧限抗压强度试验一、试验目的该试验主要测定路面基层稳定材料（稳定细粒土、中粒土、粗粒土）7天无侧限抗压强度，主要应用在路面基层稳定材料配合比设计和工程施工质量控制。室内配合比设计试验和现场检测两者在试料准备和结果处理上是不同的，前者根据设计配合比称取试料并拌和，按要求制备试件，结果处理是按Rc0.95=Rc-1.645S>Ra后者则在工地现场取拌和的混合料作试料，并按要求制备试件，结果处理是按Rc>Rd/ (1-Z.Cv)。二、试验要求通过试验，要求掌握无侧限抗压强度的试验方法和数据处理，掌握无侧限抗压强度在路面基层稳定材料配合比设计和在工程施工质量控制中的具体应用。三、仪器设备1、圆孔筛：孔径40mm、25mm及5mm的筛各一个。2、试模：适用于下列不同土的试模尺寸为：细粒土（最大粒径不超过10mm）：试模的直径×高=50mm×50mm；中粒土（最大粒径不超过25mm）：试模的直径×高=100mm×100mm：粗粒土（最大粒径不超过40mm）：试模的直径×高=150mm×150mm。3、反力框架、液压千斤顶（或压力机）4、路面材料强度试验仪或其他合适的压力机，但后者的规格应不大于200kN。5、养护箱、水槽、天平、台秤、量筒、拌和工具、脱模器、大小铝盒、烘箱等。四、试验步骤1、试料准备将具有代表性的风干试料，将土过筛并进行分类。粗粒土，除去大于40mm的颗粒备用；中粒土则除去大于25mm或20mm的：细粒土则除去大于10mm的。并测定其风干含水量。细粒土，试样应不少于100g；粒径小于25mm的中粒土，试样应不少于1000g；粒径小于40mm的粗粒土，试样的质量应不少于2000g。2、按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密度。3、配制混合料（1）平行试验制件数量：稳定细粒土，至少制6个试件；稳定中粒土和粗粒土，至少分别制9个和13个试件。（2）称料拌和：细粒土，一次称取6个试件的土：中粒土，一次称取3个试件的土：对于粗粒土，一次只称取一个试件的土；将称好的试料加规定的水进行拌和均匀，将土和水拌和均匀后放在密闭容器内浸润备用（浸润时间：粘性土1224h：粉性土6~8h；砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可以缩短到4h左右；含土很少的未筛分碎石、砂砾及砂可以缩短到2h）。（3）若为水泥、石灰综合稳定土，可将石灰、土加水一起拌匀后进行浸润。在浸润过的试料中，加入预定数量的水泥并拌和均匀，在拌和过程中，应预留的3%的水加入土中，使混合料的含水量达到最佳含水量。拌和均匀的加有水泥的混合料应在1h内按下述方法制成试件，超过1h的混合料应该作废。4、按预定的干密度制件(1)制备一个预定干密度的试件，需要的稳定土混合料数量m（g）=paV(1+Wopt)=p dmaxKV(1+Wopt)式中：V一试模的体积；Wopt一稳定土混合料的最佳含水量（%）；K一压实度标准Pd一稳定土试件的干密度，g/m；Pdmax--稳定土试件的最大干密度，g/m。(2)装件：将试模的下压柱放入试模的下部，但外露2cm左右。将称量Ⅲ分2～3次灌入试模中，2
2 试验一 石灰土的无侧限抗压强度试验 一、试验目的 该试验主要测定路面基层稳定材料（稳定细粒土、中粒土、粗粒土）7 天无侧限抗压强度 ，主要 应用在路面基层稳定材料配合比设计和工程施工质量控制。 室内配合比设计试验和现场检测两者在试料准备和结果处理上是不同的，前者根据设计配合比称取 试料并拌和，按要求制备试件，结果处理是按 RC0.95=RC-1.645S＞Rd；后者则在工地现场取拌和的混合 料作试料，并按要求制备试件，结果处理是按 RC＞Rd/（1-ZaCv）。 二、试验要求 通过试验，要求掌握无侧限抗压强度的试验方法和数据处理，掌握无侧限抗压强度在路面基层稳 定材料配合比设计和在工程施工质量控制中的具体应用 。 三、仪器设备 1、圆孔筛：孔径 40mm、25mm 及 5mm 的筛各一个。 2、试模：适用于下列不同土的试模尺寸为： 细粒土（最大粒径不超过 10mm）：试模的直径×高=50mm×50mm； 中粒土（最大粒径不超过 25mm）：试模的直径×高=100mm×l00mm； 粗粒土（最大粒径不超过 40mm）：试模的直径×高=150mm×150mm。 3、反力框架、液压千斤顶（或压力机） 4、路面材料强度试验仪或其他合适的压力机，但后者的规格应不大于 200kN。 5、养护箱、水槽、天平、台秤、量筒、拌和工具、脱模器、大小铝盒、烘箱等。 四、试验步骤 1、试料准备 将具有代表性的风干试料，将土过筛并进行分类。粗粒土，除去大于 40mm 的颗粒备用；中粒土 则除去大于 25mm 或 20mm 的；细粒土则除去大于 10mm 的。并测定其风干含水量。细粒土，试样应 不少于 100g；粒径小于 25mm 的中粒土，试样应不少于 1000g；粒径小于 40mm 的粗粒土，试样的质 量应不少于 2000g。 2、按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密 度。 3、配制混合料 （1）平行试验制件数量：稳定细粒土，至少制 6 个试件；稳定中粒土和粗粒土，至少分别制 9 个和 13 个试件。 （2）称料拌和：细粒土，一次称取 6 个试件的土；中粒土，一次称取 3 个试件的土；对于粗粒土， 一次只称取一个试件的土；将称好的试料加规定的水进行拌和均匀，将土和水拌和均匀后放在密闭容 器内浸润备用（浸润时间：粘性土 12～24h；粉性土 6～8h；砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等 可以缩短到 4h 左右；含土很少的未筛分碎石、砂砾及砂可以缩短到 2h）。 （3）若为水泥、石灰综合稳定土，可将石灰、土加水一起拌匀后进行浸润。在浸润过的试料中， 加入预定数量的水泥并拌和均匀，在拌和过程中，应预留的 3%的水加入土中，使混合料的含水量达 到最佳含水量。拌和均匀的加有水泥的混合料应在 1h 内按下述方法制成试件，超过 1h 的混合料应该 作废。 4、按预定的干密度制件 (1)制备一个预定干密度的试件，需要的稳定土混合料数量 m1（g） m1=ρd V(1+Wopt)=ρdmax KV(1+Wopt) 式中：V—试模的体积；Wopt—稳定土混合料的最佳含水量（%）；K—压实度标准 ρd—稳定土试件的干密度，g／m 3 ；ρdmax-稳定土试件的最大干密度，g／m 3。 (2)装件：将试模的下压柱放入试模的下部，但外露 2cm 左右。将称量 m1分 2～3 次灌入试模中
每次灌入后用夯棒插实。然后将上压柱放入试模内，上压柱也外露2cm。3)静压：将整个试模放到反力框架内的千斤顶（或压力机）上，加压直到上下压柱都压入试模为止，维持压力1min。(4)脱模：解除压力后，取下试模，拿去上压柱，并放到脱模器上将试件顶出。(5)称试件的质量m2，小试件准确到1g：中试件准确到2g；大试件准确到5g。然后用游标卡尺量试件的高度h，准确到0.1mm。5、养生：试件脱模后并称量，应立即放到养护箱内进行保温保湿养生。但中试件和大试件应先用塑料薄膜包覆。养生时间视需要而定，作为工地控制，通常都只取7d。整个养生期间的温度，在北方地区应保持20℃土2℃，在南方地区应保持25℃土2℃。养生最后一天，应该将试件浸泡在水中，水的深度应使水面在试件顶上约25mm。在浸泡水中前，应再次称试件的质量m3。在养生期间，试件质量的损失应该符合：小试件不超过1g：中试件不超过4g；大试件不超过10g。质量损失超过规定的试件，应该作废。6、无侧限抗压强度试验（1）将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸试件表面的可见自由水，并称试件的质量m4o（2）用游标卡尺量试件的高度hi，准确到0.1mm，（3）将试件放到路面材料强度试验仪上，进行抗压试验。试验过程中，并保持速率约为1mm/min。记录试件破坏时的最大压力P（N)。（4）从试件内部取有代表性的样品测定其含水量の：7、计算（1）试件的无侧限抗压强度R。用下列相应的公式计算：PP=0.00051P(MPa)；=0.000127P(MPa)中试件：R=小试件：R。AP大试件：Re=岁=0.00057P(MPa）；式中：P一—试件破坏时的最大压力，N；A—一试件的截面积，mm2，A="D2；D一一试件的直径，mm。4（2）精密度或允许误差。平行试验的偏差系数Cv（%）应符合下列规定：小试件不大于10%；中试件不大于15%；大试件不大于20%8、报告报告应包括以下内容：（1）材料的颗粒组成；（2）水泥的种类和标号或石灰的等级；（3）确定最佳含水量时的结合料用量以及最佳含水量（%）和最大干密度（g/cm2）；（4）水泥或石灰剂量（%）或石灰（或水泥）、粉煤灰和集料的比例；（5）试件干密度（准确到0.01g/cm）或压实度；（6）吸水量以及测抗压强度时的含水量（%）：（7）抗压强度：小于2.0MPa时，采用两位小数，并用偶数表示；大于2.0MP时，采用1位小数：（8）试验结果的最小值和最大值、平均值R，、标准差S、偏差系数Cv，和95%概率的值R.0.9s(= R.-1.645S) 。(9)工程施工质量试验结果处理：最小值和最大值、平均值R。标准差S偏差系数Cy，Rc≥Ra/（1-Z.Cv）（Za为标准正态分布表中随保证率而变的系数，高数公路和一级公路应取保证率95%，即Z=1.645：其它公路应取保证率90%，即Z=1.282）。五、注意事项3
3 每次灌入后用夯棒插实。然后将上压柱放入试模内，上压柱也外露 2cm。 (3)静压：将整个试模放到反力框架内的千斤顶（或压力机）上，加压直到上下压柱都压入试模为 止，维持压力 1min。 (4)脱模：解除压力后，取下试模，拿去上压柱，并放到脱模器上将试件顶出。 (5)称试件的质量 m2，小试件准确到 1g；中试件准确到 2g；大试件准确到 5g。然后用游标卡尺量 试件的高度 h，准确到 0.1mm。 5、养生：试件脱模后并称量，应立即放到养护箱内进行保温保湿养生。但中试件和大试件应先用 塑料薄膜包覆。养生时间视需要而定，作为工地控制，通常都只取 7d。整个养生期间的温度，在北方 地区应保持 20℃±2℃，在南方地区应保持 25℃±2℃。 养生最后一天，应该将试件浸泡在水中，水的深度应使水面在试件顶上约 25mm。在浸泡水中前， 应再次称试件的质量 m3。在养生期间，试件质量的损失应该符合：小试件不超过 1g；中试件不超过 4g；大试件不超过 10g。质量损失超过规定的试件，应该作废。 6、无侧限抗压强度试验 （1）将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸试件表面的可见自由水，并称试件的质量 m4。 （2）用游标卡尺量试件的高度 h1，准确到 0.1mm。 （3）将试件放到路面材料强度试验仪上，进行抗压试验。试验过程中，并保持速率约为 1mm／ min。记录试件破坏时的最大压力 P（N）。 （4）从试件内部取有代表性的样品测定其含水量 1： 7、计算 （1）试件的无侧限抗压强度 Rc 。用下列相应的公式计算： 小试件： 0.00051P(MPa) A P Rc ； 中试件： 0.000127P(MPa) A P Rc 大试件： 0.00057P(MPa) A P Rc ； 式中： P ——试件破坏时的最大压力，N； A ——试件的截面积，mm 2， 2 4 A D ； D ——试件的直径，mm。 （2）精密度或允许误差。 平行试验的偏差系数 CV （%）应符合下列规定： 小试件不大于 10% ；中试件不大于 15% ； 大试件不大于 20% 8、报告 报告应包括以下内容： （1）材料的颗粒组成； （2）水泥的种类和标号或石灰的等级； （3）确定最佳含水量时的结合料用量以及最佳含水量（%）和最大干密度（g/cm3）； （4）水泥或石灰剂量（%）或石灰（或水泥）、粉煤灰和集料的比例； （5）试件干密度（准确到 0.01g/cm3）或压实度； （6）吸水量以及测抗压强度时的含水量（%）； （7）抗压强度：小于 2.0MPa 时，采用两位小数，并用偶数表示；大于 2.0MP 时，采用 1 位小数； （8）试验结果的最小值和最大值、平均值 Rc 、标准差 S 、偏差系数 CV ，和 95%概率的值 ( 1.645 ) Rc0.95 Rc S 。 (9)工程施工质量试验结果处理：最小值和最大值、平均值 Rc 、标准差 S 、 偏差系数 CV ，RC≥Rd/（1-ZaCv） （Za 为标准正态分布表中随保证率而变的系数，高数公路和 一级公路应取保证率 95%，即 Za=1.645；其它公路应取保证率 90%，即 Za=1.282）。 五、注意事项
1、试料的计算、拌合、浸润时间要严格按照要求去做，尤其掺加水泥的材料，更应该考虑水泥凝结时间的要求。2、养生期间温度，在北方地区应保持20℃土2℃，在南方地区应保持25℃土2℃。3、抗压强度：小于2.0MPa时，采用两位小数，并用偶数表示；大于2.0MP时，采用1位小数：4、无侧限抗压强度在配合比设计和工程施工质量控制结果处理区别。六、试验报告无侧限抗压强度试验材料类型试件类型结合料名称混合料名称剂量（%）结合料剂量最佳含水量（%）最大干密度（g/cm2）制件方法制件日期设计强度(Mpa)试养生前浸水前浸水后养生期间吸水养生前浸水后试件破无侧限件量试件试件质试件质试件质质量损失试件高坏时的抗压强编量m3量 m4量m2度hih2最大压度Rcm2-m3 (g)m4-m3号(g)(g)(g)(g)(cm)(cm)力P(N)(Mpa)最小值Rcmin(Mpa)最大值Rcmax(Mpa)平均值Rc(Mpa)标准差S偏差系数CvRc0.95(Mpa)(Mpa)（(%)结论：4
4 1、试料的计算、拌合、浸润时间要严格按照要求去做，尤其掺加水泥的材料，更应该考虑水泥 凝结时间的要求。 2、养生期间温度，在北方地区应保持 20℃±2℃，在南方地区应保持 25℃±2℃。 3、抗压强度：小于 2.0MPa 时，采用两位小数，并用偶数表示；大于 2.0MP 时，采用 1 位小数； 4、无侧限抗压强度在配合比设计和工程施工质量控制结果处理区别。 六、试验报告 无侧限抗压强度试验 材料类型 试件类型 结合料名称 混合料名称 剂量（%） 结合料剂量 最佳含水量（%） 最大干密度（g/cm3） 设计强度(Mpa) 制件方法 制件日期 试 件 编 号 养生前 试件质 量 m2 （g） 浸水前 试件质 量 m3 （g） 浸水后 试件质 量 m4 （g） 养生期间 质量损失 m2-m3（g） 吸水 量 m4-m3 （g） 养生前 试件高 度 h1 （cm） 浸水后 试件 h2 （cm） 试件破 坏时的 最大压 力 P（N） 无侧限 抗压强 度 RC (Mpa) 最小值 RCmin (Mpa) 最大值 RCmax (Mpa) 平均值 RC (Mpa) 标准差 S (Mpa) 偏差系数 Cv (%) RC0.95 (Mpa) 结论：
试验二灌砂法测定路基压试度（灌砂法）一、试验目的该试验主要是现场测定路面基层、底基层、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度：也可以测定沥青表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度：主要应用在路基路面工程施工质量控制。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和压实度的主要方法。该方法可用于测试各种或路面材料的密度，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。采用此方法时，应符合下列规定：1、当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用Φ100mm的小型灌砂简测试。2、当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。二、试验要求通过试验，要求掌握灌砂法的两个标定、试验方法和数据处理，掌握压实度的评定方法，同时了解其它测定压实度方法和原理（核子密度仪法、环刀法、钻芯取样法、灌水法）。三、仪器设备1、灌砂筒：储砂筒筒层中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，储砂筒筒底与漏斗之间设有开关，2、标定罐、基板1、量砂：粒径0.3~0.6mm及0.25~0.5mm清洁干燥的均匀砂，使用前须洗净、烘干，并放置使其与空气的湿度达到平衡。4、天平或台称：5、盛砂的容器、凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。四、试验步骤1、按试验规程通过击实试验确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密度。2、灌砂法两个标定（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右。称取装入筒内砂的质量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打开开关，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，然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量ms，准确至1g③将灌砂筒移至玻璃板上，打开开关，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，关上开关，取走灌砂筒。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。③重复上述测量三次，取其平均值。（2）标定量砂的单位质量①用水确定标定罐的容积V，准确至ImL。②装入灌砂筒砂的质量为m1，并将灌砂筒放在标定罐上，打开开关，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，关闭开关，称取筒内剩余砂质量m3，准确至1g。计算填满标定罐所需砂的质量ma：ma=mi-m2-m式中：ma—标定罐中砂的质量，g;m——装入灌砂筒内的砂的总质量，g;5
5 试验二 灌砂法测定路基压试度（灌砂法） 一、试验目的 该试验主要是现场测定路面基层、底基层、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度； 也可以测定沥青表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度；主要应用在路基路面工程施工质量控 制。 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 为现场测定密度和压实度的主要方法。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。 采用此方法时，应符合下列规定： 1、当集料的最大粒径小于 15mm、测定层的厚度不超过 150mm 时，宜采用Φ100mm 的小型灌砂 筒测试。 2、当集料的粒径等于或大于 15mm，但不大于 40mm，测定层的厚度超过 150mm，但不超过 200mm 时，应用Φ150mm 的大型灌砂筒测试。 二、试验要求 通过试验，要求掌握灌砂法的两个标定、试验方法和数据处理，掌握压实度的评定方法，同时了 解其它测定压实度方法和原理（核子密度仪法、环刀法、钻芯取样法、灌水法）。 三、仪器设备 1、灌砂筒：储砂筒筒层中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储 砂筒的圆孔相同，储砂筒筒底与漏斗之间设有开关， 2、标定罐、基板 1、 量砂：粒径 0.3～0.6mm 及 0.25～0.5mm 清洁干燥的均匀砂，使用前须洗净、烘干，并放置 使其与空气的湿度达到平衡。 4、天平或台称： 5、盛砂的容器、凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。 四、试验步骤 1、按试验规程通过击实试验确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密度。 2、灌砂法两个标定 （1）标定筒下部圆锥体内砂的质量 ①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶 15mm 左右。称取装入筒内砂的质量 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打开开关，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，然后关上开关， 称灌砂筒内剩余砂质量 m5，准确至 1g。 ③将灌砂筒移至玻璃板上，打开开关，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，关上开关，取走灌砂 筒。 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。 ⑤重复上述测量三次，取其平均值。 （2）标定量砂的单位质量 ①用水确定标定罐的容积 V，准确至 lmL。 ②装入灌砂筒砂的质量为 m1，并将灌砂筒放在标定罐上，打开开关，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，关闭开关，称取筒内剩余砂质量 m3，准确至 1g。 ③计算填满标定罐所需砂的质量 ma ： ma = m1 -m2 -m3 式中：ma——标定罐中砂的质量，g； m1——装入灌砂筒内的砂的总质量，g；