無側(cè)限抗壓強度試驗儀，石灰土壓力試驗機 ，應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀

一、    目的與適用范圍

本試驗方法用于測定無機結(jié)合料穩(wěn)定土（包括穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土和粗粒土）試件的無側(cè)限抗壓強度。本試驗方法包括：按照預(yù)定干密度用靜力壓實制備試件以及用錘擊法制備試件。試件都是高﹕直徑＝1﹕1的圓柱體。應(yīng)該盡可能用靜力壓實法制備等于干密度的試件。也可為路面施工中無機結(jié)合料細(xì)粒土、中粒土和粗粒土配合比設(shè)計提供數(shù)據(jù)，同時也可用此方法檢驗路面結(jié)構(gòu)強度是否滿足要求。

二、    儀器設(shè)備

1、圓孔篩：孔徑40㎜、25㎜（或20㎜）及5㎜的篩各一個。

2、試模：適用于下列不同土的試模尺寸為：

細(xì)粒土（zui大粒徑不超過10㎜）：試模的直徑×高＝50㎜×50㎜；

中粒土（zui大粒徑不超過25㎜）：試模的直徑×高＝100㎜×100㎜；

粗粒土（zui大粒徑不超過40㎜）：試模的直徑×高＝150㎜×150㎜。

3、脫模器。

 4、反力框架：規(guī)格為400kN以上。

 5、液壓千斤頂：200-1000kN。

  6、夯錘和導(dǎo)管。

 7、恒溫恒濕箱。

8、水槽：深度應(yīng)大于試件高度50㎜。

9、路面強度儀。

10、天平：感量0.01ｇ。

11、臺秤：稱量10㎏，感量5ｇ。

12、量筒、拌和工具、漏斗、大小鋁盒、烘箱等。100

三、試驗步驟

（一）            試驗準(zhǔn)備

將有代表性的風(fēng)干土試樣（必要時也可以在50℃烘箱內(nèi)烘干），

用木錘或木碾搗碎，但應(yīng)避免破碎粒料的原粒徑。將土過篩并進(jìn)行分類。如試樣為粗粒土，則除去大于40㎜的顆粒備用；如試樣為中粒土，則除去大于25㎜或20㎜的顆粒備用；如試樣為細(xì)粒土，則除去大于10㎜的顆粒備用。

在預(yù)定做試驗的前一天，取有代表性的試樣測定其風(fēng)干含水量。對細(xì)粒土，試樣的質(zhì)量應(yīng)不少于100ｇ，對于粒徑小于25㎜的中粒土，試樣的質(zhì)量應(yīng)不少于1000ｇ；對于粒徑小于40㎜的粗粒土，試樣的質(zhì)量應(yīng)不少于2000ｇ。

用擊實試驗法確定無機結(jié)合料的*含水率和zui大干密度。

（二）          無側(cè)限抗壓強度試驗儀，石灰土壓力試驗機 ，應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀  試件制作步驟

1、對試件的要求

對于同一無機結(jié)合料劑量的混合料，應(yīng)在相同試驗狀態(tài)下做規(guī)定數(shù)量的試件；無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土至少制作6個試件；無機結(jié)合料穩(wěn)定中粒土和粗粒土至少分別制作9個和13個試件。

2、制作步驟

稱取一定數(shù)量的風(fēng)干土并計算干土的質(zhì)量，其數(shù)量隨試件大小而變。對于50㎜×50㎜的試件，1個試件約需干土180-210ｇ；對于100㎜×100㎜的試件，1個試件約需干土1700-1900ｇ；對于150㎜×150㎜的試件，1個試件約需干土5700-6000ｇ。

對于細(xì)粒土，可以一次稱取6個試件的土；對于中粒土，可以一次稱取3個試件的土；對于粗粒土，一次只稱取一個試件的土。

將稱好的土放在長方盤（約400㎜×600㎜×70㎜）內(nèi)。向土中加水，對于細(xì)粒土（特別是粘粒土）使其含水量較*含水率小3%，對于中粒土和粗粒土可按*含水率加水。將土和水拌和均勻后放在密閉容器內(nèi)浸潤備用如為石灰穩(wěn)定土和水泥、石灰綜合穩(wěn)定土，可將石灰和土一起拌勻后進(jìn)行浸潤。

浸潤時間：粘粒土12-24h，粉性土6-8h，砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可以縮短到4h左右；含土很少的未篩分碎石、砂粒及砂可以縮短到2h。

注：應(yīng)加的水量可按下式計算：

-×0.01

式中:——混合料中應(yīng)加的水量（ｇ）；

——混合料中素土（或集料）的質(zhì)量，（ｇ）；其含水率為（風(fēng)干含水率），%；

——混合料中水泥或石灰的質(zhì)量（ｇ）；其原始含水率為 （％）；（水泥的通常很小,也可忽略不計）；

要求達(dá)到的混合料的含水率（％）。

在浸潤過的試料中,加入預(yù)定數(shù)量的水泥或石灰并拌和均勻。在拌和過程中,應(yīng)將預(yù)留3%的水（對于細(xì)粒土）加入土中,使混合料的含水率達(dá)到*含水率。拌和均勻的加有水泥的混合料應(yīng)在在1h內(nèi)按下述方法制成試件,超過1h的混合料應(yīng)該作廢。其它結(jié)合料穩(wěn)定土,混合料雖不受限制,但也應(yīng)盡快制成試件。

3、按預(yù)定的干密度制件

用反力框架和液壓千斤頂制件。制備一個預(yù)定干密度的制件,需要的穩(wěn)定土混合料數(shù)量m₁（g）隨試模的尺寸而變。

m₁=V（1+ω）

式中: V---試模的體積，cm³ ；

ω---穩(wěn)定土混合料的含水率，%；

---穩(wěn)定土試件的干密度,g/cm³。

事先在試模的內(nèi)壁及上下壓柱的底面涂一薄層機油。將試模的下壓柱放入試模的下部,外露2cm左右。將稱量的規(guī)定數(shù)量m₁（g）的穩(wěn)定土混合料分2-3次灌入試模中（利用漏斗）,每次灌入后用夯棒輕輕均勻插實。如制作的是50mm×50mm小試件,則可將混合料一次倒入試模中。然后將上壓柱放入試模內(nèi),應(yīng)使其外露2cm左右（即上下壓柱露出試模外的部分應(yīng)該相等）。

將整個試模（連同上下壓柱）放到反力框架內(nèi)的液壓千斤頂上（液壓千斤頂下應(yīng)放一扁球座）.加壓直到上下壓柱都壓入試模為止。維持壓力1min。解除壓力后,拿去上壓柱,并放到脫模器上將試件頂出（利用千斤頂和下壓柱）。稱出試件的質(zhì)量 m₂,小試件準(zhǔn)確到1g; 中試件準(zhǔn)確到2g;大試件準(zhǔn)確到5g。然后用游標(biāo)卡尺量出試件的高度,準(zhǔn)確到0.1mm。

用擊錘制件,步驟同前。只是用擊錘（可以利用做擊實試驗的錘,但壓柱頂面需要墊一塊牛皮或膠皮,以保護錘面和壓柱頂面不受損傷）將上下壓柱打入試模內(nèi)。

（三）養(yǎng)生

試件從試模內(nèi)脫出并稱量后,應(yīng)立即放到密封濕氣箱和恒溫室內(nèi)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)生。但中試件和大試件應(yīng)先用塑料薄膜包裹。有條件時,可封蠟保濕養(yǎng)生。養(yǎng)生時間根據(jù)需要而定,作為工地控制,通常只取7d。整個養(yǎng)生期間的溫度,在北方地區(qū)應(yīng)保持20±2℃,在南方地區(qū)應(yīng)保持25±2℃。

養(yǎng)生期的zui后一天,應(yīng)將試件浸泡在水中,水的深度應(yīng)使水面在試件頂上約2.5cm, 在浸泡水中之前,應(yīng)再次稱試件的質(zhì)量m₃。在養(yǎng)生期間,試件的質(zhì)量損失應(yīng)該符合下例規(guī)定:小試件不超過1g; 中試件不超過4g;大試件不超過10g。質(zhì)量損失超過此規(guī)定的試件,應(yīng)該作廢。

（四）試驗

⑴將已浸水一晝夜的試件從水中取出,用軟的舊布吸去試件表面的可見自由水,并稱試件的質(zhì)量m₄。

⑵用游標(biāo)卡尺量出試件的高度,準(zhǔn)確到0.1mm。

⑶將試件放在路面材料強度試驗儀的升降臺上（臺上先放一扁球座）,進(jìn)行抗壓試驗。試驗過程中,應(yīng)使試件的形變等速增加,并保持形變速率約為1mm/min 。記錄試件破壞時的zui大壓力p（N）。

⑷從試件內(nèi)部取有代表性的樣品（經(jīng)過打破）,測定其含水率ω₁。

四、結(jié)果整理

試件的無側(cè)限抗壓強度R_C用下列相應(yīng)的公式計算：

對于小試件  R_C=P/A=0.00051P（MPa）

對于中試件  R_C=P/A=0.000127P（MPa）

對于大試件  R_C=P/A=0.000057P（MPa）

式中:P---試件破壞時的zui大壓力,N;

 A---試件的截面積（A=,D為試件直徑,mm）。

五、精密度或允許差:

若干次平行試驗的偏差系數(shù)C_v（%）應(yīng)符合下列規(guī)定:

小試件不大于10%;

中試件不大于15%;

大試件不大于20%。

六、注意事項

1、結(jié)合料劑量太低不能成為半剛性材料，劑量太高則剛度太大，容易脆裂。

2、水泥可提高早期強度，石灰可使剛度不會太大，摻入一定量的粉煤灰可以降低收縮系數(shù)。

3、采用重型擊實試驗確定的*含水率和zui大干密度要準(zhǔn)確無誤。

4、制備試件時同批試件的質(zhì)量必須準(zhǔn)確。（質(zhì)量如有差異，則密度也就不相同，zui終影響到強度）

5、對于水泥穩(wěn)定土的制件必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成。

6、制件靜壓中的每個試件的壓力維持時間應(yīng)相等。

7、試件量高時需在同截面兩垂直方向進(jìn)行量取。

8、試件從養(yǎng)護水槽取出后應(yīng)盡快擦干試件表面的水分進(jìn)行試驗，以免試件內(nèi)部的濕度發(fā)生顯著變化。

9、試驗應(yīng)按規(guī)定加荷速度連續(xù)而均勻加荷，直至試件破壞