隨著水泥膠砂試驗(yàn)ISO新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,標(biāo)準(zhǔn)砂也由原來的改成ISO新標(biāo)準(zhǔn)砂。新標(biāo)準(zhǔn)砂的規(guī)格不合適做灌砂法,有些工地試驗(yàn)室采用黃砂在代替,但黃砂的流動(dòng)度、密實(shí)度又不符合要求。針對這種現(xiàn)狀,灌砂法專用標(biāo)準(zhǔn)砂,以解決灌砂法用砂的難題。灌砂法專用砂砂粒均勻無需再次篩分,灌砂法專用砂的粒徑范圍為0.25-0.5mm符合規(guī)范要求潔凈干燥,每袋凈重25kg。
本試驗(yàn)適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土、和礫類土的密度。試樣最大粒徑一般在5mm-60mm之間。測定密度層的厚度為150mm—200mm。(標(biāo)準(zhǔn)方法,但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測)基本原理是利用粒徑0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清潔干凈的均勻砂,從一定高度自由下落到試洞內(nèi),按其單位重不變的原理來測量試洞的容積(即用標(biāo)準(zhǔn)砂來置換試洞中的集料),并結(jié)合集料的含水量來推算出試樣的實(shí)測干密度。
灌砂法同樣適用于現(xiàn)場檢定粗粒土的密度。
一、試驗(yàn)內(nèi)容及要求:
路基路面施工或驗(yàn)收時(shí)對其施工壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測,通過試驗(yàn)要求學(xué)生掌握路基路面壓實(shí)度檢測的各種方法,并能熟練進(jìn)行現(xiàn)場檢測。
灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積,它是當(dāng)前普遍的方法,很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場測定密度的主要方法。
該方法可用于測試各種土或路面材料的密度,它的缺點(diǎn)是:需要攜帶較多的量砂,而且稱量次數(shù)較多,因此它的測試速度較慢。
采用此方法時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)當(dāng)集料的最大料徑小于15cm、測定層的厚度不超過150mm時(shí),宜采用 100mm的小型灌砂筒測試。
(2)當(dāng)集料的粒徑等于或大于15mm,但不大于40mm,測定層的厚度超過150mm,但不超過200mm時(shí),應(yīng)用 150mm的大型灌砂筒測試。
二、試驗(yàn)儀具與材料:
(1)灌砂筒;
(2)金屬標(biāo)定罐;注:如集料的最大粒徑超過40mm,則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸。如集料的最大粒徑超過60mm,灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑應(yīng)為200mm。
(3)基板;
(4)玻璃板;
(5)試樣盤;
(6)天平或臺秤;
(7)含水量測定器具;
(8)量砂;
(9)盛砂的容器;
(10)其他。
三、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。稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量 ,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)定灌的容積),然后關(guān)上開關(guān),稱灌砂筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量 ,準(zhǔn)確至1g。
③不晃動(dòng)儲砂筒的砂,輕輕地將灌砂筒移至玻璃板,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)砂至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂 。
⑤重復(fù)上述測量三次,取其平均值。
(2)標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量:
①用水確定標(biāo)定罐的容積 ,準(zhǔn)確至1Ml。
②在儲砂筒中裝入質(zhì)量為 的砂,并將灌砂筒放在標(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按下式計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量:
④重復(fù)上述測量三次,取其平均值。 ⑤按下式計(jì)算量砂的單位質(zhì)量: 式中: ——量砂的單位質(zhì)量,g/cm3; ——標(biāo)定罐的體積,g/cm3;
(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)需要檢測厚度時(shí),應(yīng)先測量厚度后再進(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入塑料袋中,不使水分蒸發(fā),也可放在大試樣盒內(nèi)。試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度,但不得有下層材料混入,最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對土基或基層,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 ,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,測定其含水量( 以%計(jì))。樣品的數(shù)量如下:用小灌砂筒測定時(shí),對于細(xì)粒土,不少于100g;對于各種中粒土,不少于500g。用大灌砂筒測定時(shí),對于細(xì)粒土,不少于200g;對于各種中粒土,不少于1000g;對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等無機(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 ,準(zhǔn)確至1g。當(dāng)為瀝青表面處治或?yàn)r青貫入結(jié)構(gòu)類材料時(shí),則省去測定含水量步驟。
⑥將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒內(nèi)放滿砂質(zhì)量 ),使灌砂筒的下口對準(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)。在此期間,應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒。直到儲砂筒內(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 ,準(zhǔn)確到1g。
⑦如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,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 ,準(zhǔn)確至1g。
⑧仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂,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,使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用。