任務(wù)二灌砂法現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)廣西南寧87課件

任務(wù)二

灌砂法現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)廣西·南寧《公路與橋梁檢測(cè)技術(shù)》主講教師：吳聰教學(xué)團(tuán)隊(duì)：吳聰、覃思堯、周學(xué)翔、陳其龍指導(dǎo)教師：覃峰CONTENTS01試驗(yàn)原理02適用范圍03儀具與材料05計(jì)算與報(bào)告目錄04方法與步驟試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告一、試驗(yàn)原理：用均勻顆粒的砂去置換洞的體積。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(lái)測(cè)量試洞的容積（即用標(biāo)準(zhǔn)砂來(lái)置換試洞中的集料），并根據(jù)集料的含水率來(lái)推算出試樣的實(shí)測(cè)干密度。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告二、適用范圍（1）適用于各種材料的路基土、也可用于瀝青表處、瀝青貫入室路面。（2）不適用于填石路基等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測(cè)（3）現(xiàn)在測(cè)定路基壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)方法。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告三.儀具與材料

（1）灌砂筒有大小兩種，為一金屬圓筒(可用鍍鋅鐵皮制作)有大小兩種，上部?jī)?chǔ)砂筒,小筒容積為2120cm3，大筒容積為4600cm3，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(kāi)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頭上開(kāi)口相接。

自儲(chǔ)砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設(shè)有開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)為一薄鐵板，一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出筒身外，開(kāi)關(guān)鐵板上也有一個(gè)相同直徑的圓孔。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

基板用薄鐵板制作的金屬方盤(pán)，盤(pán)中心有一圓孔。

玻璃板邊長(zhǎng)約500mm~600mm的方形板

試樣盤(pán)小筒挖出的試樣可用飯盒存放、大筒挖出的試樣可用300mm×500mm×40mm的搪瓷盤(pán)存放試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（2）金屬標(biāo)準(zhǔn)罐

用薄鐵板作金屬罐，用于小罐砂筒的內(nèi)徑為100mm，高150mm，用于大灌砂筒的直徑為150mm，高200mm，上端周?chē)幸还蘧?。試?yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（3）天平或臺(tái)稱稱量10-15kg，數(shù)量不大于1g，用于含水率測(cè)定的天平精度，對(duì)細(xì)粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

（4）含水率測(cè)定器具如酒精、鋁盒、烘箱等。（5）量砂

粒徑0.30-0.60mm清潔干燥的均勻砂，約20-40kg，使用前須洗凈烘干，并放置足夠的時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。（6）盛砂的容器

塑料桶等。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

（7）其它

鑿子、改錐、鐵錘、長(zhǎng)把勺、長(zhǎng)把小簸箕、毛刷等。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告一、測(cè)定主要包括:

(1)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）確定;按現(xiàn)行試驗(yàn)方法。對(duì)檢測(cè)對(duì)象試樣用同種材料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，得到最大干密度及最佳含水量。(2)現(xiàn)場(chǎng)沙密度試驗(yàn)；利用灌砂筒進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)沙密度試驗(yàn)。(3)現(xiàn)場(chǎng)土密度試驗(yàn)；挖出現(xiàn)場(chǎng)土，秤重，利用已測(cè)定密度沙去置換試洞的體積，求土的容重。（4）確定壓實(shí)度試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告二、現(xiàn)場(chǎng)步驟1：按規(guī)定選用適宜的灌砂筒(1）當(dāng)集料的最大粒徑小于13.2mm，測(cè)定層的厚度不150mm時(shí)，宜采用φ100mm的小型灌砂洞測(cè)試。(2）當(dāng)集料的最大粒徑大于或等于13.2mm，但不大于31.5mm，測(cè)定層的厚度不超過(guò)200mm時(shí)，應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告三、現(xiàn)場(chǎng)步驟2：標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量步驟如下：（1）在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內(nèi)裝砂至筒頂?shù)木嚯x不超過(guò)15mm左右為止。稱取筒內(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)該維持與高度裝砂質(zhì)量不變。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

（2）將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，使灌砂筒筒底的流砂孔、圓錐形漏斗上端開(kāi)口圓孔及開(kāi)關(guān)鐵板中心的圓孔上下對(duì)準(zhǔn)，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)(或等于標(biāo)定罐的容積)，然后關(guān)上開(kāi)關(guān)，此步驟不能省略，它是為使量砂處于測(cè)量時(shí)的狀態(tài)，以準(zhǔn)確地得到量砂的體積。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（3）不晃動(dòng)灌砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上，將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓砂流出，直到筒內(nèi)砂不再下流時(shí)，將開(kāi)關(guān)關(guān)上，并細(xì)心地取走灌砂筒。（4）收集并稱量留在玻璃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筒下圓錐體的砂(m2)。

(5）重復(fù)上述測(cè)量三次，取其平均值。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告四、現(xiàn)場(chǎng)步驟3：標(biāo)定罐的體積

用水確定標(biāo)定罐的容積v，準(zhǔn)確至1mL。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告五、現(xiàn)場(chǎng)步驟4：標(biāo)定砂的堆積密度（1）在灌砂筒中裝入質(zhì)量為m1的砂，并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上，將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓砂流出。在整個(gè)流砂過(guò)程中，不要碰動(dòng)灌砂筒，直到灌砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，將開(kāi)關(guān)關(guān)閉，取下灌砂筒，稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(m3)，準(zhǔn)確至1g。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

（2）按下式計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量Ma(g)：

Ma=M1-M2-M3

式中:Ma—標(biāo)定罐中砂的質(zhì)量(g)M1—灌砂筒裝入標(biāo)定罐砂的總質(zhì)量(g)M2—灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量(g)M3—灌砂筒裝入標(biāo)定罐后，筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(g)（3）重復(fù)上述測(cè)量三次，取其平均值。（4）按下式計(jì)算量砂的單位質(zhì)量r(g/cm3)rs=Ma/V

其中：rs---量砂的單位質(zhì)量(g/cm3)V----標(biāo)定罐的體積（cm3）試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告六、現(xiàn)場(chǎng)步驟5：現(xiàn)場(chǎng)挖坑灌砂試驗(yàn)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,其面積不小于基板面積。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（2）將基板放在平坦表面上,如果表面粗糙度較大,則將盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中間圓孔上。將罐砂筒的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，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(kāi)關(guān)。取下灌砂并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量(m6),準(zhǔn)確至1g。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（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。

試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

（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)。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

在鑿洞的過(guò)程中，應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中，不要使水分蒸發(fā)。也可放在大試樣盆內(nèi)。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

試洞深度等于測(cè)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。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

對(duì)土基或基層，為防止試樣盤(pán)內(nèi)材料的水份蒸發(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。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（5）從挖出的全部材料中取有代表性的樣品，放在鋁盒或清凈的搪瓷盒內(nèi)，測(cè)定其含水率(ω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，不少于是1000g，對(duì)于粗粒土或水泥、石灰，粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土，不少于2000g，稱其質(zhì)量md。

試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（6）將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間(儲(chǔ)砂筒內(nèi)放滿砂到要求質(zhì)量m1)，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞。打開(kāi)灌砂筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流入試坑中。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量(m4)準(zhǔn)確至1g。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（7）如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去（2）和（3）的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)放在試坑上，中間不需要放基板。打開(kāi)筒的開(kāi)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，并稱量剩余砂的質(zhì)量(m’4)，準(zhǔn)確至1g。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告（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(guò)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。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告

一、計(jì)算1、按下式計(jì)算填滿試坑所用的砂質(zhì)量mb(g):

灌砂時(shí)，試坑上放基板時(shí):

mb=m1－m4－(m5－m6)

灌砂時(shí)，試坑上不放基板時(shí)：

mb=m1－m’4－m22、按下式計(jì)算試坑材料的濕密度(濕容重)ρW(g/cm3)：

ρW=mW/mb×rs

3、按下式計(jì)算試坑材料的干密度pd(g/cm3)：

ρd＝ρw/（1+0.01ω）5、當(dāng)以水泥、石灰、粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的場(chǎng)合，可按下式計(jì)算干密度pd(g/cm3)：

ρd=md/mb×rs6、按下式計(jì)算施工壓實(shí)度(K)：

K=ρd/ρc×100試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告二、報(bào)告各種材料的干密度均準(zhǔn)確至0.01g/cm3。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告三、灌砂法壓實(shí)度檢測(cè)方面存在的客觀問(wèn)題及解決辦法1、灌砂筒、標(biāo)定罐標(biāo)定的準(zhǔn)確與否對(duì)壓實(shí)度的影響

①未灌入前，貯砂筒中砂面高度、砂的總重對(duì)量砂密度的影響《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》中是以砂面的高度來(lái)控制的（砂面距筒頂15mm左右)。原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌進(jìn)標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實(shí)程度也不同，這就直接影響了量砂的密度。因此，貯砂筒中砂面高度必須嚴(yán)格控制。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，貯砂筒中砂面高度應(yīng)與標(biāo)定量砂密度時(shí)貯砂筒中砂面高度保持一致。另外，也可通過(guò)控制灌入前砂的總重來(lái)提高量砂密度標(biāo)定的準(zhǔn)確性。因?yàn)闃?biāo)定時(shí)，只要砂總重相同,即砂的自重一樣，顯然其下落速度也能保持一致，從而提高量砂標(biāo)定的準(zhǔn)確性。實(shí)踐證明，這種方法較前種方法可行，建議采用。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告②標(biāo)定罐深度對(duì)量砂密度的影響曾經(jīng)作過(guò)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)定罐深度每減2.5cm，砂密度大約降低3%。可見(jiàn)其深度對(duì)砂密度影響較大。因此，標(biāo)定罐深度應(yīng)與試洞深度一致。③砂的顆粒級(jí)配組成對(duì)量砂密度的影響

不同顆粒粒徑組成的砂，其級(jí)配不同，密度也明顯不同，故建議量砂應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)砂（0.25～0.50mm），而且要保持砂的潔凈干燥。試驗(yàn)原理適用范圍儀具與材料方法與步驟計(jì)算與報(bào)告④灌砂的時(shí)間。正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動(dòng)后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因?yàn)槲覀儫o(wú)法直接觀察到中心部位砂子的流動(dòng)情況，更因?yàn)樯白拥牧鲃?dòng)是從