问答题 试述半刚性基层材料无侧限抗压强度试验,采用静力压实法成型的步骤。
【正确答案】
【答案解析】静力压实法成型无侧限抗压强度试件的步骤如下:
(1)试料准备
①将具有代表性的风干试料(必要时,可以在50℃烘箱内烘干)用木锤捣碎或用木碾碾碎,但应避免破坏粒料的原粒径。按照公称最大粒径的大一级筛,将土过筛并进行分类。
②在预定做试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水率。对于细粒土、中粒土和粗粒土,试样分别应不少于100g、1000g和2000g。
③按规定方法确定无机结合料混合料的最佳含水率和最大干密度。
④根据击实结果,称取一定质量的风干土,其数量随试件大小而变。对 50mm×50mm的试件,1个试件约需干土180~210g;对 100mm×100mm的试件,1个试件约需干土1700~1900g;对 150mm×150mm的试件,1个试件约需干土5700~6000g。
对于细粒土,可以一次称取6个试件的土;对于中粒土,一次宜称取1个试件的土;对于粗粒土,一次只称取1个试件的土。
⑤将准备好的试样分别装入塑料袋中备用。
(2)试验步骤
①调试成型所需的各种设备,检查是否运行正常;将成型用的模具擦拭干净,并涂抹机油。试模筒、上下垫块等应配套,并满足试验要求。
②对于无机结合料稳定细粒土,至少应该制备6个试件;对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土,至少分别应该制备9个和13个试件。
③根据击实结果和无机结合料的配合比计算每份料的加水量、无机结合料的质量。
④将称好的土放在长方盘内。向土中加水拌料、闷料。除水泥稳定土外,可将石灰或粉煤灰和土一起拌和,将拌和均匀后的试料放在密闭容器或塑料袋(封口)内浸润备用。
对于细粒土(特别是黏性土),润湿时的含水率应比最佳含水率小3%;对于中粒土和粗粒土,可按最佳含水率加水;对于水泥稳定类材料,加水量应比最佳含水率小1%~2%。
应加水量计算公式为:

其中,混合料中素土(或集料)的质量为m n 、测得的原始含水率(即风干含水率)为w n ,混合料中水泥或石灰的质量为m c 、测得的原始含水率为w c ,要求达到的混合料的含水率为w。
浸润时间要求:黏质土12~24h,粉质土6~8h,砂类土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可缩短到4h左右,含土很少的未筛分碎石、砂砾和砂可缩短到2h。浸润时间一般不超过24h。
⑤在试件成型前1h内,加入预定数量的水泥并拌和均匀。在拌和过程中,应将预留的水(对于细粒土为3%,对水泥稳定类为1%~2%)加入土中,使混合料达到最佳含水率。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。其他结合料稳定土的混合料虽不受此限制,但也应尽快制成试件。
⑥用反力框架和液压千斤顶制件,或采用压力试验机。
将试模配套的下垫块放入试模的下部,但外露2cm左右。将称量的规定数量m 2 的稳定材料混合料分2~3次灌入试模中,每次灌入后用夯棒轻轻均匀插实。如制备的是 50mm×50mm的小试件,则可以将混合料一次倒入试模中,然后将与试模配套的上垫块放入试模内,也应使其外露2cm左右(即上、下垫块露出试模外的部分应该相等)。
⑦将整个试模(连同上、下垫块)放到反力框架内的千斤顶上(千斤顶下应放一扁球座)或压力机上,以1mm/min的加载速率加压,直到上、下垫块都压入试模为止。维持压力2min。
⑧解除压力后,取下试模,并放到脱模器上将试件顶出。对水泥稳定黏质土,制件后可立即脱模;对水泥稳定无黏结性的细粒土,最好过2~4h再脱模;对中、粗粒土的无机结合料稳定材料,也最好过2~6h脱模。
⑨在脱模器上取试件时,应用双手抱住试件侧面的中下部,然后沿水平方向轻轻旋转,待感觉到试件移动后,再将试件轻轻捧起,放置到试验台上。切勿直接将试件向上捧起。
⑩称取试件的质量m 2 ,小试件精确至0.01g;中试件精确到0.01g;大试件精确到0.1g。然后用游标卡尺测量试件高度h,精确到0.1mm。检查试件的高度和质量,不满足成型标准的试件作为废件。
高度误差:小试件、中试件、大试件的高度误差范围应分别为-0.1~0.1cm、-0.1~0.15cm和-0.1~0.2cm。
质量损失:小试件、中试件、大试件分别应不超过5g、25g和50g。