20 击实试验
20.0.1 本试验适用于粒径小于或等于40mm的黏性土和粉土,以及粒径小于或等于40mm,且细粒含量大于12%的砂土。试样中超粒径颗粒质量占总质量的5%~30%时,应剔除超粒径颗粒进行试验,并对试验结果进行修正。
20.0.2 击实类型应根据工程要求,分为轻型和重型两种。轻型击实试验分为轻1和轻2两种方法。重型击实试验分为重1、重2和重3三种方法。击实方法应依据表20.0.2中试验条件允许的最大粒径进行选择,在条件许可时宜优先采用小击实筒的方法(轻1、重1),然后采用击实分层多的击实方法。CBR试验备样应采用重3。
表20.0.2 击实试验标准技术参数
注:*轻2、重2、重3的实际筒高166mm,扣除垫块高度50mm。实际容积的高度为116mm,对应的容积为扣除垫块体积后的容积。
20.0.3 本试验所采用的主要仪器设备应符合下列规定:
1 击实仪:主要包括击实筒(图20.0.3-1)、击锤和导筒(图20.0.3-2);
图20.0.3-1 击实筒(单位:mm)
1—护筒;2—击实筒;3—底板;4—垫块
2 推土器:螺旋式或千斤顶式;
3 电子天平:称量15kg,感量1g;
4 土样筛:孔径为40mm、20mm;
图20.0.3-2 击锤和导筒(单位:mm)
1—提手;2—导筒;3—硬橡皮垫;4—击锤
5 其他:平口刀、瓷盘、木槌、橡皮板、保湿器或塑料袋、含水率试验所需设备等。
20.0.4 本试验含水率的测定应按本规程第5.2.2条的规定进行。
20.0.5 击实试验应按下列步骤进行:
1 试样制备应按本规程第3.2.5条第1~第4款的规定进行,并对碾散土取代表性样做界限含水率试验、颗粒分析,测定颗粒分析中超粒径粗粒土的饱和面干密度及饱和面含水率。根据所选用的试验方法及试验条件允许的最大粒径,将试样通过孔径20mm或40mm的筛,取筛下部分试样拌和均匀,测定其含水率。
2 当采用轻型击实试验方法时,根据土的塑限预估最优含水率,并依次相差约2%,选择至少5个不同的含水率,其中2个应大于最优含水率,2个应小于最优含水率,1个应接近于最优含水率。当采用重型击实试验方法时,最优含水率预估值宜低于塑限。预定加水量应按式(4.2.6-1)计算。
3 根据击实筒容积,称取五份质量相等的风干土样,每份约2000g(击实筒容积947.4cm3)或5000g(击实筒容积2103.9cm3),平铺于橡皮板上或瓷盘中,均匀喷洒预定的加水量,并充分拌和均匀,制备成一组试样,放入保湿器或塑料袋中浸润。浸润时间宜为24h,对粉质黏土和粉土可酌情缩短。
4 将击实仪安放在坚实的地面上,击实筒置于仪器底座,装上护筒,拧紧拉杆上的螺母使其固定,在击实筒底面和内壁涂一薄层润滑油。当使用大型击实筒时,应将垫块放入筒内底部,在垫块上放置滤纸。试样应按本规程表20.0.2的规定确定层数均匀分样。将第一层样装入筒内整平表面,按本规程表20.0.2规定的击数进行第一层的击实。击实时,击锤应自由垂直落下,锤迹应均匀分布,边锤击边移动导筒,导筒应垂直平稳。第一层击实完成后,其试样高度应略大于分层高度。将土面刨毛,重复上述步骤进行其余各层的击实。击实后,击实试样应超出击实筒顶,且余土高度不应大于6mm。轻2、重3的分样为第一层约取总样重的35%,第二层约取总样重的33%,第三层约取总样重的32%,第一层击实后土的高度应略大于40.6mm,第二层击实后土的高度应略大于78.9mm,第三层击实后土的高度应大于116mm,且小于122mm。
5 用平口刀沿护筒内壁与试样接触处削挖后,扭动并取下护筒及击实筒,用平口刀削平击实筒两端余土。擦净筒外壁,称筒、土质量,准确至1g。
6 用推土器推出筒内试样,取代表性试样测量含水率,计算至0.1%,并进行平行试验,其平行差值不得大于1%。
7 其余不同含水率下土的击实试验应按本条第4~第6款的规定进行。
20.0.6 密度应按下式计算,结果应精确至0.01g/cm3:
式中:m1——筒、土质量(g);
m2——筒的质量(g)。
20.0.7 干密度应按式(6.2.2-2)计算。
20.0.8 在直角坐标纸上,以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,绘制干密度与含水率关系曲线(图20.0.8)。曲线上峰值点的纵、横坐标分别为土的最大干密度及最优含水率。最大干密度应精确至0.01g/cm3,最优含水率应精确至0.1%。当曲线不能绘出峰值点或曲线不完整时,应补点。
20.0.9 饱和含水率应按下式计算,结果应精确至0.1%:
图20.0.8 干密度与含水率关系曲线
式中:ωsat——饱和含水率(%)。
20.0.10 干密度下土的饱和含水率的计算不应少于三个。以干密度为纵坐标,饱和含水率为横坐标,绘制饱和曲线。
20.0.11 土样中含有大于本规程表20.0.2规定的最大粒径的超粒颗粒,且超粒径含量颗粒小于30%时,应根据颗粒分析结果对试验结果进行校正。
1 校正后的超粒径最大干密度应按式(20.0.11-1)计算,结果应精确至0.01g/cm3:
式中:——超粒径校正后的最大干密度(g/cm3);
ρdmax——实测土的最大干密度(不含超粒径土)(g/cm2);
ρ>——超粒径颗粒质量百分数(%);
Gs5——超粒径颗粒的毛体积比重。
2 校正后土的最优含水率应按式(20.0.11-2)计算,结果应精确至0.1:
式中:——校正后土的最优含水率(%);
ωopt——实测土的最优含水率(%);
ωab——超粒径颗粒的吸着含水率(%)。
3 超粒径颗粒的吸着含水率应按式(20.0.11-3)计算,结果应精确至0.1:
式中:——超粒径土饱和面含水率;
ωP——土的塑限;
ωL——土的液限。
20.0.12 击实试验记录应按表20.0.12填列。
表20.0.12 击实试验原始记录表