T 0844—2009 無 機 結(jié) 合 料 穩(wěn) 定 材 料 試 件 成 型 方 法( 梁式 )

1  適用范圍

本方法適用于無機結(jié)合料穩(wěn)定材料梁式試件的成型。

2  儀器設(shè)備

2.1    方孔篩：孔徑53mm 、37.5mm 、31.5mm 、26.5mm 、4.75mm和2.36mm的篩各1個。

2.2     試模：小梁，內(nèi)壁尺寸50mm×50mm×200mm;     中梁，內(nèi)壁尺寸100mm×100mm×400mm( 圖T0844-1);     大梁，內(nèi)壁尺寸150mm×150mm×550mm 。 鑄鐵制成；內(nèi)表面磨光， 拆裝方便。內(nèi)部尺寸允許偏差為：棱邊長度不超過1mm, 直角不超過0.5°。模板應(yīng)有足夠的剛度，在加壓振動作用下，不易變形，帶有與試件面積相同的上、下壓塊(圖T 0844-2),厚約50mm。

圖T  0844-1   中梁試模的外模尺寸及要求(尺寸單位：mm)

圖T 0844-2   梁式試件成型示意圖

2.3     壓力試驗機：量程不小于2000kN, 行程速度可調(diào)。

2.4     鋼板尺：量程應(yīng)滿足測量長度的要求，最小刻度1mm。

2.5  游標卡尺：量程200mm, 精度±0.01mm。

2.6     電子天平：量程不小于15kg, 感量0. 1g; 量程不小于4000g, 感量0.01g。

2.7     臺秤：量程50kg, 感量 5g。

2.8     墊板：小梁墊板厚度1mm, 中梁墊板厚度1 . 5~2mm, 大梁墊板厚度4～5mm。

3  試驗準備

3.1     根據(jù)材料粒徑的大小，使用下列尺寸的試模：小梁，50mm×50mm×200mm,       適用于細粒材料；中梁，100mm×100mm×400mm,      適用于中粒材料①;大梁，150mm×150mm×550mm, 適用于粗粒材料。根據(jù)需要的壓實度水平，按照體積標準，采用靜力壓實法制備。

注①:由于大梁試件的成型難度較大，在試驗室不具備成型條件時，中梁試件的最大公稱粒徑可放 寬到26.5mm。

3.2  將具有代表性的風(fēng)干試料(必要時，也可在50℃烘箱內(nèi)烘干),用木錘搗碎或用木 碾碾碎，但應(yīng)避免破碎粒料的原粒徑。按照公稱最大粒徑的大一級篩將試料過篩并進行 分類。

3.3  在預(yù)定做試驗的前一天，取有代表性的試料測定其風(fēng)干含水率。對于細粒材料， 試料應(yīng)不少于100g; 對于中粒材料，試料應(yīng)不少于1000g; 對于粗粒材料，試料的質(zhì)量應(yīng)不少于2000g。

3.4     按照本規(guī)程T  0804 確定無機結(jié)合料穩(wěn)定材料的最佳含水率和最大干密度。

3.5  根據(jù)擊實結(jié)果，稱取一定質(zhì)量風(fēng)干試料，其質(zhì)量隨試件大小而變。對于小梁試件， 1個試件約需干試料900～1100g;對于中梁試件，1個試件約需干試料8500～10000g;對于大梁試件，1個試件約需干試料26000～28000g。

3.6     將準備好的試料分別裝入塑料袋中備用。

4  試驗步驟

4.1  調(diào)試成型所需要的各種設(shè)備，檢查是否運行正常；將成型用的模具擦拭干凈，并涂抹機油。

4.2  根據(jù)試驗?zāi)康暮捅环€(wěn)定材料粒徑成型相應(yīng)數(shù)量的試件。

4.3  根據(jù)擊實結(jié)果和無機結(jié)合料的配合比，計算每份試料的加水量、無機結(jié)合料的質(zhì)量。

4.4    將稱好的試料放在長方盤(約400mm×600mm×70mm) 內(nèi)。向試料中加水拌料、 悶料。如為石灰穩(wěn)定材料、水泥和石灰綜合穩(wěn)定材料、石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定材料、水泥粉煤灰綜合穩(wěn)定材料，可將石灰或粉煤灰和試料一起拌和，將拌和均勻后的混合料放在密閉容器或塑料袋中(封口)內(nèi)浸潤備用。

對于細粒材料(特別是黏質(zhì)土),浸潤時的含水率應(yīng)比最佳含水率小3%,對于中粒材 料和粗粒材料可按最佳含水率加水②,對于水泥穩(wěn)定類材料，加水量應(yīng)比最佳含水率小1%～2%。

注②:應(yīng)加的水量可按下式計算：

     (T 0844-1)

式中：m_w ——混合料中應(yīng)加的水量(g);

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

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

w——要求達到的混合料的含水率(%)。

浸潤時間要求：黏質(zhì)土12～24h,粉質(zhì)土6～8h,砂類土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫 等可縮短到4h 左右；含土很少的未篩分碎石、砂礫及砂可縮短到2h。浸潤時間一般不超過24h。

4.5     在試件成型前1h 內(nèi)，加入預(yù)定數(shù)量的水泥并拌和均勻。在拌和過程中，應(yīng)將預(yù)留 的水(對于細粒材料為3%,對于水泥穩(wěn)定類為1%～2%)加入試料中，使混合料含量達 到最佳含水率。拌和均勻的加有水泥的混合料應(yīng)在1h 內(nèi)按下述方法制成試件，超過1h的混合料應(yīng)作廢。其他結(jié)合料穩(wěn)定材料，混合料雖不受此限，但也應(yīng)盡快制成試件。

4.6     采用壓力機制備試件。將試模的下壓塊放入試模的下部，外露20mm 左右，然后  將墊板兩面刷油后放在下壓塊的上面③,當成型小梁時，宜再鋪墊與墊板等尺寸的紙。將 稱量的規(guī)定數(shù)量m?  的穩(wěn)定材料混合料分2～3次灌入試模中，每次灌入后用夯棒輕輕均 勻插實。如制的是小梁試件，則可將混合料一次倒入試模中。最后將上壓塊放入試模內(nèi)。 應(yīng)使其也外露20mm 左右(即下壓塊露出試模外的部分應(yīng)相等)。

注③:為了在梁式試件脫模后，能夠承托試件的重量，減少試件在搬運過程中的損壞。

4.7     將整個試模(連同上下壓塊)放到壓力機上，加壓直到上不壓塊都壓入試模為止。 小梁維持壓力2min,中梁維持5min,大梁維持壓力至少10min。

4.8 解除壓力后，取下試模，對于小梁可利用壓力機頂推法脫模，對于中梁、大梁宜采用拆卸模具方法脫模。用水泥穩(wěn)定有粘結(jié)性的細粒材料時，制件后可立即脫模；用水泥穩(wěn)定無黏結(jié)性的細粒材料時，宜過2~4h再脫模；對于中、粗粒材料的無機結(jié)合料穩(wěn)定材料， 宜過2～6h 脫模。

4.9 稱試件的質(zhì)量m?,小梁準確至0.01g,中梁準確至0. 1g,大梁準確至1g。然后用游標尺測量試件的斷面尺寸以及小梁的長度，準確至0.1mm。用鋼板尺量取中梁、大梁試件的長度，準確至1mm。檢查試件的斷面尺寸和質(zhì)量，不滿足成型標準的作為廢件。

5  計算

單個試件的標準質(zhì)量：

m?=V×ρ_dmax×(1+w_opt)×γ               (T   0844-2) 

考慮到試件成型過程中的質(zhì)量損耗，實際操作過程中每份試件的質(zhì)量可增加0~2%,即：

               (T   0844-3)    

每個試件的干料(包括試料和無機結(jié)合料)總質(zhì)量：

          (T   0844-4)

每個試件的無機結(jié)合料質(zhì)量：

外摻法                         (T   0844-5)

內(nèi)摻法                       m?=m?×α           (T   0844-6)

每個試件的干的被穩(wěn)定材料質(zhì)量：

m?=m?-m?(T   0844-7)

每個試件的加水量：

          (T   0844-8)

(驗算）：

式中：V——試件體積(cm3);

w_opt—— 混合料最佳含水率(%);

ρ_dmax—— 混合料最大干密度(g/cm3);

γ——混合料壓實度標準(%); 

——混合料質(zhì)量(g);

m?——干混合料質(zhì)量(g);  

m?——無機結(jié)合料質(zhì)量(g);

m?——干的被穩(wěn)定材料質(zhì)量(g);

δ——計算混合料質(zhì)量的冗余量(%);

α——無機結(jié)合料的摻量(%); 

m_w—— 加水質(zhì)量(g)。

6 結(jié)果整理

6.1 小梁試件的斷面尺寸誤差范圍應(yīng)為+1.0-1.0mm, 中梁試件的斷面尺寸誤差范 圍應(yīng)為-1.0～1.5mm, 大梁試件的斷面尺寸誤差范圍應(yīng)為-1.0～2.0mm。

6.2 質(zhì)量損失：小梁試件應(yīng)不超過標準質(zhì)量的5g,中梁試件應(yīng)不超過50g, 大梁試件應(yīng) 不超過100g。

7 記錄

本試驗的記錄格式見表T 0844-1。

表 T  0844-1   穩(wěn)定材料梁式試件成型記錄表格

工程名稱                                             混合料名稱         

土質(zhì)類型                                              結(jié)合料類型及劑量(%)             

最佳含水率(%)                                        最大干密度（g/cm3）                            

試件壓實度(%)                              試件標準質(zhì)量(g)               

試驗：                         校核：                           試驗日期：

條文說明

梁式試件是無機結(jié)合料穩(wěn)定材料物理、力學(xué)試驗的另一種標準試件。根據(jù)穩(wěn)定材料 混合料粒徑的不同，分別選擇小、中、大型試件尺寸規(guī)格。由于我國無機結(jié)合料穩(wěn)定類基 層材料的常用公稱最大粒徑為26.5mm 的粗粒材料，且以往相應(yīng)粒徑混合料是采用中梁 試驗，因此本規(guī)程中梁試件的公稱最大粒徑范圍可放寬至26.5mm。

梁式試件成型步驟與圓柱形試件類似，大致分為3步：成型前一天備料、悶料；然后第 二天上午可壓實成型，下午或第三天(中梁、大梁)再進行脫模。由于梁式試件的體積比 較大(1個中梁試件一般相當于大型圓柱形試件質(zhì)量的1.5倍),脫模操作比較繁瑣，所以 操作人員一般為3~4人。                                     

同圓柱形試件一樣，梁式試件成型后需要檢測試件的密度或壓實度，以保證試件的質(zhì)量。