一、灌砂法基本原理
灌砂法(標準方法,但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測)基本原理是利用粒徑0.30~0.60mm或0.2~0.50mm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(即用標準砂來置換試洞中的集料),并根據(jù)集料的含水量來推算出試樣的實測干密度。
二、常用設(shè)備儀器
常用的設(shè)備有:灌砂筒(大小兩種)、金屬標定罐、基板、玻璃板、試樣盤、天平或臺秤、含水率測定器具(如鋁盒、烘箱等)、量砂、盛砂的容器、其他。
三、檢測方法與步驟
1、在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂?shù)木嚯x15mm左右為止。稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量m1,準確至1g。以后每次標定及試驗都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。
2、隨機選定試驗區(qū)域,將空心底盤平穩(wěn)放置,用腳固定住。用錘和鑿子將底盤孔中的土鑿掉。并把鑿掉的土樣轉(zhuǎn)入塑料袋,注意不要使鑿出的土樣丟失,且使土樣的水分盡量少蒸發(fā)。
3、用刷子清掃洞邊及洞內(nèi)的土,將洞內(nèi)全部鑿松的土取出。試洞深度一般是15cm。并稱量鑿出的土樣重量,精確到1g。
4、將開關(guān)打開,使灌砂筒筒底的流砂孔、圓錐形漏斗上端開口圓孔及開關(guān)鐵板中心的圓孔上下對準重疊在一起,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(或等于標定罐的容積,然后關(guān)上開關(guān));
5、不晃動儲砂筒的砂,輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上,將開關(guān)打開,讓砂流出,直到筒內(nèi)砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)上,并細心的取走灌砂筒。
6、收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂,準確至1g。玻璃板上的砂就是填滿筒下部圓錐體的砂(m2)。
(此處直接稱量灌砂筒及集中存砂,效果一樣)
7、重復上述測量三次,取其平均值
8、將標準砂經(jīng)過篩網(wǎng)就泥土篩除后回收到袋內(nèi),以便下次使用。
9、計算
四、現(xiàn)場檢測注意事項
(1)現(xiàn)場測試時,儲砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標定時保持一致。
(2)基板使用:檢測時,地表面應(yīng)處理平整,若凹凸不平應(yīng)使用基板,以減少試驗誤差,盡量使檢測表面光滑平整。現(xiàn)場測試完后,要檢查罐砂筒底板、基板與地面之間是否有砂子漏出,如有要將其單獨清出,稱其質(zhì)量,計算密度時應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。
(3)量砂的使用:量砂應(yīng)規(guī)則,使用進行回收的量砂,下次使用前必須過篩洗凈、烘干,并放置足夠的時間,使其與標定時潔凈、干潮狀況一致,以保證量砂密度。換砂時應(yīng)重新標定量砂密度,確保試驗準確性。
(4)試坑的形狀:試坑的形狀應(yīng)該是空的圓柱體,但施工單位往往會將坑挖成鍋底的形狀,尤其是在接近試坑底部的位置。前面我們談到就每一壓實層而言,越向下的部位其壓實度越小,所以,這樣形狀的試坑將導致較松散部位的土取出的相對較少,導致測得的壓實度值偏大。
(5)試坑的深度:按照《公路路基面現(xiàn)場測試規(guī)程》要求,試坑的深度應(yīng)該等于測定層的厚度,但不得有下層材料混入,一般情況下,每壓實層厚為20cm,所以,試坑深度也應(yīng)該是20伽。由于現(xiàn)場操作時,挖坑這道工序往往由施工單位的民工完成,其挖坑深度經(jīng)常達不到要求。壓路機在碾壓過程中其應(yīng)力分布成倒三角形,所以就每一層壓實而言,越向下的部位其壓實度越小。因而,坑的深度不夠,將導致測得的壓實度偏大。試坑深度應(yīng)盡量等于標定時深度,坑壁筆直,上下口直徑相等,避免上大下小或上小下大。建議試洞深度應(yīng)以15cm為宜。因為按此深度進行檢測,比較符合實際情況,能較好地反映測定層的壓實度,提高檢測工作效率。
(6)灌砂的時間:正確的做法是觀察邊緣處標準砂不在流動后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因為我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動情況,而且砂子的流動是從中心開始而后才向邊緣擴展的。如果提前結(jié)束灌砂,勢必導致灌入的標準砂質(zhì)量偏少,從而導致測得的壓實值偏大。
(7)含水量的選?。涸谶x取含水量時,應(yīng)將試坑內(nèi)的土壤迅速均勻攪拌,然后再取含水量。
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