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文檔簡介
1、土工試驗(yàn)1、土的三相組成及物理性質(zhì)指標(biāo)換算了解:土的形成過程熟悉:土的三相組成掌握:含水量試驗(yàn);密度試驗(yàn);比重試驗(yàn)2、土的顆粒劃分及工程分類了解:土粒大小及粒組劃分;粒度、粒度成分及其表示方法;水力直徑、司篤克斯定律熟悉:土的工程分類及命名;土粒繼配指標(biāo):cu、cc掌握:顆粒分析試驗(yàn)土的三相組成及物理性質(zhì)指標(biāo)換算 土是由土顆粒:水及氣體三種物質(zhì)組成的集合體 土的密度、土顆粒的比重gs、土的含水量 、干密度 d、飽和密度 sat、浮密度 、孔隙比e、孔隙率n、飽和度sr 土的密度 =m/v(kn/m3) 土顆粒的比重 gs=ms/vs/(mw/vw4), s=ms/vs 土的含水量 =mw/ms
2、 干密度 d=ms/v 飽和密度 sat=(ms+vv* w)/v 浮密度 =(ms-vs* w)/v 孔隙比 e=vv/vs 孔隙率 n=vv/v*100% 飽和度 sr=vw/vv*100%含水量試驗(yàn) 測(cè)試方法:烘干法、酒精燃燒法、含水量的其他測(cè)試方法、特殊土的含水量測(cè)試方法 適用范圍: 烘干法:粘質(zhì)土、粉質(zhì)土、沙類土和有機(jī)質(zhì)土類 酒精燃燒法:無粘性土和一般粘性土,不適用于含有機(jī)質(zhì)土、含鹽量較多的土和重粘土 其他方法:紅外線照射法、比重法、微波加熱法、碳化鈣氣壓法烘干法含水量試驗(yàn) 儀器設(shè)備:烘箱(105-110);天平(0.01g);其他 步驟:1.取樣:細(xì)粒土15-30g;沙類土、有機(jī)土
3、50g;2.烘干:溫度105-110 、時(shí)間:細(xì)粒土不少于8小時(shí);沙類土不少于6小時(shí);對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過5%的土,應(yīng)將溫度控制在65-70 的恒溫下烘干;3.冷卻稱量:放入干燥器內(nèi)冷卻0.5-1.0小時(shí);稱量;4.結(jié)果整理: =(m-ms) /ms*100%;5.數(shù)據(jù)修約:稱量準(zhǔn)確至0.01g ,計(jì)算至0.1% 精密度與允許差:本試驗(yàn)須進(jìn)行兩次平行試驗(yàn),取其算術(shù)平均值,允許平行誤差應(yīng)符合下表烘干法含水量試驗(yàn)酒精燃燒法及其他方法 酒精燃燒法與烘干法的差異:1.樣品數(shù)量減少;2.用酒精燃燒三次;3.快速測(cè)定;4.較多用于現(xiàn)場 紅外線照射法:所得結(jié)果較烘干法含水量略達(dá)1%左右; 比重法:適用于沙類土,將
4、土樣放入一定容積的玻璃瓶中稱重,算出土粒在水中的浮重,進(jìn)一步求出土的含水量 微波加熱法:所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)烘干法相對(duì)誤差小于1.5% 特殊土的含水量測(cè)試方法 含石膏土和有機(jī)質(zhì)土 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土密度試驗(yàn)方法 測(cè)試方法有:環(huán)刀法、蠟封法、灌砂法、灌水法 環(huán)刀法 儀器設(shè)備:環(huán)刀、天平(感量0.1g)、其它 試驗(yàn)步驟:環(huán)刀取樣、稱重、計(jì)算 精密度與允許差:稱重精確至0.1g,計(jì)算精確至 0.01g/cm3,試驗(yàn)進(jìn)行兩次,平行差值不得大于0.03g/cm3。 計(jì)算公式: =(m1-m2)/v 蠟封法 儀器設(shè)備:天平(感量0.01g)、石蠟等 試驗(yàn)步驟:取土樣(大于30cm3)、稱量石蠟加熱、浸泡試件、冷卻
5、稱量、水中稱重、重復(fù)空氣中稱重、計(jì)算 精密度與允許差: 稱量精確至0.01g、水分進(jìn)入質(zhì)量超過0.03g,應(yīng)重做 計(jì)算公式: =m/(m1-m2)/ wt-(m1-m2)/ n)現(xiàn)場坑試法 現(xiàn)場坑試法包括灌砂法、灌水法 目的與適用范圍:適用于在現(xiàn)場測(cè)定基層或底基層、砂石路面及路基土的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度,也適用于瀝青表面處治、瀝青貫入式路面層的密度和壓實(shí)度檢測(cè),但不適用于填石路堤等有大空洞或大空隙材料的壓實(shí)度檢測(cè)。現(xiàn)場坑試法(續(xù))現(xiàn)場坑試法(續(xù)1) 儀器設(shè)備:灌砂筒、金屬標(biāo)定罐、基板、玻璃板、試樣盤、天平或臺(tái)秤(稱量1015kg,感量不大于1g)(用于含水量檢測(cè)的天平精度,對(duì)細(xì)粒土、中
6、粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g)、含水量測(cè)定器具、量砂、盛砂的容器、其他現(xiàn)場坑試法(續(xù)2) 試驗(yàn)步驟:按現(xiàn)行方法測(cè)定最大干密度及最佳含水量(或者綜合毛體積密度)、標(biāo)定錐體砂重、標(biāo)定量砂密度、選點(diǎn)清掃表面、檢測(cè)錐體砂重(當(dāng)表面粗糙時(shí))、鑿坑、稱重、測(cè)定含水量、灌砂、稱量余砂重、計(jì)算?,F(xiàn)場坑試法(續(xù)3) 計(jì)算公式 填滿試坑用砂的質(zhì)量mb(g): mb=m1-m4-(m5-m6)(有基板時(shí)) mb=m1-m4 -m2(無基板時(shí)) 式中: mb -填滿試坑的砂的質(zhì)量(g); m1-灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g) ; m2 -灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量(g) ; m4 、m4-灌砂后,
7、灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g) ; (m5-m6)-灌砂筒圓錐體內(nèi)及基板和粗糙面間砂的合計(jì)質(zhì)量(g)現(xiàn)場坑試法(續(xù)4) 試坑材料的濕密度w(g/cm3) : w = mw/ mb* s 式中: mw - 試坑中取出的全部材料的質(zhì)量(g) ; s - 量砂的單位質(zhì)量(g) 試坑材料的干密度d(g/cm3): d = w /(1+0.01)現(xiàn)場坑試法(續(xù)5) 計(jì)算施工壓實(shí)度: k= d / c *100 各種材料的干密度均應(yīng)準(zhǔn)確至0.01 (g/cm3)比重試驗(yàn) 比重試驗(yàn)包括比重瓶法和浮稱法 比重瓶法 儀器設(shè)備:比重瓶(100、50ml)、天平(200g/0.001g)、恒溫水槽( 1)、砂浴、真空抽泣設(shè)
8、備、溫度計(jì)(050 /0.5 )、其它 試驗(yàn)步驟:稱取樣品15g裝入比重瓶中、煮沸排氣、稱重、溫度校正、計(jì)算 精密度與允許差:稱量精確至0.001g,計(jì)算結(jié)果精確至0.01g/cm3,本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn),取其算術(shù)平均值,其平行差不得大于0.02g/cm3 計(jì)算公式:gs=ms/(m1+ms-m2)*gwt比重試驗(yàn) 浮稱法 儀器設(shè)備:靜水力學(xué)天平(2000g以上/感量1/1000)、烘箱、其它 試驗(yàn)步驟:取樣(500-1000g)、浸泡、水中重、干重、網(wǎng)重、水溫、計(jì)算 精密度與允許差:同前 計(jì)算公式:gs=ms/(ms-(m2-m1)*gwt gs=1/(p1/gs1+p2/gs2) 土的
9、粒組劃分及工程分類土的粒組劃分及工程分類 土的粒度成分:不同粒組的相對(duì)含量 及其表示方法:表格法、累積曲線法、三角形坐標(biāo)法 土粒級(jí)配指標(biāo):不均勻系數(shù)、曲率系數(shù) cu=d60/d10 cc=d30*d30/d10*d60顆粒分析試驗(yàn) 分析方法:篩分法、沉降分析法 篩分法:一套標(biāo)準(zhǔn)篩、測(cè)定每一篩子上的土粒質(zhì)量、計(jì)算分級(jí)通過率和累積通過率 沉降分析法:根據(jù)土粒在液體中沉降的速度與粒徑間的關(guān)系可由斯篤克斯定理確定,有比重計(jì)法和移液管法。 粒徑與沉降速度的平方成正比;斯篤克斯公式求得的粒徑并不是實(shí)際土粒的直徑,而是理想球體的直徑,稱為水力直徑相對(duì)密實(shí)度及天然含水量 當(dāng)砂土樣以最疏松狀態(tài)制備時(shí),其孔隙比達(dá)
10、到最大值emax;當(dāng)砂土樣受振或搗實(shí)時(shí),砂粒相互靠攏壓緊,孔隙比達(dá)最小值emin。砂土在天然狀態(tài)時(shí)孔隙比為e,則其相對(duì)密實(shí)度dr可表示其緊密程度。 dr=(emax-e)/(emax-emin) 相對(duì)密實(shí)度試驗(yàn) 儀器設(shè)備:量筒(500、1000ml)、長頸漏斗、錐形賽、最小孔隙比儀、金屬容器、振動(dòng)儀、擊錘 試驗(yàn)步驟:最大孔隙比測(cè)定、最小孔隙比測(cè)定 精密度與允許差:稱量精確至1g,計(jì)算精確至0.01 g/cm3,須進(jìn)行兩次平行試驗(yàn),平行誤差不得超過0.03 g/cm3。 計(jì)算公式: dmin=m/vmax dmax =m/vmin emax= wgs/ dmin-1 emin= wgs/ dmi
11、n-1粘性土的界限含水量 土從液體狀態(tài)向塑性體狀態(tài)過渡的界限含水量成為液限 土由塑性體狀態(tài)向脆性固體狀態(tài)過渡的界限含水量成為塑限 液限與塑性之差值稱為塑性指數(shù) ip=wl-wp 液性指標(biāo)il=(w-wp)/(wl-wp)=(w-wp)/ip 液塑限聯(lián)合測(cè)定法 儀器設(shè)備 lp-100型液塑限聯(lián)合測(cè)定儀;錐體質(zhì)量為100g,錐角為30。 試驗(yàn)步驟 取土樣制樣(共三份,含水量三個(gè),其中一個(gè)控制在液限,第二個(gè)略大于塑限,第三個(gè)介于兩者中間);測(cè)定錐入深度;繪圖 結(jié)果整理 錐入深度20mm對(duì)應(yīng)的含水量為液限;計(jì)算塑限入土深度hp: hp=wl/(0.524wl-7.606);查圖得塑限土的工程分類 分類
12、依據(jù):土顆粒組成特征、土的塑性指標(biāo)、土中有機(jī)質(zhì)存在情況 土顆粒組成分類:巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土、特殊土 土顆粒組成特征以級(jí)配指標(biāo)的不均勻系數(shù)(cu)和曲率系數(shù)(cc)表示 巨粒土:試樣中巨粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土 粗粒土:試樣中粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土 細(xì)粒土:試樣中細(xì)粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%的土 特殊土分類:黃土、膨脹土、紅粘土土得分類總體系土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn) 試驗(yàn)分類:擊實(shí)試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn) 擊實(shí)試驗(yàn)的原理 擊實(shí)指采用人工或機(jī)械對(duì)土施加夯壓能量,使土顆粒重新排列緊密,增強(qiáng)了顆粒表面摩擦力和顆粒之間嵌擠形成的咬合力。對(duì)細(xì)粒土則因?yàn)轭w粒間的靠緊而增強(qiáng)粒間的分子引力,從而使土在
13、短時(shí)間內(nèi)得到新的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 試驗(yàn)方法分類:輕型和重型 擊實(shí)儀器設(shè)備主要部件:擊實(shí)筒、擊錘和導(dǎo)桿擊實(shí)試驗(yàn) 試驗(yàn)步驟 試樣制備(干法和濕法)(不少于5個(gè));試樣擊實(shí)、結(jié)果整理 d = /(1+0.01w) 最大干密度校正 dmax=1/(1-0.01p)/ dmax+0.01p/gs)擊實(shí)試驗(yàn)方法類型土的擊實(shí)特性及影響壓實(shí)的因素 土的擊實(shí)特性 擊實(shí)曲線有個(gè)峰點(diǎn),只有當(dāng)土的含水量為最佳含水量時(shí),土才能被擊實(shí)至最大干密度;當(dāng)含水量偏干時(shí)含水量的變動(dòng)對(duì)干密度的影響要比含水量偏濕時(shí)的影響更為顯著;圖右上側(cè)的一根曲線成為飽和曲線,他表示當(dāng)土在飽和狀態(tài)時(shí)的含水量與干密度之間的關(guān)系。 影響壓實(shí)的因素 含水量對(duì)整
14、個(gè)壓實(shí)過程的影響,土的塑性指數(shù)越大,其最佳含水量也越大,同時(shí)其最大干密度越??;擊實(shí)功對(duì)最佳含水量和最大干密度的影響,擊實(shí)功越大,土得最大干密度也越大,其最佳含水量則越小,但是這種增大擊實(shí)功是有一定限度的;不同壓實(shí)機(jī)械對(duì)壓實(shí)的影響;土粒級(jí)配的影響,只有在良好級(jí)配的條件下才能達(dá)到要求的密實(shí)度,也才能滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求;壓縮試驗(yàn) 土體壓縮的兩個(gè)特點(diǎn):1、主要是由于孔隙的減小引起的(土粒固體部分的壓縮、孔隙中水的壓縮、水和空氣從孔隙中被擠出及封閉氣體被壓縮);2、飽和土的壓縮需要一定的時(shí)間才能完成 室內(nèi)壓縮試驗(yàn) 試驗(yàn)室用壓縮儀亦稱固結(jié)儀進(jìn)行壓縮試驗(yàn)是研究土壓縮性的基本方法;在無側(cè)脹條件下對(duì)土樣分級(jí)
15、施加豎向壓力,測(cè)記每級(jí)壓力下不同時(shí)間的土樣豎向變形以及壓縮穩(wěn)定時(shí)的變形量;首先根據(jù)試驗(yàn)前土樣的容重、含水量及土粒容重等指標(biāo)求出天然孔隙比,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果求出每級(jí)荷載下壓縮穩(wěn)定時(shí)的孔隙比,繪制壓縮曲線。 壓縮性指標(biāo) 當(dāng)壓力變化不大時(shí),孔隙比變化與壓力變化成正比。比例常數(shù)是割線的斜率,稱為土得壓縮系數(shù)。 e1-e2=a(p2-p1) es=(1+e1)/a先期固結(jié)壓力和土層的天然固結(jié)狀態(tài)判斷 e-p曲線所表達(dá)的壓縮性規(guī)律與e-p曲線相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)研究表明,在e-p曲線上,對(duì)應(yīng)于曲線過渡到直線段的拐彎點(diǎn)的壓力值是土層歷史上所曾經(jīng)承受過的最大固結(jié)壓力,成為先期固結(jié)壓力pc。 先期固結(jié)壓力用來判
16、斷天然土層的固結(jié)狀態(tài):超固結(jié)狀態(tài)、正常固結(jié)狀態(tài)、前固結(jié)狀態(tài)。 變形指標(biāo)之間的關(guān)系土的強(qiáng)度指標(biāo) 強(qiáng)度指標(biāo)c、反映土的抗剪強(qiáng)度變化的規(guī)律性 c-土得粘聚力、 -土的內(nèi)摩擦角土的無側(cè)限抗壓試驗(yàn)承載比試驗(yàn)回彈模量試驗(yàn)黃土濕陷試驗(yàn)土工化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)及水理性質(zhì)試驗(yàn) 了解:膨脹試驗(yàn)、收縮試驗(yàn)、毛細(xì)管水上升高度試驗(yàn) 熟悉:酸堿度試驗(yàn)、燒失量試驗(yàn)、有機(jī)質(zhì)含量試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 一、有效數(shù)字:由數(shù)字表示的一個(gè)數(shù),除最末一位數(shù)是不確切值或可疑值外,其余均為可靠性正確值,則組成該數(shù)的所有數(shù)字包括末位數(shù)字在內(nèi)成為有效數(shù)字,除有效數(shù)字外,其余均為無效數(shù)字 二、數(shù)字修約的規(guī)則:四去六入五單雙 1.若被舍去部分的數(shù)值大
17、于所保留的末尾數(shù)的0.5,則末尾數(shù)加1; 2.若被舍去部分的數(shù)值小于所保留的末尾數(shù)的0.5,則末尾數(shù)不變; 3.若被舍去部分的數(shù)值等于所保留的末尾數(shù)的0.5,則末尾數(shù)湊成偶數(shù),即當(dāng)末尾數(shù)為偶數(shù)時(shí)則末尾數(shù)不變,當(dāng)末尾數(shù)為技術(shù)是則末尾數(shù)加1。 修約間隔:指確定修約保留位數(shù)的一種方式。修約間隔的數(shù)值一經(jīng)確定,修約值即應(yīng)為該數(shù)值的整數(shù)倍。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 數(shù)值修約進(jìn)舍規(guī)則: 1.擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時(shí),則舍去,既保留的各位數(shù)字不變; 2.擬舍去數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5;或者是5,而且后面的數(shù)并非全為0時(shí),則進(jìn)1,即保留的末尾數(shù)加1; 3.擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5,而后面無數(shù)字后全部為0時(shí),若
18、所保留的末尾數(shù)字為奇數(shù)則進(jìn)一,為偶數(shù)則舍去; 4.附屬修約視線將他的絕對(duì)值按上述三條規(guī)則進(jìn)行修約,然后再修約至前面加上負(fù)號(hào); 5.0.5單位修約時(shí),將擬修約的數(shù)值乘以2,按指定數(shù)為一進(jìn)舍規(guī)則修約,所的數(shù)值再除以2; 6.0.2單位修約時(shí),將擬修約是值乘以5,按指定數(shù)為依進(jìn)舍規(guī)則修約,所的數(shù)字再除以5。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 數(shù)值修約注意事項(xiàng): 1.擬修約數(shù)字應(yīng)在確定修約后的一次修約獲得結(jié)果,而不得多次按進(jìn)舍規(guī)則連續(xù)修約; 2.在具體實(shí)施中,有時(shí)測(cè)量與計(jì)算部門先將獲得數(shù)值按指定的修約數(shù)位多一位或幾位報(bào)出,而后由其他部門定。 報(bào)出數(shù)最右的非0數(shù)字為5時(shí),應(yīng)在數(shù)值后面加(+)或(-)或不加符號(hào),以分別表明已進(jìn)
19、行過舍、進(jìn)或未舍未進(jìn)。 如果判定報(bào)出值需要進(jìn)行修約,當(dāng)擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5,而后面無數(shù)字或全部為0時(shí),數(shù)字后面有(+)者進(jìn)1,數(shù)值后面有(-)者舍去,其他仍按進(jìn)舍規(guī)則進(jìn)行。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 計(jì)算法則: 1.加減運(yùn)算:應(yīng)以各數(shù)中有效數(shù)字末尾數(shù)的數(shù)位最高者為準(zhǔn),其余數(shù)均比該書向有多保留一位有效數(shù)字; 2.乘除運(yùn)算:應(yīng)以各數(shù)中有效數(shù)字最少者為準(zhǔn),其余數(shù)均奪取一位有效數(shù)字,所的積或商也多取一位有效數(shù)字; 3.平方或開方運(yùn)算:其結(jié)果可比原數(shù)多保留一位有效數(shù)字; 4.對(duì)數(shù)運(yùn)算:所取對(duì)數(shù)位數(shù)應(yīng)與真數(shù)有效數(shù)字位數(shù)相等; 5.查角度的三角函數(shù):所用函數(shù)值的位數(shù)通常隨角度誤差的減少而增多; 6.在所有計(jì)算式中
20、,常數(shù)的數(shù)值和因子等的有效數(shù)字位數(shù),可認(rèn)為無限制,需要幾位就取幾位。 7.表示精度時(shí)一般取一位有效數(shù)字已足夠,做奪取兩位有效數(shù)字。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征與概率分布 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征量 1.算術(shù)平均值:是表示一組數(shù)據(jù)集中位置最有用的統(tǒng)計(jì)特征量,通常用樣本的算術(shù)平均值來代表總體的平均水平 2.中位數(shù):在一組數(shù)據(jù)中,按其大小次序排序,一排在正中間的以各數(shù)表示總體的平均水平,稱之為中位數(shù)。n為奇數(shù)時(shí),正中間的數(shù)只有一個(gè);當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),正中間的數(shù)有兩個(gè),取這兩個(gè)數(shù)的平均值作為中位數(shù)。 3.極差:在一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差,稱為極差。 4.標(biāo)準(zhǔn)偏差:有時(shí)也稱為標(biāo)準(zhǔn)離差、標(biāo)準(zhǔn)差或稱均方差,它是衡量樣本數(shù)據(jù)波動(dòng)性(離
21、散程度)的指標(biāo)。 5.變異系數(shù):即相對(duì)波動(dòng)的大小,更能反映樣本數(shù)據(jù)的波動(dòng)性??梢蓴?shù)據(jù)的剔除 拉依達(dá)法:當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)較多時(shí),可簡單的用3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為確定可以數(shù)據(jù)取舍的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)隨機(jī)變量的正態(tài)分布規(guī)律,在多次試驗(yàn)中,測(cè)量值落在x-3s與x+3s之間的概率為99.73%,出現(xiàn)在此范圍之外的概率為0.27%,也就是在近400次試驗(yàn)中才能遇到一次,這種事件為小概率事件,出現(xiàn)的可能性極小,幾乎是不可能的。當(dāng)測(cè)量值于平均值只差大于2倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí),則該測(cè)量值應(yīng)保留,但需存疑。 肖維納特法:可疑數(shù)據(jù)舍棄的標(biāo)準(zhǔn)為(xi-x)/skn 格拉布斯法:其差別標(biāo)準(zhǔn)為g g0(,n)數(shù)據(jù)的表達(dá)方式與數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)的表達(dá)方式:表
22、格法、圖示法、經(jīng)驗(yàn)公式法 數(shù)據(jù)分析:最小二乘法的原理:當(dāng)所有測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差平房和最小時(shí),所擬合的直線最優(yōu)抽樣檢驗(yàn)類型 1.非隨機(jī)抽樣;進(jìn)行人為的有意識(shí)的挑選取樣即為非隨機(jī)抽樣 2.隨機(jī)抽樣:以數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理,根據(jù)樣本取得的質(zhì)量數(shù)據(jù)來推測(cè)、判斷總體的一種科學(xué)抽樣檢驗(yàn)方法。抽樣檢驗(yàn)評(píng)定方法 抽樣檢驗(yàn)的目的:根據(jù)樣本取得的質(zhì)量數(shù)據(jù)來推測(cè)樣本所屬的一批產(chǎn)品或工序的質(zhì)量狀況,并判定該批產(chǎn)品或該工序是否合格 舉例:彎沉、厚度、壓實(shí)度誤差的基本概念、來源及分類 1.真值:真實(shí)值,指在一定條件下,被測(cè)量客觀存在的實(shí)際值。通常是個(gè)未知量,一般指理論真值、規(guī)定真值和相對(duì)真值。 2.誤差:絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差 絕對(duì)誤
23、差:實(shí)測(cè)值與被測(cè)之量的真值之差 相對(duì)誤差:指絕對(duì)誤差與被測(cè)真值的比值 3.誤差的來源:裝置誤差、環(huán)境誤差、人員誤差、方法誤差 誤差的分類:系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、過失誤差彎沉計(jì)算示例 路面彎沉設(shè)計(jì)值為40(0.01mm),去保證率系數(shù)為1.645。 解:經(jīng)計(jì)算彎沉平均值為29.6(0.01 mm)(注意有效數(shù)字的位數(shù),計(jì)算結(jié)果比單值多一位),標(biāo)準(zhǔn)差為2.09(0.01mm) 代表彎沉值為彎沉檢測(cè)值的上波動(dòng)界限,即: l=l+za*s=29.6+1.645*2.09=33.0(0.01 mm) 因?yàn)榇韽澇林祃ld=40(0.01mm),所以該路段的彎沉值是滿足要求的。路面厚度計(jì)算示例 保證率為95
24、%,設(shè)計(jì)值為25cm,代表只允許偏差為5mm。 各單值分別為25.1,24.8,25.1;24.6,24.7,25.4,25.2,25.3,24.7,24.9,24.9,24.8,25.3,25.3,25.2,25.0,25.1,24.8,25.0,25.1,24.7,24.9,25.0,25.4,25.2,25.1,25.0,25.0,25.5,25.4 解:經(jīng)計(jì)算平均厚度為25.05cm,標(biāo)準(zhǔn)差為0.24cm 根據(jù)n=30,=95%,查表得到ta/n=0.310, 代表性厚度為算術(shù)平均值的下置信界限,即 h=h-ta/n*s=25.05-0.310*0.24=24.98cm 因?yàn)閔hd-h
25、=24.5cm,又由于最小實(shí)測(cè)厚度h4=24.6hd-1.0=24.0cm,合格率:30/30=100%,得100%*100=100分。該路段厚度合格。壓實(shí)度計(jì)算示例 壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)95%,保證率95%,計(jì)算該路段的代表性壓實(shí)度并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。 壓實(shí)度單值為:96.4,95.4,93.5,97.3,96.3,95.8,95.9,96.7,95.3,95.6,97.6,95.8,96.8,95.7,96.1,96.3,95.1,95.5,97.0,95.3 解:經(jīng)計(jì)算壓實(shí)度平均值為95.97%,標(biāo)準(zhǔn)差為0.91% 代表性壓實(shí)度為算術(shù)平均值的下置信界限,即 k=k-ta/n*s=95.97%-0.38
26、780.91%=95.62% 由于代表性壓實(shí)度95%,合格率:20/20*100%=100%,得100%*100=100分,所以該路段壓實(shí)質(zhì)量合格。彎沉計(jì)算示例2 彎沉值分別為100,101,102,110,95,98,93,96,103,104 (0.01mm) ,計(jì)算該路段的代表性彎沉值(保證率系數(shù)za=2.0) 解:經(jīng)計(jì)算平均值為100.2,標(biāo)準(zhǔn)差為4.98 該路段的代表性彎沉為100.2+2*4.98=110.2壓實(shí)度計(jì)算示例2 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果分別為96.57,95.39,93.85,97.32,96.28,95.86,95.93,96.87,95.34,95.93。保證率為95%,壓
27、實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為95%。計(jì)算代表性壓實(shí)度,判斷壓實(shí)質(zhì)量是否符合要求。 解:經(jīng)計(jì)算,壓實(shí)度平均值為95.934,標(biāo)準(zhǔn)差為0.961。 代表性壓實(shí)度為95.934-0.580*0.961=95.377大于標(biāo)準(zhǔn)值95%,合格率100%,壓實(shí)質(zhì)量合格。路面厚度計(jì)算示例2 路面厚度檢測(cè)值分別為21,22,20,19,18,20,21,21,22,19cm,保證率為99%,計(jì)算厚度代表值。 解:經(jīng)計(jì)算厚度平均值為20.3,標(biāo)準(zhǔn)差為1.34,查表得系數(shù)為0.892。 其厚度代表值為20.3-0.892*1.34=19.1cm.集料石料 砂石材料是石料和集料的總稱。主要包括:直接開采的天然巖石或經(jīng)機(jī)械加工制成的具有
28、一定形狀和尺寸的石料制品;天然巖石經(jīng)長期風(fēng)化、地質(zhì)作用而形成的卵石、沙礫石以及經(jīng)開采軋制加工得到的碎石等。 石料:根據(jù)石料形成的地質(zhì)條件,分成巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 集料:1.根據(jù)集料形成的過程可分為經(jīng)自然風(fēng)化、地質(zhì)作用形成的卵石和人工機(jī)械加工而成的碎石; 2.根據(jù)粒徑大小可分為粗集料和細(xì)集料; 3.根據(jù)化學(xué)成分可分為酸性集料和堿性集料。集料粒徑和標(biāo)準(zhǔn)篩的概念 集料最大粒徑:指集料100%都要求通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸; 集料公稱最大粒徑:指集料可能全部通過或允許有少量篩余篩余量不超過10%的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸; 標(biāo)準(zhǔn)曬:對(duì)顆粒性材料進(jìn)行篩分試驗(yàn)用的符合標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸規(guī)格要求的系列樣品篩,篩
29、孔為正方形,尺寸依次為75、63、53、37.5、31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075mm。石料(集料)的技術(shù)性質(zhì) 密度:真密度、毛體積密度、表觀密度 真密度:石料在規(guī)定試驗(yàn)條件下(20),單位真實(shí)體積的質(zhì)量,不包括孔隙體積 毛體積密度:石料在規(guī)定試驗(yàn)條件下,單位毛體積的質(zhì)量,包括實(shí)體和閉口、開口孔隙的體積 表觀密度:粗集料在規(guī)定試驗(yàn)條件下,單位表觀體積里的質(zhì)量,包括實(shí)體和閉口孔隙體積石料(集料)的技術(shù)性質(zhì) 吸水性:衡量一定條件下石料吸水能力的大小,可用吸水率和飽水率兩項(xiàng)指標(biāo)表示。吸水率指202 最大吸水質(zhì)量,10
30、5 5 烘干。 飽水率:指202 、抽真空的最大吸水質(zhì)量,105 5 烘干。 耐候性:抗凍性經(jīng)歷凍融循環(huán)后的強(qiáng)度損失;堅(jiān)固性經(jīng)歷硫酸鈉結(jié)晶膨脹循環(huán)后的質(zhì)量或強(qiáng)度損失。與孔隙率的關(guān)系石料(集料)的力學(xué)性質(zhì) (石料)抗壓強(qiáng)度、磨耗性、 (集料)壓碎值、磨光值、沖擊值、磨耗值石料的毛體積密度試驗(yàn) 毛體積密度(體積包括實(shí)體、開口即閉口孔隙)(不稱空隙,標(biāo)準(zhǔn)如此) 試驗(yàn)儀器:石料加工設(shè)備、靜水力學(xué)天平、烘箱、游標(biāo)卡尺和天平 試驗(yàn)步驟:試件加工,可以加工成50mm的立方體或直徑和高均為50mm的圓柱體,也可以加工成粒徑約50mm的不規(guī)則形狀的時(shí)間至少3塊;在105 5 烘箱中烘干至恒重,稱出試件在空氣中的
31、重量,精確至0.01g;石料的毛體積密度試驗(yàn)(續(xù)1) 試件放入水中浸泡48小時(shí),確保達(dá)到充分吸水狀態(tài);用靜水力學(xué)天平稱出試件吸飽水后在水中的重量;取出吸飽水的試件,用毛巾擦干表面水后立即稱出飽水狀態(tài)時(shí)的質(zhì)量;計(jì)算 0=m0/(ms-mw)*w s=ms/(ms-mw)*w d=md/(ms-mw)*w石料的毛體積密度試驗(yàn)(續(xù)2) 式中0: 天然密度; s : 飽和密度g/cm3 ; d : 干密度g/cm3 ; m0 : 烘干前的質(zhì)量g ; ms : 強(qiáng)制飽和后的質(zhì)量g ; md : 烘干后的質(zhì)量g 。石料的毛體積密度試驗(yàn)(續(xù)3) 計(jì)算結(jié)果對(duì)于材質(zhì)均勻的石料,取三個(gè)試件測(cè)試結(jié)果的平均值;不均勻
32、的石料分別記錄最大和最小值。計(jì)算結(jié)果精確至0.01g/cm3。 對(duì)于形狀規(guī)則的立方體和圓柱體,也可以通過采用游標(biāo)卡尺測(cè)量外觀尺寸的方法確定試件體積,求得結(jié)果。表觀密度試驗(yàn)方法 試驗(yàn)儀器設(shè)備:靜水天平、吊藍(lán)、帶有溢流口的水槽、烘箱、其他 試驗(yàn)步驟:備料,根據(jù)集料公稱最大粒徑確定式樣數(shù)量兩份;浸泡、漂洗;浸水排氣24h;吊藍(lán)放入水中、灌水、天平調(diào)零;式樣放入籃中、稱取試樣水中重(mw);倒出試樣、擦干試樣表面水;稱出試樣飽和面干時(shí)的質(zhì)量(ms) ;烘干稱量(ma) ;計(jì)算表觀密度試驗(yàn)方法(續(xù)) a=ma/(ma-mw) s =mf/(ms-mw) b =ma/(mf-mw) 式中: a -表觀相對(duì)
33、密度; s -表干相對(duì)密度; b -毛體積相對(duì)密度; ma - -集料烘干質(zhì)量; (ms -表干質(zhì)量; mw -水中質(zhì)量; mf -飽和面干質(zhì)量表觀密度試驗(yàn)方法(續(xù)1) 集料的吸水率: x=(mf-ma)/ma*100% 集料的表觀密度、表干密度、毛體積密度按照下列公式計(jì)算,結(jié)果精確至小數(shù)點(diǎn)后3 位。 a=a* t 或a= (a t)* w s=s* t 或s= (s t)* w b=b* t 或a= (b t)* w表觀密度試驗(yàn)方法(續(xù)2) 兩次試驗(yàn)結(jié)果相差不超過0.02,吸水率不超過0.2%; 試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)控制在1525 范圍內(nèi),浸水最后2h內(nèi)的水文相差不得超過2 。針片狀試驗(yàn) 水泥混
34、凝土中的粗集料試驗(yàn) 適用4.75mm以上的集料 使用針狀規(guī)準(zhǔn)儀和片狀規(guī)準(zhǔn)儀 集料分級(jí):4.759.5(17.1、2.8)、9.516(30.6、5.1)、1619(42.0、7.0)、1926.5(54.6、9.1)、26.531.5(69.6、11.6)、31.537.5(82.8、13.8)(括號(hào)中對(duì)應(yīng)為立柱間距、孔寬mm)針片狀試驗(yàn)(續(xù)) 試驗(yàn)儀器與設(shè)備:針狀規(guī)準(zhǔn)儀和片狀規(guī)準(zhǔn)儀、天平或臺(tái)秤(感量不大于稱量值的0.1%)、標(biāo)準(zhǔn)篩(對(duì)應(yīng)于集料分級(jí)) 試驗(yàn)步驟:試樣準(zhǔn)備(根據(jù)公稱最大粒徑確定試樣數(shù)量)、目測(cè)挑出立方體形狀的規(guī)則顆粒、將可能屬于針狀顆粒的集料用針狀規(guī)準(zhǔn)儀鑒定,長度達(dá)于相應(yīng)間距者為
35、針狀、將非針狀顆粒逐粒進(jìn)行片狀顆粒鑒定,厚度小于相應(yīng)孔寬者為片狀、稱量針狀顆粒和片狀顆粒的質(zhì)量、計(jì)算 精確至0.1%針片狀試驗(yàn)(續(xù)1) 瀝青混凝土中的粗集料試驗(yàn) 適用于2.36mm以上的粗集料試驗(yàn),由于對(duì)2.36mm4.75mm級(jí)顆粒用游標(biāo)卡尺量測(cè)有困難,一般不做 試驗(yàn)儀器設(shè)備:標(biāo)準(zhǔn)篩、游標(biāo)卡尺、天平(感量不大于1g) 試樣準(zhǔn)備:取4.75mm以上克里,不少于800g,并且不少于100顆。(對(duì)于水泥混凝土,工程最大粒徑為31.5mm時(shí)取5kg,19mm時(shí)取2kg。)針片狀試驗(yàn)(續(xù)2) 試驗(yàn)步驟:備料(4.75mm以上、約800g)、目測(cè)挑出接近兩方體的顆粒、用游標(biāo)卡尺逐粒量測(cè)顆粒的最大長度l與
36、最大厚度t、將l/t3的顆粒挑出作為針片狀顆粒、稱量、計(jì)算。 試驗(yàn)要平行測(cè)定兩次,計(jì)算平均值。如果兩次結(jié)果之差小于平均值的20%,取平均值;如大于20%,應(yīng)追加一次,取三次結(jié)果的平均值為測(cè)定值。針片狀試驗(yàn)(續(xù)3) 影響試驗(yàn)的重要因素:兩種不同用途的集料針片狀顆粒檢測(cè)方法采用不同的手段,不能混用、集料的分級(jí),不同粒級(jí)的顆粒要對(duì)應(yīng)于規(guī)準(zhǔn)儀的孔寬和間距來判斷,不可錯(cuò)位;采用游標(biāo)卡尺對(duì)集料進(jìn)行甄別時(shí)首先要確定好集料的基準(zhǔn)面,再量測(cè)厚度和長度等相應(yīng)尺寸。集料壓碎試驗(yàn) 力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目:壓碎試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、磨耗試驗(yàn)、磨光試驗(yàn) 壓碎試驗(yàn):衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力,是衡量石料力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)。
37、試驗(yàn)儀器和設(shè)備:壓碎值試驗(yàn)儀、金屬棒、天平(稱量2000g3000g,感量不大于1g )、標(biāo)準(zhǔn)篩(13.2mm、9.5mm、2.36mm)、壓力機(jī)、金屬筒 試樣準(zhǔn)備:取9.5mm13.2mm的試樣3組各3000g,備用。集料壓碎試驗(yàn)(續(xù)) 試驗(yàn)步驟:試筒安放在底板上、將要求質(zhì)量的試樣分三次均勻裝入試模,每次均將試樣表面整平,搗實(shí)25次,最后仔細(xì)整平、按要求裝好壓頭、開動(dòng)壓力機(jī),在10min左右的時(shí)間達(dá)到總荷載400kn,穩(wěn)壓5s,然后卸荷、取出試樣用2.36mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩分經(jīng)壓碎的全部試樣、稱取通過2.36mm篩孔的全部細(xì)料質(zhì)量、計(jì)算集料壓碎試驗(yàn)(續(xù)1) 石料壓碎值計(jì)算精確至0.1%; 以三個(gè)試
38、樣平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為壓碎值的測(cè)定值 注意的問題:集料標(biāo)準(zhǔn)于2005年已修訂,集料壓碎值試驗(yàn)統(tǒng)一為一種,不存在差異的問題;試樣改用9.5mm13.2mm級(jí)的料,不用13.2mm16mm級(jí)的料;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定穩(wěn)壓5s(條文說明是立即卸載),教材為立即卸載;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定三次試驗(yàn),教材是兩次(同舊標(biāo)準(zhǔn))集料洛杉磯磨耗試驗(yàn) 目的與范圍:測(cè)定粗集料抵抗摩擦、撞擊的能力;適用于各種等級(jí)規(guī)格集料的磨耗試驗(yàn) 儀器設(shè)備:磨耗試驗(yàn)機(jī)、鋼球、臺(tái)秤(感量5g)、標(biāo)準(zhǔn)篩(符合要求的標(biāo)準(zhǔn)篩及1.7mm的方孔篩)、烘箱、容器 備料:集料用水沖洗干凈、烘干至恒重;將集料按要求篩分成各粒級(jí)備用集料洛杉磯磨耗試驗(yàn)(續(xù)) 試驗(yàn)步驟:
39、分級(jí)稱量,稱取總質(zhì)量,裝入磨耗機(jī)圓筒中、按要求選擇鋼球的數(shù)量及總質(zhì)量,加入圓筒中蓋好密封、計(jì)數(shù)器調(diào)零,設(shè)定要求的回轉(zhuǎn)次數(shù),開動(dòng)機(jī)器至要求的回轉(zhuǎn)次數(shù)為止、取出鋼球取出試樣,將試樣用1.7mm的方孔篩過篩、用水沖洗干凈,烘干至恒重、稱量、計(jì)算集料洛杉磯磨耗試驗(yàn)(續(xù)1) 粗集料洛沙磯磨耗損失精確至0.1%; 粗集料的墨耗損市區(qū)兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)定值,兩次試驗(yàn)的差值應(yīng)不大于2%,否則須重做試驗(yàn)。集料沖擊試驗(yàn) 目的與適用范圍:測(cè)定路面用粗集料抵抗沖擊的能力; 儀器與設(shè)備:沖擊試驗(yàn)儀、量筒、沖擊杯、搗棒、標(biāo)準(zhǔn)篩、天平(稱量1000g,感量不大于0.1g)、其他 試樣準(zhǔn)備:將集料通過13.2m
40、m及9.5mm的篩,取粒徑9.5mm13.2mm的部分作為試樣,不少于1000g。集料磨光值試驗(yàn)、磨耗試驗(yàn) 磨光值試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍:用加速磨光機(jī)磨光集料,用擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定集料經(jīng)磨光后的摩擦系數(shù)。適用于各種集料的磨光值測(cè)定。指摩擦系數(shù) 磨耗試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍:評(píng)定公路路面表層用粗集料抵抗車輪撞擊及磨耗的能力。指質(zhì)量損失集料或石料的化學(xué)性質(zhì)集料或石料的化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)組成與集料酸堿性之間的關(guān)系:氧化硅含量大于65%顯酸性、小于52%顯堿性、中間為中性。 集料酸堿性對(duì)其應(yīng)用的影響:水泥混凝土中活性集料與水泥中的堿會(huì)發(fā)生堿活性反應(yīng),影響混凝土的長期性能;瀝青混凝土中石灰?guī)r等堿性集料與瀝青的粘附
41、性較好,中性次之,酸性最差。粗集料的技術(shù)性質(zhì)要求細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì) 技術(shù)性質(zhì)涉及范圍:物理常數(shù)(表觀密度、堆積密度、空隙率)、級(jí)配、粗度 級(jí)配:通過篩分試驗(yàn)確定細(xì)集料顆粒粒級(jí)的分布狀況,稱為砂的級(jí)配;篩分試驗(yàn)是稱取一定數(shù)量的砂樣,在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)套篩上進(jìn)行篩分,分別測(cè)出砂樣在各個(gè)砂篩上的存留質(zhì)量,然后再根據(jù)定義和公式計(jì)算出與級(jí)配有關(guān)的參數(shù) 有害成分的類型:氯化物、云母、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、輕物質(zhì)。細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)(續(xù))瀝青混合料用細(xì)集料和水泥混凝土用細(xì)集料的劃分標(biāo)準(zhǔn)不一樣,瀝青為2.36mm以下的料為細(xì)集料,水泥為4.75mm以下的料為細(xì)集料。標(biāo)準(zhǔn)套篩分別為4.75mm、2.36mm、1.18m
42、m、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm;9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)(續(xù)1) 計(jì)算的結(jié)果包括:分計(jì)篩余、累計(jì)篩余、通過量和細(xì)度模數(shù),但細(xì)度模數(shù)的計(jì)算兩者有差異 水泥混凝土細(xì)集料篩分采用干篩法;瀝青混凝土細(xì)集料篩分采用水洗法 細(xì)讀模數(shù)的計(jì)算: mx=(a0.15+a0.3+a0.6+a1.18+a2.36)-5a4.75/(100-a4.75)(水泥用、下式為老的標(biāo)準(zhǔn)中瀝青用) mx=(a0.15+a0.3+a0.6+a1.18+a2.36+ a4.75)/100細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)(續(xù)2) 應(yīng)進(jìn)行兩次平
43、行試驗(yàn),以試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定值。如兩次試驗(yàn)所得的細(xì)度模數(shù)之差大于0.2,重新試驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果精確至0.01。 根據(jù)細(xì)度模數(shù)的大小將砂分成四級(jí): 粗砂:細(xì)度模數(shù)在3.73.1之間; 中砂:細(xì)度模數(shù)在3.02.3之間; 細(xì)砂:細(xì)度模數(shù)在2.21.6之間; 特細(xì)砂:細(xì)度模數(shù)在1.50.7之間;細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)(續(xù)3)細(xì)集料篩分試驗(yàn) 儀器設(shè)備:標(biāo)準(zhǔn)篩、天平(稱量1000g,感量不大于0.5g)、搖篩機(jī)、烘箱、其他 試樣準(zhǔn)備:用適宜的標(biāo)準(zhǔn)篩篩除超粒徑的材料用四分法將試樣分成不少于550g的樣品兩份,在1055 的烘箱中烘干至恒重,冷卻至室溫備用。細(xì)集料篩分試驗(yàn)(續(xù)) 試驗(yàn)步驟:干篩法 準(zhǔn)確稱取烘
44、干試樣約500g,準(zhǔn)確至0.5g ,置于套篩的最上面一層,將套篩裝入搖篩機(jī),搖篩約10min,然后取出套篩,再按孔徑大小用手篩,至符合要求為止(每分鐘篩出量不超過篩余量的0.1%)、稱量各篩篩余試樣的質(zhì)量、計(jì)算細(xì)集料篩分試驗(yàn)(續(xù)1) 水洗法:準(zhǔn)確稱取烘干試樣約500g,準(zhǔn)確至0.5g 、試樣浸泡在潔凈水中、清洗集料、用1.18mm篩及0.075mm篩組成套篩,過濾懸浮液,重復(fù)清洗直至倒出的水潔凈、將容器和曬種的集料倒入搪瓷盤中、放在烘箱中烘干、稱量、將已洗去小于0.075mm部分的干燥集料置于套篩上象干篩法一樣篩,直至完成、稱量、計(jì)算細(xì)集料篩分試驗(yàn)(續(xù)2) 稱量精確至0.5g,所有各篩的分計(jì)篩
45、余和底盤中剩余量的總質(zhì)量與篩分前試樣總量的差值不得超過后者的1%。 細(xì)度模數(shù)計(jì)算精確至0.01。 影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性的因素:不能用水泥混凝土用砂的篩分方式代替瀝青混合料用砂的篩分;篩分過程中的顆粒損失;搖篩不完全,尚有部分未篩出;礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì) 級(jí)配類型:連續(xù)級(jí)配某一礦料在標(biāo)準(zhǔn)套篩中進(jìn)行篩分后,礦料的顆粒由大到小連續(xù)分布,每一級(jí)都占有適當(dāng)?shù)谋壤?;間斷級(jí)配在礦料顆粒分布的整個(gè)區(qū)間里,從中剔除一個(gè)或連續(xù)幾個(gè)粒級(jí),形成一種不連續(xù)的級(jí)配;連續(xù)開級(jí)配整個(gè)礦料顆粒分布范圍較窄,從最大粒徑到最小粒徑僅在數(shù)個(gè)粒級(jí)上以連續(xù)的形式出現(xiàn),形成所謂的連續(xù)開級(jí)配礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)(續(xù)) 級(jí)配曲線:為了直觀形象地表示
46、礦料個(gè)粒徑的顆粒分布狀況,常常采用級(jí)配曲線的方式來描述礦料級(jí)配。做法是以通過量的百分率為縱坐標(biāo),篩孔尺寸為橫坐標(biāo),將各篩上的通過量繪制在坐標(biāo)圖中,然后用曲線將各點(diǎn)連接起來,成為所謂的級(jí)配曲線(橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸的0.45次方,而不是教材上的對(duì)數(shù)說法)礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)(續(xù)1) 礦料的級(jí)配理論:實(shí)踐中針對(duì)連續(xù)級(jí)配各級(jí)粒徑礦料數(shù)量的計(jì)算大多采用最大理論密度曲線理論,該理論認(rèn)為當(dāng)?shù)V料的顆粒級(jí)配曲線愈接近拋物線,則其密度愈大。根據(jù)該理論,當(dāng)?shù)V料的級(jí)配曲線為拋物線時(shí),最大密度理想曲線可用顆粒粒徑與通過量按下式表示: p2=kd礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)(續(xù)2)式中:p-各級(jí)顆粒粒徑的通過量,%;d-礦料各
47、級(jí)顆粒粒徑,mm;k-常數(shù)。當(dāng)顆粒粒徑d等于最大粒徑d時(shí),則通過量p=100% ,即d=d 時(shí),p=100%。所以:k=1002*1/d當(dāng)希望計(jì)算任一級(jí)顆粒粒徑d的通過量p時(shí),則計(jì)算公式為:礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)(續(xù)3) p=100(d/d) 上式是,最大密度理想曲線的級(jí)配組成計(jì)算公式,根據(jù)此公式可以計(jì)算出某礦料達(dá)到最大密度時(shí),各級(jí)顆粒粒徑的通過量。在實(shí)際應(yīng)用過程中,共使得指數(shù)并不一定固定為0.5,對(duì)于瀝青混合料,當(dāng)指數(shù)為0.45時(shí),密度最大;對(duì)于水泥混凝土,指數(shù)在0.250.45時(shí),工作性更好。礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)(續(xù)4) 由于礦料在軋制生產(chǎn)過程中的不均勻性,以及混合料在配制時(shí)的波動(dòng)等原因,使
48、所配置的混合料難以與理論級(jí)配完全吻合一致。因此,必須允許配料時(shí)的合成級(jí)配可以在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),從而提出級(jí)配范圍的概念。即分配根據(jù)兩個(gè)不同的指數(shù)和所確定的級(jí)配結(jié)果,以及有個(gè)級(jí)配所繪制的級(jí)配曲線,構(gòu)成級(jí)配范圍。礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)(續(xù)5) 圖解法操作步驟: 準(zhǔn)備工作:對(duì)所使用的各集料進(jìn)行篩分,計(jì)算出各自的通過百分率,明確設(shè)計(jì)級(jí)配要求的級(jí)配范圍,并計(jì)算出該要求級(jí)配范圍的中值。 繪制框圖:按比例繪制一矩形框圖,從左下向右上引對(duì)角線,作為合成級(jí)配的中值。 確定各集料用量:重疊關(guān)系(縱座標(biāo)軸上投影相等)、相接關(guān)系(直接引線)、分離關(guān)系(橫座標(biāo)軸上投影相等)。路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè) 在路面工程中,各個(gè)層次的厚
49、度是和道路整體強(qiáng)度密切相關(guān)的。在路面設(shè)計(jì)中,不管是剛性路面還是柔性路面,其最重要決定的,都是各個(gè)層次的厚度,只有在保證厚度的情況下,路面的各個(gè)層次及整體的強(qiáng)度才能得到保證。除了保證強(qiáng)度外,嚴(yán)格控制各結(jié)構(gòu)層次的厚度,還能對(duì)路面的標(biāo)高起到一定的控制作用,是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。 路面各結(jié)構(gòu)層厚度的檢測(cè)一般與壓實(shí)度同時(shí)進(jìn)行,可用挖坑法和鉆芯法取樣檢測(cè),也可以采用水準(zhǔn)儀量測(cè)法求得。路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)(續(xù)) 挖坑法檢測(cè):1.根據(jù)規(guī)范要求隨機(jī)選點(diǎn)、2.用毛刷清掃表面、3.在便于開挖的前提下開挖面盡量減小,開挖至層位底面、4.清掃底面確認(rèn)層位、5.將鋼板尺橫放于坑的兩邊,用另一把鋼尺或卡尺等量具在坑的中部位置
50、,垂直伸至坑底,兩側(cè)坑底止鋼板尺的距離,即為檢查層的厚度、6.結(jié)果以cm計(jì),精確至0.1cm。路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)(續(xù)1) 鉆孔取樣法:1.根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范的要求,隨機(jī)取樣決定鉆孔的位置、2.用路面取芯鉆孔取樣機(jī)鉆孔,芯樣直徑應(yīng)為100mm,如僅供測(cè)量厚度,對(duì)瀝青面層與水泥混凝土板也可用直徑50mm的鉆頭,對(duì)基層材料有可能損壞試件時(shí),也可用直徑150mm的鉆頭,鉆至層厚、3.仔細(xì)取出芯樣,清除地面灰塵,找出界面、4.用鋼板尺或卡尺苑周圍堆成的十字方向四處兩區(qū)表面之上下層界面的高度,取其平均值,即為該層的厚度,精確至0.1 cm。路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)(續(xù)2) 填補(bǔ)試坑或鉆孔:按下列步驟用取樣層的相同材料
51、填補(bǔ)試坑或鉆孔: 1.適當(dāng)清理坑中殘留物,鉆孔時(shí)留下的積水應(yīng)用棉紗吸干、2.對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層及水泥混凝土路面板,按相同配比用新拌的材料并用小錘擊實(shí)、3.對(duì)無結(jié)合料粒料基層,可用挖坑時(shí)取出的料,適當(dāng)加水拌合后分層填補(bǔ),并用小錘擊實(shí)、4.對(duì)正在施工的瀝青路面,用相同級(jí)配的熱拌瀝青混合料分層填補(bǔ)并用加熱的鐵錘或熱夯擊實(shí)、5.補(bǔ)坑結(jié)束時(shí),宜比原面層鼓出少許,用重錘或壓路機(jī)壓實(shí)平整。路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測(cè)(續(xù)3) 結(jié)構(gòu)層厚度的評(píng)定 1.采用平均值的置信下限作為否決指標(biāo),單點(diǎn)合格值作為扣分指標(biāo)、2.計(jì)算一個(gè)評(píng)定路段檢測(cè)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù),并計(jì)算代表厚度。x=x-tas/n、3.當(dāng)厚度代表值不小于設(shè)計(jì)
52、厚度減代表值允許值差時(shí), ,則按單個(gè)檢查值的偏差不超過單點(diǎn)合格值來評(píng)定合格率和計(jì)算應(yīng)得分?jǐn)?shù);當(dāng)厚度代表值小于設(shè)計(jì)厚度減去代表只允許偏差時(shí),則厚度指標(biāo)評(píng)分為零分、4.瀝青面層一般按瀝青鋪筑層總厚度進(jìn)行評(píng)定,但高速公路和一級(jí)公路多分23層鋪筑,還應(yīng)進(jìn)行上面層厚度檢查和評(píng)定。瀝青路面滲水性能檢測(cè) 瀝青路面鋪筑的一個(gè)基本點(diǎn)是瀝青層能基本上封閉雨水的下滲,即路面必須有良好的防滲水性,如果路面滲水嚴(yán)重,則瀝青混合料和路面的耐久性將大幅降低。因此,瀝青路面滲水性能稱為反應(yīng)瀝青混合料級(jí)配組成的一個(gè)間接指標(biāo)。 瀝青路面滲水性能通常用滲水系數(shù)表征,滲水系數(shù)是指在規(guī)定的水頭壓力下,水在單位時(shí)間內(nèi)通過一定面積的路面滲
53、入下層的數(shù)量,單位為ml/min。 瀝青路面滲水性能檢測(cè)(續(xù)) 目的與適用范圍:本方法是用于測(cè)定瀝青路面的滲水系數(shù),滲水系數(shù)應(yīng)在瀝青路面施工結(jié)束后不久進(jìn)行測(cè)試,對(duì)于公稱最大粒徑大于26.5mm的下面層或基層混合料,由于滲水系數(shù)的曾定方法及指標(biāo)問題,不適用于滲水系數(shù)的測(cè)定。瀝青路面滲水性能檢測(cè)(續(xù)1) 儀器設(shè)備:路面滲水儀、水桶及大漏斗、秒表、密封材料、其他 準(zhǔn)備工作:1.在測(cè)試路段的行車道上,按隨機(jī)取樣方法選擇測(cè)試位置,每一檢測(cè)路段應(yīng)測(cè)定5個(gè)點(diǎn)、2.在潔凈的水桶內(nèi)滴入幾滴紅墨水、3.裝妥路面滲水儀。 試驗(yàn)步驟:1.在選定的位置用粉筆做好記號(hào)、2.在選定位置抹密封材料,將滲水儀安裝在密封膠上、3.關(guān)閉細(xì)管開關(guān),注水至滿,600ml、4.迅速將開關(guān)全部打開,水從細(xì)管下面流出,待水面下降100ml時(shí),立即開動(dòng)秒表,每隔60s,讀記儀器管的刻度一次,至水面下降500ml時(shí)為止。如果水面下降很快,說明密封不好,應(yīng)重新操作。如果下降很慢,從水面下降至100ml時(shí),測(cè)得3的滲水即可停止。若水面下降至一定程度后基本不變,則在報(bào)告中注明。瀝青路面滲水性能檢測(cè)(續(xù)2) 試驗(yàn)步驟:5.按以上步驟在同一路段的5個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)定滲水系數(shù),取其平均值作為檢測(cè)結(jié)果、6.計(jì)算。 cw=(v2-v1)/(t2-t1)*60 式中:
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