2012试验检测工程师考试复习指南2 联系客服

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第一节:半刚性类基层、底基层组成材料技术要求 一、用于路面基层材料土的一般定义

公路路面常用的基层与底基层材料分三大类:1、柔性基层、半刚性基层、刚性基层

2、 无机结合料稳定类、有机结合料稳定类、粒料类 按照土中单个颗粒的粒径大小和组成,将土分成

1、细粒土:颗粒最大粒径≤4.75mm,公称最大粒径≤2.36mm的土,包括各种黏质土、粉质土、砂、石屑 2、中粒土:颗粒最大粒径≤26.5mm,2.36mm<公称最大粒径<19mm的土或集料,包括各种砂砾土、碎石土、级配砂砾、碎石3、粗粒土:颗粒最大粒径≤53mm,19mm<公称最大粒径<37.5mm的土或集料,包括各种砂砾土、碎石土、级配砂砾、碎石二、半刚性基层、底基层组成材料技术要求

①水泥稳定材料:在经过粉碎的或原来松散的材料中,掺入足量的水泥和水,经拌和得到的混合料,在压实和养生后,当

其抗压强度符合规定的要求时,称为之

石灰稳定材料:在粉碎的或原来松散的材料中,掺入足量的石灰和水,经拌和得到的混合料,在压实及养生后,当其抗压强度符合规定的要求时,称为之

综合稳定材料:两种或两种以上无机结合料稳定强度符合要求的混合料称为之

?水泥稳定材料、石灰粉煤灰稳定材料适用于各级公路的基层、底基层;水泥或石灰、粉煤灰稳定细粒土不能用作高等级路面的基层;冻雨地区、多雨潮湿地区,石灰粉煤灰稳定材料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层;石灰稳定材料宜用于各级公路的底基层以及三、四级公路的基层

半刚性基层、底基层按其混合料的结构状态分为四种:

骨架密实型----高、一------基层&上基层 土均匀系数>5,细粒土液限<40,塑性指数<17 骨架空隙型---内部排水-----基层

悬浮密实型---二&二级以下------基层31.5、各级公路------底基层37.5 均匀密实型---高、一---底基层、二级及以下------基层 ②水泥稳定类原材料的技术要求

1、土 能粉碎的土、碎石的压碎值(高一≤30%、二级及以下基层≤35%、二级及以下底基层≤40%

2、水泥 初凝4h以上、终凝时间较长(宜在6h以上),宜采用强度等级较低(32.5、42.5级)水泥 3、水 饮用水

③石灰稳定类原材料的技术要求

1、塑性指数为15-20的黏性土,含有一定数量黏性土的中粒土和粗粒土均适宜于用石灰稳定,否则添加15%黏土、塑性指数在10以下的亚砂土和砂土用石灰稳定时,应采取适当的措施或采用水泥稳定

2、石灰稳定土用于基层时,颗粒的最大粒径≤37.5mm,用于底基层时,颗粒的最大粒径≤53mm,不含黏性土的砂砾、级配碎石和未筛分的碎石,最好选用水泥稳定,无条件时,用石灰土稳定,石灰土与集料的质量比为1:4 石灰稳定土中碎石或砾石的压碎值应符合下列要求 基层: 二级公路 ≤30% 二级以下公路 ≤35% 底基层: 高一 ≤30% 二级和二级以下公路 ≤35%

硫酸盐含量>0.8%的土和有机质含量>10%土,不宜用石灰稳定

石灰的技术指标:III级要求,尽量缩短存放时间,野外堆放防潮,对于高一,宜采用磨细生石灰粉 ④石灰工业废渣类材料的技术要求

1、高一、二采用骨密石、粉稳定集料上基层或基层时级配范围

2、当采用悬密石、粉稳定碎石基层、底基层时,最大粒径分别不超过31.5、37.5mm 3、石粉稳定砂砾基层、底基层,级配要求

石灰的技术指标:有效钙加氧化镁含量、未消化残渣含量、含水率、细度、氧化镁含量

粉煤灰的技术要求:1、其中SiO2 Al2O3 Fe2O3 总含量应>70%,烧失量<20%,比表面积宜>2500cm2/g (90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔)湿粉煤灰的含水率<35% 煤渣最大粒径≤30mm,有级配,不宜含杂质

宜采用塑性指数为12-20的黏性土(亚黏土),土块的最大粒径≤15mm, 有机质含量超过10%不宜使用

二灰稳定的中粒土和粗粒土不宜含有塑性指数的土 ⑤半刚性基层和底基层混合料的强度与压实度的要求

水泥稳定材料的压实度、7d龄期无侧限抗压强度代表值符合要求,且不宜超过高限,混合料成型宜用振动成型方法,缺乏试验条件的悬密、均密可采用静压成型的方法

第二节:半刚性类基层、底基层组成设计方法

半刚性类基层、底基层组成设计主要是根据强度标准,通过试验选取合适的集料或土及其他原材料,确定必需的或最佳的结合料剂量,以及确定混合料的最佳含水率和最大干密度 一、水泥稳定类混合料组成设计 1、一般规定

⑴、7d浸水抗压强度

⑵、水泥剂量、最佳含水率、确定掺加料的比例

⑶、综合稳定类材料的组成选取最宜于稳定的材料,确定水泥、石灰剂量及混合料的最佳含水率 ⑷采用综合稳定时,水泥与石灰的比例宜取60:40、50:50、40:60 2、原材料的试验

⑴、土样---颗粒分析、液限和塑性指数、相对密度、击实试验、碎(砾)石压碎值、有机质含量(必要时做)、硫酸盐含量(必要时做) ⑵、对级配不良的,宜改善其级配 ⑶、应检验水泥的标号和终凝时间 3、水泥稳定类混合料的设计步骤

⑴、5种水泥剂量配制同一种土样、不同水泥剂量的混合料

水泥稳定混合料的水泥剂量一般为3%-6%,当作基层时,4-5.5%,底基层时3-4%,最大≤6% ⑵、确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度至少应做3个不同的水泥剂量混合料的击实试验,即最小剂量、中间、最大剂量,其他两个混合料的最佳含水率和干密度用内插法确定 ⑶、按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度

⑷、按最佳含水率分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度,试件数量应不少于表中规定 ⑸、试件在规定的温度(20C±2C)下保湿养6d,浸水24h,进行无侧限抗压强度试验 ⑹计算试验结果的平均值和偏差系数 ⑺根据强度标准,选定合适的水泥剂量

⑻工地实际的水泥剂量应比试验室确定的剂量多0.5-1.0%,厂拌法增加0.5%、路拌法增加1.% ⑼水泥的最小剂量符合要求

⑽水泥改善土的塑性指数应不大于6,承载比应不小于240 二、石灰工业废渣类混合料组成设计 1、一般规定

⑴、7d浸水抗压强度

⑵、根据强度标准,选取最宜于稳定的材料,确定比例,确定最佳含水率 ⑶、为提高早期强度,可外加1%-2%水泥 2、原材料的试验

⑴、土样---颗粒分析、液限和塑性指数、石料的压碎值、有机质含量(必要时做)、石灰的有效钙和氧化镁含量,收集或试验粉煤灰的化学成分、细度和烧失量 ⑵、对级配不良的,宜改善其级配 ⑶、应检验水泥的标号和终凝时间 3、石灰工业废渣类混合料的设计步骤

⑴、制备不同比例的石、粉混合料,确定各自的最佳含水率和最大干密度,确定同一龄期和同一压实试件的抗压强度,选用强度最大时的石灰粉煤灰比例

⑵、根据试验所得的二灰比例,制备同一种土样4-5种不同配合比的二灰土或二灰级配集料 ⑶、确定各种二灰土或二灰级配集料的最佳含水率和最大干密度(用重型击实试验法) ⑷、按规定达到的压实度,分别计算不同配合比时二灰、二灰级配集料试件应有的干密度 ⑸、按最佳含水率和计算得到的干密度制备试件

⑹试件在规定温度下保湿养生6d,浸水24h,进行无侧限抗压强度试验 ⑺计算试验结果的平均值和偏差系数 ⑻根据强度标准,选用混合料的配合比

⑼石灰煤渣混合料的设计可参照上述石灰粉煤灰混合料的设计步骤 三、石灰稳定土类混合料组成设计 1、一般规定

⑴、7d浸水抗压强度应符合要求

⑵、组成设计根据强度标准,选取最宜于稳定的材料,确定必需的或最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水率,在需要改善混合料的物理力学性质时,还应确定掺加比例 ⑶、采用综合稳定土时,进行组成设计

⑷、石灰稳定土的各项试验按规程进行 2、原材料的试验

⑴、土样---颗粒分析、液限和塑性指数、击实试验、碎(砾)石压碎值、有机质含量、硫酸盐含量(必要时做)

⑵、对级配不良的,宜改善其级配

⑶、应检验石灰的有效氧化钙和氧化镁含量 3、石灰稳定土类混合料的设计步骤

⑴、按照石灰剂量配制同一种土样、不同灰剂量的混合料

⑵、确定混合料的最佳含水量和最大干密度,至少应做3个不同的石灰剂量混合料的击实试验,即最小剂量、中间、最大剂量,其余两个混合料的最佳含水率和干密度用内插法确定 ⑶、按规定压实度分别计算不同石灰剂量的试件应有的干密度 ⑷、按最佳含水率和计算得到的干密度制备试件 ⑸、试件在规定的温度(20C±2C)下保湿养6d,浸水24h,进行无侧限抗压强度试验 ⑹计算试验结果的平均值和偏差系数 ⑺根据强度标准,选定合适的水泥剂量

⑻工地实际采用的石灰剂量应比试验室确定的剂量多0.5-1.0%,厂拌法增加0.5%、路拌法增加1% ⑼用作高等级公路沥青路面的基层时,颗粒组成符合级配范围,并应添加黏性土,石灰和土的总质量与碎石或砂砾的质量比宜为1:4-1:5,即碎石在混合料中的质量应不少于80% 第三节:基层、底基层材料试验检测方法 一、含水率试验方法(烘干法)

干无机结合料稳定材料:在105-110C的条件下烘干至恒重的无机结合料稳定材料

无机结合料稳定材料的含水率:湿无机结合料稳定材料和干无机结合料稳定材料质量之差与干无机结合料稳定材料质量之比的百分率称为之, 测定方法有烘干法、砂浴法、酒精法 烘干法:(标准方法)

砂浴法:工地快速测定、精度较差(不适用土中含有大量石膏、碳酸钙或有机质)

酒精法:工地快速测定、精度较差(不适用土中含有大量黏土、石膏、石灰质或有机质)、禁止使 用固体酒精

1、水泥、粉煤灰、生石灰粉、消石灰和消石灰粉、稳定细粒土

50g(生、消石灰100g)、水泥稳定材料110C、其他材料105C,连续两次称量之差不超过原样的0.1% 2、稳定中粒土

500g(至少300g)、水泥稳定材料110C、其他材料105C,连续两次称量之差不超过原样的0.1% 3、稳定细粒土

2000g(至少300g)、水泥稳定材料110C、其他材料105C,连续两次称量之差不超过原样的0.1% 本试验应进行两次平行试验,重复性误差:含水率≤7%,允许误差≤0.5%;7-40%,≤1%;≥40,2% 提前将烘箱升温到110C,只是硅胶作干燥剂,为提高含水率的准确度,试样为500、2000g,16-24h 二、石灰的化学分析

石灰石--主要是碳酸钙、 石灰----主要是氧化钙

1、石灰有效氧化钙的测定方法 中和滴定法 黄色--橙红色---黄色---橙红色 2、石灰氧化镁测定方法 利用EDTA在pH溶液中络合的原理 氧化镁含量<氧化钙,取石灰宜用减量法

三、水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量的测定方法(EDTA滴定法) 对水泥或石灰稳定材料的剂量和拌和均匀程度检测 EDTA滴定法:10%NH4Cl--Ca2+ 线性关系 直读式测钙仪法 :溶解度不同

工地快速测定、水泥终凝前测定(否则用相应龄期的EDTA二钠耗量的标准曲线确定)

准备五种试样,每种2个样品,5种混合料的水泥剂量应为:水泥剂量0%,最佳水泥剂量的±2%和±4%,每种剂量取两个(为湿质量)试样,共10个试样

?本试验应进行两次平行测定,取算术平均值,精确到0.1mL,重复性误差不得大于均值的5% 1、氯化铵标装为500g,瓶装蒸馏水是一桶4500mL

2、样品的搅拌时间、速度、方式应力求相同

3、控制好滴定的各环节,溶液颜色从玫瑰红---紫色---蓝色

4、将室内标准曲线制作的湿混合料采用单份掺配后进行试验,为了减少离散,对粗集料基层必须有1000g左右的总重,放入体积是湿料质量2倍的氯化铵溶液,进行拌和,然后取样进行滴定 5、不同的龄期有不同的EDTA二钠消耗量的标准曲线,测出实际的掺灰量,路拌后尽快测试,否则龄期不超过7d也用用相应龄期的EDTA二钠消耗量的标准曲线确定,对于超过终凝时间(12h以后)所测定的水泥剂量,需作出相应的龄期校正

6、EDTA法的龄期效应与集料、水泥剂量、水泥品质、稳定层压实度、养护、温度等因素有关,制备好龄期效应标准曲线(水泥稳定材料的龄期修正以小时计,石灰及二灰修正以天计,水泥剂量测定不宜超过终凝,石灰剂量测定不宜超过7d,即火山灰反应开始时间) 四、无机结合料稳定材料取样方法 四分法、分料器法

五、无机结合料稳定材料击实试验方法

模拟现场无机结合稳定材料的压实,是一种半经验方法

1、在规定的试筒内,对水泥稳定材料、石灰稳定材料、及石灰(或水泥)粉煤灰稳定材料进行击实试验,以绘制稳定材料的含水率---干密度曲线,从而确定其最佳含水率和最大干密度 2、集料的公称最大粒径宜控制在37.5mm以内(方孔筛) 3、试验方法的类别,三类 甲法、乙法、丙法

做两次平行试验,取平均值,两次重复性试验的最大干密度0.05(稳定细粒土)、0.08(稳定中粒土和粗粒土)和最佳含水率0.5%(最佳w<10%)、1.0%(最佳w>10%) 试验说明和注意事项 ⑴、预定含水率的确定

⑵、水泥遇水就要开始水化作用 ⑶、锤击面直径均为5cm

⑷、分层击实,表面拉毛,最后一层试样击实后,超出试筒顶的高度不得大于6mm ⑸、含水率--干密度曲线必须为凸形

⑹、当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量为5%-30%时,必须对试验所得最大干密度和最佳含水率进行校正

⑺对于含有砾石或碎石颗粒的中粒土特别是粗粒土,难于刮平,用2√2S得出此允许误差,两次击实试验的结果之差只有5%的概率会大于规定的允许误差 六、无机结合料稳定材料振动压实试验方法

本试验方法适用于在室内对水泥、石灰、石灰粉煤灰稳定粒料土层材料进行振动压实试验,以确定这些材料在振动压实条件下的含水率--干密度曲线,确定其最佳含水率和最大干密度

确定不同含水率下的压实效果时,中等或较低含水率下是以压头回弹跳起为控制条件,高含水率下是以试料挤出为停止振动压实的控制条件

七、无机结合料稳定材料试件制作方法(圆柱形)

适用于无机结合料稳定材料的 无侧限抗压强度、间接抗拉强度、室内抗压回弹模量、动态模量、劈裂模量等试验的圆柱体试件

对于无机结合料稳定细粒土,至少应该制6个试件,对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土,至少应该分别制9个和13个试件

以1mm/min的加载速度加压,维持压力2min

小试件高度误差范围应为-0.1-0.1cm 、中-0.1-0.15cm、大试件-0.1-0.2cm 浸润时间不少于3h, 成型试件根据试件尺寸的大小一般需要2-3d,大致分为三个步骤:1、成型前一天进行试料准备,包括闷料2、第二天上午进行压实成型3、下午再进行脱模、称量 试件成型是按一定标准密度或压实度成型的

用水泥稳定有黏结性的材料(如黏性土)时,制件后可立即脱模,用水泥稳定无黏结性材料时,最好过2-4h再脱模,对于中、粗粒土的无机结合料稳定材料,最好过2-6h再脱模 八、无机结合料稳定材料养生试验方法

标准养生法:是指无机结合料稳定类材料在规定的标准温度和湿度环境下强度增长的过程