无机结合料抗压强度检测方法的注意事项

　　[摘要]：本文通过对新实施的《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009中新的标准要求，结合实际，从取样、制作、养生和结果计算与数据处理四个方面，分析提出了道路无机结合料无侧限抗压强度试验方法的注意事项。
　　[关键词]：无机结合料,无侧限抗压强度,检测,注意事项
　　一、 引言
　　无机结合料是目前道路上普遍用于基层（底基层）的半刚性材料。其常用的种类大概有：水泥稳定碎石（土）、石灰稳定类土、工业废渣稳定类二灰土、二灰碎石等。随着交通运输的发展，不仅交通量增长很快，而且重车增多，同时便伴随着半刚性基层结构的负载增强，因此很容易产生裂缝，反射至面层，直接影响道路的使用寿命。为此中国交通运输部发布了JTGE51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》，对JTJ057-94进行了进一步的规范和修正。
　　二、 无侧限抗压强度检测方法的注意事项
　　1、无机结合料稳定材料的取样
　　1.1当在施工过程中质量抽检评价施工离散性时，宜在施工现场摊铺机宽度范围内左、中、右三处取料。其取样频率，对于市政道路按照CJJ1-2008《城镇道路工程施工与质量验收规范》的要求，为2000m2一组。
　　1.2当在施工过程中质量抽检进行混合料强度验证时，宜在摊铺机后取料，应分别来源于3~4台不同的料车，然后混合到一起进行四分法取样。
　　1.3当进行无机结合料室内试验、配合比设计时，其目的是使所检样品能代表一个大的总体的平均情况。为此需从料场或料堆的许多不同位置分别取部分样品，然后将这些小样品混合成一个样品。
　　2、试件的制备
　　2.1试件应制作为圆柱形，高径比一般为1：1，根据需要也可成型为1：1.5或1：2的试件，但需要注意，随着高径比的增加，不仅单个试件的质量显著增加，而且试件中部的压实、脱模带来困难，会对试验结果的稳定性产生影响。因此无特殊需要，建议还是采用高径比1：1的圆柱形试件成型。
　　2.2水泥或石灰的剂量应按干土（干集料）的质量百分数计。制备一个预定干密度的试件所需的稳定土、混合料的数量m1随试模的尺寸而变。m1=
　　式中：——试模的体积
　　——稳定土混合料标准击实所得的最大干密度
　　——设计压实度
　　——稳定土混合料的含水率
　　即试件所需混合料的质量为现场湿密度与试模体积的乘积。当进行配合比设计时还应该测出风干后各原材料的含水率，将其扣除后再拌合，需要注意的是对于，细粒土和水泥稳定类需要在拌合时分别扣除3%和1%~2%的水，在试件成型前1h内加入土中。对于含有水泥的混合料应在一小时内成型，超过一小时的混合料应该作废。其它结合料稳定土虽不受此限，但也应尽快制成试件。
　　2.2将计算所需混合料数量装入试模中时，最值得注意也是很容易忽视的是：试模的上下垫块应尽量做到露出相等的高度，一般为2cm左右，以保证混合料在静压成型时上下受力均匀,否则试件中下部很难达到压实要求。大量的检测实践也证明，这对试件的抗压强度是有一定的影响，若不按标准要求装模，检测数据往往比标准数据要略偏小。
　　2.3试件脱模后称取质量m2，即为试件养护前的质量。通过检测经验和实际分析可以得出试件养护前的质量m2略小于m1。主要原因有两点：第一，现场稳定土混合料的含水量一般略大于最佳含水量，因此在静压成型时会有水分溢出；第二，在成型试件时会有极少部分质量损失。而前者为主要原因。要求大中小试件质量损失分别不超过标准质量5g、10g和50g。在计算养生期间的质量损失时应该以m2作为参考值。
　　2.4用游标卡尺量取试件的高度h1，准确到0.1mm。大中小试件高度的误差范围分别控制在-1.0mm~2.0mm、-1.0mm~1.5mm、±1.0mm。
　　2.5对于无机结合料最大粒径不大于4.75mm，公称最大粒径不大于2.36mm的细粒土，至少应该制6个试件；对于无机结合料最大粒径不大于26.5mm，公称最大粒径2.36mm~19mm的中粒土至少应该制9个试件,对于无机结合料最大粒径不大于53mm，公称最大粒径19mm~37.5mm的中粒土至少应该制13个试件。
　　3、试件的养护
　　3.1在养护试件时对于中大试件务必要用塑料薄膜或塑料袋包裹试件，并将袋内空气排尽，扎紧袋口，放在恒温恒湿养护箱中。养生时间通常为7d。养生期间应保持恒温恒湿在20±2℃，相对湿度应大于等于95%。养生六天后将试件取出称取质量m3,m2与m3的差值即为试件的质量损失。值得注意的是是指养生期间试件在封闭的塑料膜袋中水分的损失，不包括由于各种原因从试件上掉下的混合料。试件质量的损失应符合以下规定：小试件不超过1g；中试件不超过4g；大试件不超过10g。质量损失若超过此规定，应该作废。
　　3.2养生期的最后一天，应该将试件浸泡在水中，水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm。浸泡一昼夜后将试件取出，称取试件质量m4，m4与m3的差值即为吸水量。用游标卡尺量取试件的高度h2。
　　3.3有条件的实验室可以将高温养生和标准养生比对，建立高温养生条件下强度与龄期的相关关系。找出标准养生长龄期强度和对应的高温养生的短龄期。并以此作为快速养生的龄期，提高检测的效率。
　　4、试件的无侧限抗压强度的结果计算及数据处理
　　4.1将试件在符合规定的路面材料强度仪或万能压力机上以1mm/min的速度进行抗压试验，记录破坏时的最大压力值。若使用带有测力环的试验设备时，需要根据荷载读数和对应的百分表读数应用最小二乘法拟合成曲线，进而求出量力环系数.
　　4.2抗压强度：保留一位小数，在同一组试验中应以三倍均方差的方法剔除特异值，小试件允许1个特异值，中试件允许1-2个特异值，大试件允许2-3个特异值。异常值超过上述数量的应重做。计算出各个试验结果的最小值和最大值、平均值、标准差S、偏差系数CV和95%概率的值Rc0.95(=-1.645S)。
　　4.3允许的偏差系数CV应符合以下规定，方为有效试验。小试件CV≤6%，中试件CV≤10%，大试件CV≤15%。若不满足应用下式计算得出数量n：n=
　　式中：——t分布表中的分位值；
　　——允许误差，在此取10%。[!--empirenews.page--]
　　由于不知n时无法从t分布表中查得的值，可以先用正态分布表中相同概率或（α）的Z1-/2的值，代入式中计算得n后，再加2或3即为所需要试验的数量。在此用90%的概率（即α=0.10），Z1-/2=1.645。增加试件数量并另做新试验，新试验结果和老试验结果一并重新进行统计和评定，直到变异系数满足上述规定。
　　三、 结束语
　　无侧限抗压强度是评定基层（底基层）材料的一个重要的指标，也是道路工程验收规范的主控项目。它已经在我国广泛地采用且有很多经验和研究成果。因此正确的测试和评定，不仅能提高检测的质量和准确度，而且能为道路基层材料质量严格把关，有很重要的意义。
　　
　　参考文献
　　[1]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009
　　[2]《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008

《无机结合料抗压强度检测方法的注意事项》

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