《軌道交通工程材料》實訓(xùn)指導(dǎo)書202012發(fā)學(xué)生

1、20202021學(xué)年第 1 學(xué)期軌道交通工程材料課程實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書專業(yè)班級：20城市軌道交通工程技術(shù)（ ）班實驗小組： 第（ ）組 成員姓名： 指導(dǎo)教師： 福建船政交通職業(yè)學(xué)院目錄實訓(xùn)1 含水率、擊實試驗實訓(xùn)2 細(xì)粒土無側(cè)限抗壓強度試驗實訓(xùn)3 細(xì)集料篩分試驗實訓(xùn)4 水泥混凝土拌合物稠度試驗實訓(xùn)5 水泥混凝土軸心抗壓強度試驗實訓(xùn)6 壓實瀝青混合料密度試驗實訓(xùn)7 瀝青針入度試驗實訓(xùn)1 擊實試驗1、目的和適用范圍圖2.1擊實筒a）小擊實筒;b）大擊實筒1-套筒；2-擊實筒；3-底版；4-墊板本學(xué)習(xí)情境路基土的最大干密度檢測介紹擊實試驗，本方法適用于細(xì)粒土。本試驗分輕型擊實和重型擊實。輕型擊實試驗適用

2、于粒徑不大于20mm的土。重型擊實試驗適用于粒徑不大于40mm的土。當(dāng)土中最大顆粒粒徑大于或等于40mm，并且大于或等于40mm顆粒粒徑的質(zhì)量含量大于5時，則應(yīng)使用大尺寸試筒進行擊實試驗，或按公路土工試驗規(guī)程5.4條進行最大干密度校正。大尺寸試筒要求其最小尺寸大于土樣中最大顆粒粒徑的5倍以上，并且擊實試驗的分層厚度應(yīng)大于土樣中最大顆粒粒徑的3倍以上。單位體積擊實功能控制在2677.22687.0 kJ/m3范圍內(nèi)。當(dāng)細(xì)粒土中的粗粒土總含量大于40或粒徑大于0.005mm顆粒的含量大于土總質(zhì)量的70（即d300.005mm）時，還應(yīng)做粗粒土最大干密度試驗，其結(jié)果于重型擊實試驗結(jié)果比較，最大干密度

3、取兩種實驗結(jié)果的最大值。2、儀器設(shè)備準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)擊實儀（圖2.1）。擊實試驗方法和相應(yīng)設(shè)備的主要參數(shù)應(yīng)符合表2.1的規(guī)定。 擊 實 試 驗 方 法 種 類 表2.1試驗方法類別錘底 直徑 （cm）錘質(zhì)量（kg）落高(cm)試筒尺寸試樣尺寸層數(shù)每層擊數(shù)擊實功(kg/m3)最大粒徑內(nèi)徑（cm）高 （cm）高度(cm)體積(cm3)輕型-12552.52.530301015.212.71712.7129972177332759598.2598.22040重型12554.54.545451015.212.71712.71299721775327982687.02677.22040烘箱及干燥器。天平：感量0

4、.01g。臺秤：稱量10kg，感量5g。圓孔篩：孔徑40mm、20mm和5mm各一個。拌和工具：400mm×600mm、深70mm的金屬盤，土鏟。其他：噴水設(shè)備、碾土器、盛土盤、量筒、推土器、鋁盒、修土刀、平直尺等。2）試樣準(zhǔn)備本試驗可分別采用不同的方法準(zhǔn)備試樣。各方法可按表表2.2準(zhǔn)備試料。 試 料 用 量 表2.2使用方法類別試筒內(nèi)徑（cm）最大粒徑（mm）試料用量（kg）干土法，試樣不重復(fù)使用b1015.22040至少5個試樣，每個3至少5個試樣，每個6濕土法，試樣不重復(fù)使用c 1015.22040至少5個試樣，每個3至少5個試樣，每個6干土法（土不重復(fù)使用）。按四分法至少準(zhǔn)備

5、5個試樣，分別加入不同水分（按23含水率遞增），伴均勻后悶料一夜備用。濕土法（土不重復(fù)使用）。對于高含水率土，可省略過篩步驟，用手揀除大于40mm的粗石子即可。保持天然含水率的第一個土樣，可立即用語擊實試驗。其余幾個試樣，將土分成小土塊，分別風(fēng)干，使含水率按23遞減。3、步驟根據(jù)工程要求，按表2.1規(guī)定選擇輕型或重型試驗方法。根據(jù)土的性質(zhì)（含易擊碎風(fēng)化石數(shù)量多少、含水率高低），按表2.2規(guī)定選用干土法（土不重復(fù)使用）或濕土法。將擊實筒放在堅硬的的地面上，在筒壁上抹一薄層凡士林，并在（小試筒）或墊塊（大試筒）上放置蠟紙或塑料薄膜。取制備好的土樣分35次倒入筒內(nèi)。小筒按三層法時，每次約800900

6、g（其量應(yīng)使擊實后的試樣等于或略高于筒高的1/3）；按五層法時，每次約400500g（其量應(yīng)使擊實后的土樣等于或略高于筒高的1/5）。對于大試筒，先將墊塊放入筒內(nèi)底板上，按三層法，每層需試樣1700g左右。整平表面，并稍加壓緊，然后按規(guī)定的擊數(shù)進行第一層土的擊實，擊實時擊錘應(yīng)自由垂直落下，錘跡必須均勻分布于土樣面，第一層擊實完后，將試樣層面“拉毛”然后再裝入套筒，重復(fù)上述方法進行其余各層土的擊實。小試筒擊實后，試樣不應(yīng)高出筒頂面5mm；大試筒擊實后，試樣不應(yīng)高出筒頂面6mm。用修土刀沿套筒內(nèi)壁削刮，使試樣于套筒脫離后，扭動并取下套筒，齊筒頂細(xì)心削平試樣，拆除底板，擦凈筒外壁，稱量，準(zhǔn)確至1g。

7、用推土器推出筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取樣測其含水率，計算至0.1。測定含水率用試樣的數(shù)量按表表23規(guī)定取樣（取出有代表性的土樣）。兩個試樣含水率的精度應(yīng)符合本試驗的規(guī)定。 測 定 含 水 率 用 試 樣 的 數(shù) 量 表2.3最大粒徑（mm）試樣質(zhì)量（g）個數(shù)< 5約5約20約401520約50約250約5002111圖2.2 含水率與干密度的關(guān)系曲線對于干土法(土不重復(fù)使用)和濕土法(土不重復(fù)使用),將試樣搓散,然后按本試驗第3條方法進行灑水、拌和,每次約增加2%3%的含水率，其中有兩個大于和兩個小于最佳含水率，所需加水量按下式計算：式中：mw所需的加水量（g）； mi含水率i時土樣的質(zhì)量

8、（g）； i土樣原有含水率（）； 要求達到的含水率（）。 按上述步驟進行其他含水率試樣的擊實試驗。4、整理按下式計算擊實后各點的干密度：式中：干密度（g/cm3），計算至0.01； 濕密度（g/cm3）； 含水率（）。以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線（圖2.2），曲線上峰值點的縱、橫 坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水率。 154）本試驗計入格式如表2.4。 擊 實 試 驗 記 錄 表2.4 校核者 計算者 試驗者土樣編號筒號落距45cm土樣來源筒容積997 cm3每層擊數(shù)27試驗日期擊錘質(zhì)量4.5kg大于5mm顆粒含量干密度試驗次數(shù)12345筒+土質(zhì)量 (g)筒質(zhì)量

9、 (g)濕土質(zhì)量 (g)濕密度 (g)干密度 (g)含水率盒號盒+濕土質(zhì)量 (g)盒+干土質(zhì)量 (g)盒質(zhì)量 (g)水質(zhì)量 (g)干土質(zhì)量 (g)含水率 (%)平均含水率 (%)最佳含水率=0%最大干密度= g/cm3精密度和允許差。本試驗含水率須進行兩次平行測定,取其算術(shù)平均值,允許平行差值應(yīng)符合表T0131-5規(guī)定。 含 水 率 測 定 的 允 許 平 行 差 值 表2.5含水率(%)允許平行差值(%)含水率(%)允許平行差值(%)含水率(%)允許平行差值(%)5以下0.340以下140以上25 報告實訓(xùn)2 細(xì)粒土無側(cè)限抗壓強度試驗1 目的和適用范圍1.1 無側(cè)限抗壓強度是試件在無側(cè)向壓力

10、的條件下，抵抗軸向壓力的極限強度。1.2 本試驗適用于測定飽和軟黏土的無側(cè)限抗壓強度及靈敏度。2 儀器設(shè)備2.1 應(yīng)變控制式無側(cè)限抗壓強度儀：如圖T0148-1，包括測力計、加壓框架及升降螺桿。根據(jù)土的軟硬程度，選用不同量程的測力計。2.2 切土盤：見圖T0148-2.2.3 重塑筒：筒身可拆為兩半，內(nèi)徑40mm，高100mm，如圖T0148-3.2.4 百分表：量程10mm，分度值0.01mm。2.5 其他：天平（感量0.1g）、秒表、卡尺、直尺、削土刀、鋼絲鋸、塑料布、金屬墊板、凡士林等。1-轉(zhuǎn)軸 2-上盤 3-下盤1-百分表；2-測力計；3-上加壓桿；4-試樣；5-下加壓板；6-升降螺桿

11、；7-加壓框架；8-手輪圖T0148-1 應(yīng)變式無側(cè)限抗壓強度儀 3 試樣3.1 將原狀土樣按天然層次方向放在桌面上，用削土刀或鋼絲鋸削成稍大于試件直徑的土柱，放入切土盤的上下盤之間，再用削土刀或鋼絲鋸沿側(cè)面自上而下細(xì)心切削。同時邊轉(zhuǎn)動圓盤，直至達到要求的直徑為止。取出試件，按要求的高度削平兩端。端面要平整，且與側(cè)面垂直，上下均勻。如試件表面因有礫石或其他雜物而成空洞時，允許用土填補。3.2 試件直徑與高度應(yīng)與重塑筒直徑和高度相同，一般直徑為4050mm，高為100120mm。試件高度與直徑之比應(yīng)大于2，按軟土的軟硬程度采用2.02.5。4 試驗步驟4.1 將切削好的試件立即稱量，準(zhǔn)確至0.1

12、g。同時取切削下的余土測定含水率。用卡尺測量其高度及上、中、下各部位直徑，按下式計算其平均直徑D0： (T0148-1)式中： D0試件平均直徑（cm）D1、D2、D3試件上、中、下各部位的直徑（cm）。4.2 在試件兩端抹一層凡士林；如為防止水分蒸發(fā)，試件側(cè)面也可抹一層薄凡士林。4.3 將制備好的試件放在應(yīng)變控制式無側(cè)限抗壓強度儀下加壓板上，轉(zhuǎn)動手輪，使其與上加壓板剛好接觸，調(diào)測力計百分表讀書為零點。4.4 以軸向應(yīng)變1%/min3%/min的速度轉(zhuǎn)動手輪（0.060.12mm/min），使試驗在820min內(nèi)完成。4.5 應(yīng)變在3%以前，每0.5%應(yīng)變記讀百分表讀書一次；應(yīng)變達到3%以后，

13、每1%應(yīng)變記讀百分表讀書一次。4.6 當(dāng)百分表達到峰值或讀數(shù)達到穩(wěn)定，再繼續(xù)剪3%5%應(yīng)變值即可停止試驗。如讀書無穩(wěn)定值，則軸向應(yīng)變達20%時即可停止試驗。4.7 試驗結(jié)束后，迅速反轉(zhuǎn)手輪，取下試件，描述破壞情況。4.8 如需測定靈敏度，則將破壞后的試件去掉表面的凡士林，再加上少許土，包以塑料布，用手捏搓破壞其結(jié)構(gòu)，重塑為圓柱形，放入重塑筒內(nèi)，用金屬墊板擠成與筒體積相等的試件，即與重塑前尺寸相等，然后立即重復(fù)本試驗4.34.7步驟進行試驗。5 結(jié)果整理5.1 按下式計算軸向應(yīng)變： （T0148-2） (T0148-3)式中：軸向應(yīng)變（%）； h0試件起始高度（cm）； 軸向變形（cm）； n手

14、輪轉(zhuǎn)速； 手輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，下加壓板上升高度（cm）； R百分表讀書（cm）。5.2 按下式計算試件平均斷面積； (T0148-4)式中：Aa校正后的斷面積（cm2）； A0試件起始面積（cm2）。5.3 應(yīng)變控制式無側(cè)限抗壓強度儀上試件所受軸向應(yīng)力按下式計算： （T0148-5）式中：軸向壓力（kPa）； C測力計校正系數(shù)（N/0.01mm）；圖T0148-4 軸向應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系曲線 1-原狀試樣；2-重塑試樣 R百分表讀書（0.01mm）； 校正后試件的面積（cm2）。5.4 以軸向應(yīng)力為眾坐標(biāo)，軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)，繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線（圖T0148-4）。以最大軸向應(yīng)力作為無側(cè)限抗壓強度。若最大軸向應(yīng)力不明顯，取軸向應(yīng)變15%處的應(yīng)力作為該試件的無限抗壓強度qu。5.5 按下式計算靈敏度St： （T0148-6）式中：qu原狀試件的無側(cè)限抗壓強度（kPa）； 重塑試件的無側(cè)限抗壓強度（kPa）。5.6 本試驗記錄格式如表T0148-1。表 無側(cè)限抗壓強度試驗記錄工程名稱試驗者土樣編號計算者取土深度校核者土樣說明試驗日期試驗前試件高度h0= cm 試驗前試件直徑D0= cm 無側(cè)限抗壓強度qu= kPa試驗試件面積A