ASTM击实试验标准试验方法D

Designation: D 698 - OOaε1击实试验标准试验方法1. 范围1.1 这些试验方法适用于实验室击实方法，以确定土的含水率和干重度之间的关系（击实曲线），在直径为4或6in.（101.6或152.4-mm）模子里，重为5.5-lbf(24.4-N)的重锤从12in.（305mm）的高度掉落，产生12,4003lbfft-(6003/ftkN-)的击实作用力。

m/m注释1-注释2-1.2 这些试验方法仅应用于含30%或更少质量的保留在3-in.(19.0-mm)筛上的土（材料）。

4注释3-1.3 提供三种供选择的方法。

使用的方法应按规范说明的，规范为试验材料的说明。

如果没有指定方法，方法的选择应基于材料等级。

1.3.1 方法A：1.3.1.1 模子-直径4in.(101.6-mm)。

1.3.1.2 材料-通过No.4(4.75-mm)号筛。

1.3.1.3 分层-三层。

1.3.1.4 每层击数-25。

1.3.1.5 用料-如果保留在No.4(4.75-mm)号筛的质量含量为20%或是更少的材料可使用。

1.3.1.6 其它用料-如果方法没有明确指定，符合等级要求的材料都可能被方法B或C使用。

1.3.2 方法B：1.3.2.1 模子-直径4in.(101.6-mm)。

1.3.2.2 材料-通过3-in.(9.5-mm)筛。

81.3.2.3 分层-三层。

1.3.2.4 每层击数-25击。

1.3.2.5 用料-如果保留在No.4(4.75-mm)号筛的质量含量超过20%的材料和保留在3-in.(9.5-mm)筛的质量含量为20%或更少的材8料可使用。

1.3.2.6 其它用料-如果该方法中没有明确指定，符合等级要求的材料可能被试验方法C使用。

1.3.3 方法C：1.3.3.1 模子-直径6-in.(152.4-mm)。

1.3.3.2 材料-通过3-inch(19.0-mm)筛。

41.3.3.3 层数-三层。

1.3.3.4 每层击数-56击。

1.3.3.5 用料-如果保留在3-in.(9.5-mm)筛的质量含量超过20%8的材料和保留在3-inch(19.0-mm)筛的质量含量超过30%的材料可使4用。

1.3.4 直径6-in.(152.4-mm)的模子不能用在试验方法A或是B。

注释4-1.4 如果试验含有超过质量百分数超过5%的超粒径部分（粗粒），则该材料在该试验中，必须对单位质量和试样含水率或是合适的野外原位测试试样密度采用操作规程D 4718修正。

1.5 该测试方法对于不能自由排水的土通常会产生一个已定义好的最大干重度。

如果该测试方法用于自由排水土，最大重度可能不能定义好，可能小于试验方法D 4253取得的值。

1.6 用英寸- 英镑单位表示的值被认为是标准值。

用SI单位表示的值仅作为信息提供。

1.6.1 在工程领域实践习惯单位同时用质量和力，两种单位可交换使用，除非包含动力计算（MaF ）。

这就暗中结合了两种单位系统，也就是，绝对体系和重力体系。

在同一标准里结合了两种独立的单位系统按科学方法来说是不希望的。

该标准已经使用英寸-英镑（重力体系）单位，英镑（lbf）表示单位力。

使用质量（lbm）是为了单位使用的方便，并不是想传达使用这样使用在科学方法上是正确的。

值都按照IEEE/ASTM SI 10转换成SI系统。

使用天平或是台秤记录质量英镑（lbf）或是记录密度用lbm/f3t不能认为是违反该标准。

1.7该标准试验方法没有包含所有的安全问题，即便要，也应联系实际需要。

在试验前确定合适的安全、健康守则和决定其规章制度适用的局限性是试验者的责任。

2. 参考文件3. 术语3.1 定义：一般定义见术语D 653。

3.2 该标准特定的术语描述：3.2.1 超尺寸部分（粗粒），C P in%-总试样中的该部分不能用于击实试验；可能为总试样保留在No.4(4.75-mm)，83-in.(9.5-mm)或是43-in.(19.0-mm)筛上的部分。

3.2.2 标准力-应用该试验的仪器和方法产生的12,4003/ft lbf ft -(6003/m m kN -)的作用力。

3.2.3 标准最大干重度，m ax d γ，3/ft lbf （3/m kN ）-对于用标准作用力的击实试验，由击实曲线定义的最大值。

3.2.4 标准最优含水率，w ，in%-用标准作用力，土能被压实到最大干重度时的含水率。

3.2.5 试验部分（细粒），F P in%-总试样中用于击实试样的部分；在方法A 中是通过No.4（4.75-mm ）号筛的部分，在方法B 中是小于83-in.(9.5-mm)筛，在方法C 中是小于43-in.(19.0-mm)筛。

4. 试验方法概要4.1 将选定含水率的土分三层放入给定尺寸的模子里，每层用5.5-lbf(24.4-N)的撞锤从12-in.(305-mm)的高度掉落击实25击或是56击，使土遭受大约12,400 ft-lbt/ft 3(600kN-m/m 3)的击实作用力。

结果确定干重度。

对足够数量不同含水率的土试样重复上述步骤以确定干重度和含水率之间的关系。

当绘图时，该数据代表曲线的关系，众所周知的击实曲线。

最优含水率值和标准最大干密度都是从击实曲线确定。

5.意义和作用5.1 土放置作为工程填土（堤坝，基础垫层，路基）被击实直密实状态，以获得满意的工程性质，如剪切强度，可压缩性或是渗透性。

同样，地基土常压实以改善它们的工程性质。

试验室击实试验提供决定击实百分度和需要的含水率的依据以达到需要的工程性质，用于施工控制以确保达到需要的压实度和含水率。

5.2 在设计工程填方、剪切、固结、可渗性或其它试验要求期间，通过击实准备在某些含水率的测试试样，达到某些重度。

通常操作是先确定最优含水率（o w ）和最大干重度（m ax d γ），通过击实试验。

测试试样在一选定的含水率（w ），湿于或是干于最优含水率（o w ），或者最优含水率（o w ），和在选定干重度下击实，选定的干重度关系到最大干重度（m ax d γ）的百分含量。

含水率的选择（w ），湿于或是干于最优含水率（o w ）或是在最优含水率（o w ）和干重度（m ax d ）可能基于以往的经验，或者调查一范围值确定击实需要的百分率。

5.3 经验表明在5.2里的方法纲领或是在5.1节里讨论的施工控制方面都极难实现或产生错误的结果，当在处理某些土时。

5.3.1-5.3.3描述典型问题土，问题都是当涉及此类土时遇到和可能的解决方法。

5.3.1 粗粒-含量超过30%粗粒部分（保留在43-in.(19-mm)筛上）是一个问题。

因为此类土，没有ASTM 试验方法控制它们的击实，只有少数试验室的装备能确定此类土的试验室最大重度（密度）。

尽管试验方法D 4914和D 5030确定此类土的“现场”干密度，执行它们都很困难和昂贵。

5.3.1.1 对此类土设计和控制击实的一种方法是采用测试填充至确定需要的压实度，该方法获得的压实度依据使用说明控制击实的一种方法。

一种方法详述的组成部分包含典型使用的击实仪器的型号和尺寸，提升器厚度和许可证号码。

注释5-5.3.1.2 另一种方法就是采用密度修正系数，由USDI 开垦局（1，2）和美国工程师协会发展的。

这些修正系数可能应用于含高达约50-70%的粗粒的土。

每个机构对于那些密度修正系数采用不同的条件。

USDI 开垦局使用D 比率（或者D-值），而美国工程师协会采用密度干扰系数（I）。

c5.3.1.3 使用替代技术（试验方法D 698-78，方法D），其中粗粒由细粒替代，不适合确定含粗粒（3）土的最大干重度，。

m axd5.3.2 降级-土中颗粒在击实期间降级是一个问题，特别是当在试验室击实期间出现比原状土较多的降级，是很典型。

典型的降级出现在击实期间残余的细粒土或所有的。

当降级发生时最大干重度增大（4），这样试验室最大值就不能代表原位条件。

通常在这种情况，最大干密度在原位不可能达到。

5.3.2.1 另外，当土遭受降级，采用填土试验和规范方法可能有帮助。

使用替代技术是不正确的。

5.3.3 间断级配-间断级配土（土含有很多大粒径和有限的小粒径）是一个问题，因为击实土将比普通土有更大的含水率。

为处理这些大量的孔隙，标准试验方法（试验室或是野外）不得不典型的使用工程判断修改。

注释6-6. 仪器6.1 模子装配-模子应为圆柱形，由坚硬金属做成，容积和尺寸在6.1.1或是6.1.2节和图1和图2里指明。

同样见表1。

模子墙体应为实心，开口，或是锥形。

开口型可能由两个半圆部分组成，或者沿同一部位开口的管子的一部份，其能安全的锁在一起形成圆柱型，以满足该节的要求。

锥形应为内径一致并不能超过模子高度的0.200in./ft(16.7-mm/m)。

每个模子应有一个底座和一个延伸的领口装配，两者都由坚硬金属做成和架立，这样能与模子安全附合和很容易的分开。

延伸领口装配的高度应延伸至模子的顶部以上至少2.0in.（50.8-mm），可能包括一向外张开的上部形成漏斗状，其下至少有0.75in.(19.0-mm)的直圆柱部分。

延伸领口应与模子内部对齐。

底座的底部和中心凹进部分（承受圆柱模子）的底部应平坦。

6.1.1 模子，4 in. –模子平均内直径为 4.000±0.016-in.(101.6±0.4-mm)，高度为 4.584±0.018in.(116.4±0.5mm),体积为0.0333±0.00053ft (944±143cm)。

模子装配最小的要求特征如图1。

6.1.2 模子，6 in. –模子平均内直径为 6.000±0.026-in.(152.4±0.7-mm)，高度为 4.584±0.018in.(116.4±0.5mm),体积为0.075±0.00093ft (2124±253cm)。

模子装配最小的要求特征如图2。

6.2 撞锤-如6.2.1节描述的由手工操作的或是如6.2.2节描述的由机械操作的。

撞锤应从自试样表面12±0.05in.(304.8±1.3mm)的高度自由下落。

撞锤质量应为5.5±0.02 lbm（2.5±0.01kg），除非机械的撞锤质量可能按试验方法D 2168描述的调整；见注释7。

撞锤的锤击面应平整和圆形，除非像6.2.2.1节里注明的，崭新时直径为 2.000±0.005in.(50.80±0.13mm)。

如果撞锤锤击面破损或是直径涨满超出2.000±0.01in.(50.80±0.25mm)时，应更换撞锤。