水泥稳定碎石土7天无侧限抗压强度制件讲解

水泥稳定土击实实验
一、目的适用范围
目的测定水泥稳定混合料料样最大密度及最优含水率）。

适用范围最大粒径≤37mm。

二、实验仪器及击实筒
天平（称量为2kg，感量为1g）、台秤（称量为10kg，感量为5g）、推土器、喷水设备、碾土设备、拌土设备、修土刀、小量筒、盛土盘、测含水率设备、平直尺及保湿设备等。

（1）轻型击实：锤底直径50mm，击锤质量为2.5kg，落距为300mm，单位体积击实功为598.2kJ ／m3（图I-25），分3层击实。

（2）重型击实：锤底直径50mm，击实筒内径为击锤质量为4.5kg，落距为450mm，单位体积击实功为2687和2677.2kJ／m3
击实方法及击实筒规格
丙法）。

三、试样制备
1、按高速公路基层标准级配（标准级配已发到每个实验小组）用图解法对A、B、C、D四种矿料（干集料）进行掺配。

2、每个实验小组分别按四分法至少准备5个试样（试样不重复使用），每个样重5.5kg(集料总量5.5kg×5个)。

3、按预估最佳含水率为4%，每个实验小组的5个试样分别加入不同水（以4%为中心按1%含水率级差递增减）。

按预定含水率制备试样方法：每个试样取5.5kg，试样加水量计算方法m w=5.5kg×混合料预达含水率%，例：样1：m w1=5.5kg×2%；样2m w2=5.5kg×3%；样3m w3=5.5kg×4%；样4m w4=5.5kg×5%；样5m w5=5.5kg×6%。

在调土盘上，每个样分别用喷水设备加预定水量，均匀搅拌后，装入保湿器或塑料袋内，浸润（闷土）备用。

浸润时间：拌匀后闷料碎石土2-4小时备用(高塑性土不少于24h，低塑性土不少于12h)。

四、击实实验
1、击实前加入水泥拌匀（按规范推荐水泥剂量值3%、4%、5%、6%、7%加水泥）：水泥用量=水泥剂量×每个试样干集料质量。

（各实验小组加水泥剂量值：一组3%、二组4%、三组5%、四组6%、五组7%水泥）。

2、将击实筒固定在刚性底面上，装好护筒、垫块，在击实筒内壁涂薄层凡士林油，并在筒底（小试筒）或垫块（大试筒）上放置蜡纸或塑料薄膜。

3、取制备好的试样分层倒入有垫块筒内，分三层击实，每次倒入土为5.5kg /3大约1800g；击实后样等于或略高于筒高（高于筒顶小于6mm）；每次加土后整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数（98次）进行第一层土击实，击实时，落锤应铅直自由落下，锤迹必须均匀分布于土面上，每一层击实完成后，将试样表面“拉毛”再上上一层土，并按要求击实各层土。

4、称筒加土的质量：
用修土刀沿套环内壁削挖后，扭动，取下垫块、套环，齐筒顶削平土样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1g。

5、测击实试样含水率（含水率实验）：
（1）从击实筒中用推土器推出筒内试样，在样
中心处按规定重量取两个含水率试样测含水率（粒径2mm 取50g 样；粒径5mm 取100g 样；粒径大于25mm 取500g 样），测平行含水率，分别称两试样湿土重（m 1）。

（2）烘干湿土称干土重（m s ）。

（3）计算含水率（W ）
1100s s
m m w m -=⨯ （4）计算至0.1%，平行误差<1%，应符合规定。

6、每实验小组依次将不同含水率的几个试样进行分层击实和测定其他几个试样含水率：按上述2）、3）、
4）、5）步骤进行。

7、其他实验小组按以上步骤进行本组击实和测定试样含水率。

五、实验数据计算整理
1、计算每次击实后试样的湿密度（ρ）
12m m V
ρ-= m 1-湿样+试筒合重；m 2-试筒重；V-试筒体积，V=2177cm 3；ρ-试样湿密度，计算至（0.01g/cm 3）。

2、计算每次击实后试样的干密度（ρd ）
10.01d w ρ
ρ=+ w-试样含水率，不带%号；ρ-试样湿密度；ρd -干密度，计算至（0.01g/cm3）。

3、绘W-ρd 关系曲线图。

4、确定最大干密度（ρdmax ）和最优含水率W op
以干密度ρd 为纵坐标，以含水率W 为横坐标，绘制击实曲线。

曲线上峰值点所对应的数值即分别为该土的最大干密度（ρdmax ）和最优含水率W op （图I-26）。

如曲线不能给出峰值点，应进行补点试验。

最优含水率W op ≥12%，取整数；6%＜W op ＜12%，取一位小数，取0或0.5，精确到0.5%；W op ≤6%时取一位小数，用偶数表示，精确到0.2%。

5、最优含水率校正：超大颗粒（粒径大于38mm ）含量大于>5%要校正，小于5%不校正。

水泥稳定碎石土7天无侧限抗压强度制件
1、按现场压实度规定（高速公路基层规定压实度K=98%）计算干密度；
制件干密度=最大干密度×98%(K=98%)
2、每个试验小组按本组最佳含水率、最大干密度和本组的水泥剂量制一个试件的实际混合料总数量(m)。

()()2
max 0max 015.1.1514d d m V w K w K πρρ⨯=+=⨯⨯⨯+⨯
ρd -最大干密度；w 0-最佳含水率；K-工地压实度（K=98%）。

3、配制某一水泥剂量试件各种材料总毛用量，一般干集料要5700-7000g （稳定细粒土6500g 、稳定碎石7000g ），试样体积V=2651cm 3。

4、制一个样各种材料用量:
（1）当集料不含水时
水泥=7000×水泥剂量/(100+水泥剂量)
集料=7000×100/(100+水泥剂量)
水=7000×w0（本组最佳含水率）
（2）若集料中含a%水
水泥=7000×水泥剂量/(100+水泥剂量)
集料=7000×100/(100+水泥剂量)×（1+ a%）
水=7000×（w0-100/(100+水泥剂量)×a%）
5、集料中各种粒径粒料称料（M=x+y+z+…）加水闷料2-4小时。

制样前再加水泥，制9个7天无侧限抗压强度试件（制件数量为
6、9、13）。

6、试模装料前在内涂机油，装料后压块上下各留1cm，将装好料试模置于压力机上，开动压力机将上下压块压人试模并与试模齐平。

7、脱模（6-8小时后），对试样标准条件（南方养生温度25±2℃，北方温度20±2℃）养生6 d，浸水1d。

量测试件浸水前后高度和重量（直径×高：50mm×50mm试件重量差<1g；100mm×100mm 试件重量差<4g；150mm×150mm试件重量差<10g）。

8、无侧限抗压强度试验及计算（R=P/A (Mpa)）
试件为直径×高：
50mm ×50mm 试件:R=0.00051P
100mm ×100mm 试件: R=0.000127P
150mm ×150mm 试件: R=0.000057P
式中：P-破坏荷载，单位N ；A-受力面积，单位mm 2；R-无侧限抗压强度，单位Mpa 。

9、试验计算 （1）计算强度平均值： （2）计算标准差： （3）计算偏差系数：
10、选用水泥剂量
此剂量试件的的室内试验结果平均抗压强度应符
合下式的要求：
:平均抗压强度；Rd-设计抗压强度，取Rd=3.5 Mpa ；Za-保证率系数，保证率P 为95% ，则Za=1.645；Cv-试验结果的偏差系数；σ0-标准差。

11、确定实验室稳定土配合比：
强度满足上式要求的最小水泥剂量（水泥经济剂量）为配合比用水泥用量，此水泥用量实验小组击实
1d R R ZaCv ≥-0100Cv R
=⨯0σ=
R 123........n R R R R R n
++++=
试验获得的最大干密度（ρdmax）和最优含水率Wop 为稳定土配合比干密度、
含水率。

12、稳定材料施工配合比
满足以上条件时的最佳用水量和水泥剂量为设计合格的配合比。

工地实际采用的水泥剂量应比室内确定的剂量多0.5%-1.0%。