教案27项目十一 ：半刚性基层和底基层材料检测(3)

授课内容项目十一：半刚性基层和底基层材料检测（3）任务3：无机结合料稳定土无侧限抗压强度试验授课时数 2 授课方法讲授、讨论与练习相结合授课时间教学手段PPT、工作页、规范规程、录像授课班级教学地点多媒体教室【知识目标】1.熟悉无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）。

2.熟悉无机结合料稳定材料养生试验方法。

3熟悉无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法。

4熟悉半刚性基层和底基层强度评定方法。

【能力目标】 1.会做半刚性基层和底基层强度评定。

【素质目标】养成自觉按《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）完成试验检测的习惯和能力。

【教学重点】无机结合料稳定材料试件制作、无机结合料稳定材料养生、无侧限抗压强度试验、半刚性基层和底基层强度评定【教学难点】半刚性基层和底基层强度评定【教学内容】时间：（45分钟）一、无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）1.试模的选择试模：细粒土，试模的直径×高=φ50 mm×50 mm；中粒土，试模的直径x高=φ100 mm×100 mm；粗粒土，试模的直径×高=φ150mm×150 mm。

适用于下列不同土的试模尺寸如图T0843-1所示。

注：H11/C10表示垫块和试模的配合精度。

图T 0843-1 圆柱形试件和垫块设计尺寸（尺寸单位：mm）2.计算各材料用量根据确定的最佳含水量和最大干密度拌制水泥稳定碎石混合料，采用静压法按压实度（98%）成型无侧限抗压强度试件，试件的制作方法见《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51—2009）“T 0843—2009 无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）”。

本案例是水泥稳定粗粒土，试件的直径×高=150 mm×150 mm，则试件的体积为1.讲授试模的选择。

2.案例教学法学习各材料质量计算。

32cm72.650215415π=⨯÷⨯。

每个水泥剂量制作9个试件，单个试件各材料用量的计算方法，以水泥剂量为4.0%为例，计算过程见表11-2-7。

在标准条件下养生6 d，浸水1 d后取出，进行7 d无侧限抗压强度，试验结果见表11-2-8。

表11-2-7 水泥稳定碎石单个试件各材料质量计算试件体积V/cm3混合料最大干密度ρmax/（g·cm-3）混合料压实度标准γ/%混合料最佳含水量ωopt/%2 650.72 2.315 98 4.6混合料质量m0/g 质量损耗率δ/%混合料质量m0'/g干混合料质量m1/gm0=Vρmax（1+0.01ωopt）×0.01γ可取0～2%m0'=m0×（1+0.01δ）m1=m0'/（1+0.01ωopt）6 290.3 0.70 6 334.3 6 055.7水泥剂量α/% 水泥质量m2/g干土质量m3/g水质量m w/gαα01.0101.012+⨯=mm213mmm-=3201.0)(ω⨯+=mmmw4.0 232.9 5 822.8 278.6注：本表计算公式见《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51—2009）“T 0843—2009 无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）”中的式（T 0843-2）~式（T 0843-9）。

【教学内容】时间：（5分钟）二、无机结合料稳定材料标准养生方法标准养护室：标准养护室温度20℃±2℃，相对湿度在95%以上。

1.试件从试模内脱出并量高称质量后，中试件和大试件应装入塑料袋内。

试件装入塑料袋后，将袋内的空气排除干净，扎紧袋口，将包好的试件放入养护室。

2.标准养生的温度为20℃±2℃，标准养生的湿度为≥95%。

试件宜放在铁架或木架上，间距至少10～20mm。

试件表面应保持一层水膜，并避免用水直接冲淋。

3.对无侧限抗压强度试验，标准养生龄期是7d，最后一天浸水。

对弯拉强度、间接抗拉强度，水泥稳定材料类的标准养生龄期是90d，石灰稳定材料类的标准养生龄期是180d。

4.在养生期的最后一天，将试件取出，观察试件的边角有讲授法、录像演示法无磨损和缺块，并量高称质量，然后将试件浸泡于20℃±12℃水中，应使水面在试件顶上约2.5cm 。

【教学内容】时间：（5分钟）三、无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法本试验的记录格式见表T0805-10讲授法、录像演示法【教学内容】 时间：（25分钟）三、半刚性基层和底基层强度评定案例 半刚性基层和底基层强度评定 【技术规范】《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）附录G 。

【学习任务】请验算本案例，达到理解《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）附录G 的学习目的。

某高速公路水泥稳定碎石基层的设计强度R d =3.0 MPa ，现场按规定频率取样，按工地预定达到的压实度制备试件，测规定温度下保湿养生6 d 、浸水1 d 后的7 d 无侧限抗压强度（MPa ，共13个数据）为7.5、6.4、7.0、6.9、6.6、7.1、7.2、6.6、7.9、7.0、7.8、6.2、6.0，请按《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）的附录G 对该水泥稳定碎石基层的无侧限抗压强度进行质量评定。

（用Excel 计算，见表11-3-1）案例教学法解：（1）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）附录G 规定“每2 000 m 2或每工作班制备1组试件：不论稳定细粒土、中粒土或粗粒土，当多次偏差系数C v ≤10%时，可为6个试件；C v ＝10%～15%时，可为9个试件；C v >15%时，则需13个试件。

”由13个强度实测值计算，得到平均强度R =6.9 MPa ，标准差S =0.58 MPa 。

偏差系数%4.8%1009.658.0%100v =⨯=⨯=R S C C v 越大，则要求的试件数越多，在本案例中C v =8.4%，可为6个试件，而实际试件为13个，能满足试验精度要求。

（2））（MPa 3.58.4%1.645-1 3.01v αd =⨯=-C Z R 因为R ≥R d /（1-Z αC v ），所以该水泥稳定碎石基层的强度满足要求，按百分制打分，该实测项目为100分。

表11-3-1 半刚性基层和底基层材料强度评定无侧限抗压强度/MPa1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7.5 6.4 7.0 6.9 6.6 7.1 7.2 6.6 7.9 7.0 7.86.2 6.0 — — —————公路等级设计强度R d /M Pa 平均值R /MPa 标准差S /M Pa 偏差系数C v /% 保证率系数Z αR d /（1-Z αC v ）/MPa 结论高速公路 3.06.90.588.41.6453.5合格，该实测项目为100分【小结】 时间：（5分钟）1.无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）。

2.无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法。

3.半刚性基层和底基层强度评定方法。

与学生共同回忆。

【作业】时间：（5分钟）一、单项选择题 1.无机结合料稳定土无侧限抗压强度试验所需试样采用高径比为（ ）的圆柱体。

A.1∶0.5 B.1∶1 C.1∶1.5 D.1∶2 2.水泥稳定碎石强度试验时，试件需在标准条件下养生一定龄期，北方地区养生期间的温度应保持在（ ）。

A.20 ℃B.25 ℃C.20 ℃±2 ℃D.25 ℃±2 ℃3.石灰稳定沙砾强度试验时，试件需在标准条件下养生一与学生共同练习。

定龄期，南方地区养生期间的温度应保持在（）。

A.20 ℃B.25 ℃C.20 ℃±2 ℃D.25 ℃±2 ℃4.水泥石灰稳定沙砾混合料无侧限抗压强度试验，试件正确的养生方法应是（）。

A.先浸水1 d，再标准养生27 dB.先标准养生27 d，再浸水1 dC.先浸水1 d，再标准养生6 dD.先标准养生6 d，再浸水1 d二、多项选择题1.对于水泥稳定土，其无侧限抗压强度最小试件数量（）。

A.对于细粒土最少6个B.对于粗粒土最少13个C.对于中粒土C v＜10%，需6个以上D.对于中粒土C v ＞15%，需13个以上2.路面基层用的无机结合料稳定粒料进行无侧限抗压强度试验的符合条件是（）。

A.在规定温度下保湿养生6 dB.在规定温度下养生6 dC.浸水24 hD.浸水12 h3.关于无机结合料稳定材料抗压强度试验试件的说法中，不正确的有（）。

A.试件采用高径比为1∶1的圆柱体B.试件采用击实方法成型C.试件应饱水养生7 dD.试件按照最佳含水量和最大干密度成型。