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击实与CBR试验 09:52试验1 击实与CBR试验
1.1 击实试验
一、试验内容与要求
本试验的目的是用标准的击实方法，测定土的密度与含水率的关系，从而确定土的最大干密度与最佳含水率。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，重型击实试验适用于粒径小于20mm的土。
二、试验仪器设备
1、击实仪：由击实筒、击锤和护筒组成。
2、天平：称量200g，分度值0.1g。
3、台秤：称量10kg，分度值5g。
4、孔径为5mm的标准筛。
5、试样推出器：宜用螺旋式千斤顶。
6、其他：烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修土刀和保湿设备等。
三、试验步骤
1、试样制备：分为干法制备和湿法制备。
干法制备：
（1）取一定数量的代表性风干土样（轻型约为20kg），放在橡皮板上碾散。
（2）轻型击实试验过5mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。
（3）根据土的塑限预估最佳含水率，按依次相差约2%的含水率制备一组（不少于5个）试样，其中应有2个含水率大于塑限，2个含水率小于塑限，1个含水率接近塑限。并按下式计算应加的水量：
式中：mw——土样所需加水质量，g；
m——含水率wo时土样的质量，g；
wo——土样预案有含水率，%；
w——土样所要求的含水率，%。
（4）将一定量的土样平铺于不吸水的盛土盘内（轻型击实取土约2.5kg），按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量，拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置的时间分别为：高液限粘土不得少于24小时，低液限粘土可酌情缩短，但不应少于12小时。
湿法制备：
取天然含水率的代表性土样（轻型为20kg）碾散，过筛，将筛下土样拌匀，分别风干或加水到所要求的不同含水率。注意：制备试样时必须使土样中含水率分别均匀。
2、试样击实
（1）、将击实仪放在坚实的地面上，击实筒内壁和底板涂一薄层润滑油，连接好击实筒与底板，安装好护筒。检查仪器各部件及配套设备的性能是否正常，并做好记录。
（2）、从制备好的一份试样中称取一定量土样，分3层倒入击实筒内并将土面整平分层击实。每层25击。
注意：①轻型击实法，每层土料的质量为600~800g，即其量应使击实后的试样高度略高于击实筒的1/3；②两层交接面处的土应刨毛；③击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。
（3）、用修土刀沿护筒内壁削挖后，扭动并取下护筒，测出超高（应取多个测值平均，准确至0.1g）。沿击实筒顶细心修平试样，拆除底板。如试样底面超出筒外，亦应修平。擦净筒外壁，称量，准确至1g。
（4）、用推土器从击实筒内推出试样，从试样中心取2个一定量土样（轻型为15~30g），平行测定土的含水率，称量准确至0.01g，含水率的平行差值不得大于1%。
（5）、按上述（1）~（4）的操作步骤对其它含水率的土样进行击实，一般不得重复使用土样。
四、计算与制图
1、计算
（1）计算击实后的试样的含水率：
式中：w——含水率，%；
m——湿土质量，g；
md——干土质量，g。
（2）计算击实后各试样的干密度：
式中： ——湿密度，g/cm3。
计算至0.01 g/cm3。
（3）计算土的饱和含水率：
2、制图
以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，即为击实曲线。曲线峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最佳含水率。如果曲线不能得出峰值点，应进行补点试验。
计算数个干密度下的饱和含水率。以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，在击实曲线的图中绘制出饱和曲线，用以校正击实曲线。
1.2 CBR试验
一、试验内容与要求
路基路面施工材料力学性能检验。通过试验要求学生掌握路基路面材料力学性能的检验方法，并能熟练操作仪器对道路材料进行力学性能检测。
二、仪器设备
圆孔筛、试筒、夯锤和导管、贯入杆、路面材料强度仪、百分表、多孔板、多孔底板、支承百分表的架子、荷载板、水槽及其它。
三、试验步骤
（1）称试筒本身质量 ；
（2）求试料的最大干密度和最佳含水量；
（3）按最佳含水量制备3个试件。
（4）将试筒放在坚硬的地面上，取备好的试样分3～5次倒入筒内；
（5）卸下套环，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。取出垫块，称试筒的试件的质量（ ）；
（6）测膨胀量
1）在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好滤纸，并在上安装附有调节杆的多孔板，并在多孔板上加4块荷载板；
2 ）将试筒与多孔板一起放入槽内（先不放水），并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。
3）向水槽内放水，使水自由进到试件的顶部和底部，在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面以上大约25mm。通常试件要泡水4昼夜。
4）泡水终了时，读取试件上百分表的终读数，并用下式计算膨胀量：
5）从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15min，让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸，并称其质量m3，以计算试件的湿度和密度的变化。
（7）贯入试验
1）将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上，调整偏球座，使贯入杆周围放置4块荷载板。
2）先在贯入杆上施加45N荷载，然后将测力和测变形的百分表的指针调至零点。
3）加荷使贯入杆以1~1.25mm/min的速度压入试件，记录测力计内百分表某些整读数（如20、40、60）时贯入量，并注意贯入量250×10-2mm时，能有5个以上的读数。因此，测力计内的第一个读数应是贯入量30×10-2mm左右。
四、结果整理
1.以单位压力（p）为横坐标，贯入量（l）为纵坐标，绘制p-l关系曲线。
2.一般采用贯入量为2.5mm时的压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR），即：
式中：CBR-承载比（%）
P-贯入量为2.5mm时的单位压力（kPa）
同时计算贯入量为5mm时的承载比：
如贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做，如结果仍然如此，则用5mm时的承载比。
3.试件的湿密度用下式计算：
式中： -试件的湿密度（g/cm3）
-试筒和试件的合质量（g）
-试筒的质量（g）
4.试件的干密度用下式计算：
式中： -试件的干密度（g/cm3）
-试件的含水量。
5.泡水后试件的吸水量按下式计算：
式中： -泡水后试件的吸水量（g）；
-泡水后试筒和试件的合质量（g）；
-试筒和试件的合质量（g）。
五、精度要求
如根据3个平行试验结果计算得的承载比变异系数Cv大于12%，则去掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值。如Cv小于12%，且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03 g/cm3，则取3个结果的平均值。如3个试验结果计算的干密度偏差超过0.03 g/cm3，则去掉一个偏离大的值，取其2个结果的平均值。
六、报告
1.材料的颗粒组成，最佳含水量（%）和最大干密度（g/cm3）。
2.材料的承载比（%），承载比小于100%，准确到5%；承载比大于100%，准确到10%。
3.材料的膨胀量（%）。
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