[发明专利]一种测定路基土石混合料最大干密度的试验方法

说明书

【技术领域】

本发明应用于道路工程领域，涉及一种模拟重型压路机现场振碾特性的土石混合料最佳含水率与最大干密度的测定方法，具体是一种测定路基土石混合料最大干密度的试验方法。

【背景技术】

我国东部及中西部地区多山地丘陵，在这些地区修筑公路经常会遇到土石挖方，本着因地制宜、就地取材的原则，土石混合料在路基修筑过程中被大量利用。为控制土石混合料路基的压实质量，需要在室内测定其最大干密度与最佳含水率。土石混填路基由土石混合料修筑而成，颗粒组成变化很大、材料本身极其不均匀且难以控制，导致土石混填路基的工程力学特性非常复杂，不仅随含水率及土石性质变化，而且与含石量及最大粒径等密切相关。《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)仍采用击实方法、振动台法或表面振动压实法获取最大干密度和成型试件，这些方法适用于粒径小于40mm或60mm、粗颗粒含量不大于40％的土；而且其击实功及击实方式与现代重型振碾压实设备严重不符，以致室内击实功过低、最大干密度偏小，由此所确定的现场压实度容易出现超百现象，无法真正发挥现代重型振碾压实设备的功效。

重型击实方法是最为常见的确定路基土最大干密度的试验方法，该方法分3层击实、每层击实98次。击实锤往往会将粒径较大粒径的土砸碎，改变了试验材料的颗粒分布特性，导致测试结果失真；与现场振碾相比，击实过程缓慢，导致试验前后材料水分变化大；最为严重的是，重型击实过程中，由于土石混合料中每层都有很多大粒径碎砾石的存在，试件表面难以削平，试件高度难以准确测定。

【发明内容】

针对现有技术中存在的对土石混合料最大干密度难以测定、以及现有方法与现代重型振碾设备不符的状况，本发明的目的在于提供一种测定路基土石混合料最大干密度的试验方法，以解决上述问题，提高路基的压实质量。

为了达到上述目的，本发明拟采用以下技术方案予以实现，具体过程如下:

一种测定路基土石混合料最大干密度的试验方法，包括如下步骤：

步骤一，将土石混填料试样烘干至恒重；

步骤二，将烘干至恒重的土石混填料试样冷却至室温；

步骤三，配制若干份土石混合料试样，以间隔一定含水率向试样加入水，拌合至均匀状态，再将土石混合料试样密闭闷料，然后再将每份闷湿土石混合料均分为2份；

步骤四，取步骤三中均分后1份的土样装入试模中；

步骤五，再将试样进行第一次振动击实；

步骤六，再将步骤三中均分后的另一份土样装入试模中，进行第二次振动击实；

步骤七，将步骤六振动击实后的试样进行脱模并量取试样高度、直径和质量，从试样上取土石混合料，并测试其含水率，并计算干密度；

步骤八，重复步骤四至步骤七，得到若干份试样含水率与干密度；

步骤九，根据步骤八得到的若干份试样含水率与干密度结果，绘制干密度—含水率关系曲线，其中横坐标为含水率，纵坐标为干密度，曲线峰值所对应的干密度为最大干密度ρ_{d max}、所对应的含水量为最佳含水率ω₀。

所述步骤一中，烘干过程中，温度为105±5℃，时间不少于6小时。

所述步骤三中，通过四分法配制若干份土石混合料试样，以间隔2～3％含水率向试样加入水，拌合至均匀状态，装入塑料袋中封闭闷料24h；再采用四分法将每份试样的闷湿土石混合料均分为2份。

所述步骤四中，所述试模的规格为：直径×高度＝150mm×230mm；将土样装模时，在试模底部放置一直径×高度＝150mm×50mm的垫块，垫块上放置一直径150mm的滤纸。

所述步骤五中，在将试样进行第一次振动击实前，向试模中的土石混合料顶面放置滤纸；第一次振动击实时间为50s，振动击实仪参数设置为：振动频率25Hz、激振力5.5kN、名义振幅1.4mm、上车质量110±2kg、下车质量170±2kg、偏心块夹角0°、静面压力109kPa。

所述步骤六中，第二次振动击实前，先清除掉表面滤纸、并进行拉毛，将步骤三中均分后的另一份土样装入试模中后进行刮平，并在试样上表面放置滤纸，再进行第二次振动击实，参数与第一次振动击实相同。

所述步骤七中，测试试样含水率时，从试样上取的土石混合料的烘干的温度为105±5℃、时间不小于6小时。

所述步骤七中，从试样上取土时，将试件破碎从试件中部取土。

所述试样的干密度的计算方式为：