试验九 无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验

一、目的和适用范围 

本试验方法适用于测定无机结合料稳定土（包括稳定细粒土、中粒土、粗粒土）试件的无侧限抗压强度。本试验方法包括：按照预定干密度用静力压实法制备试件以及用锤击法制备试件。试件都是高 : 直径 =1 : 1 的圆柱体。应尽可能用静力压实法制备等干密度的试件 ① 。 

其它稳定材料或综合稳定土的抗压强度试验应参照本法。 

注①：用击锤制备最大干密度的试件往往会遇到困难。 

二、仪器设备 

1 、圆孔筛：孔径 40mm 、 25mm （或 20mm ）及 5mm 的筛各一个。 

2 、试模： 

细粒土（最大粒径不超过 10mm ）：试模的直径×高 = 50mm × 50mm ； 

中粒土（最大粒径不超过 25mm ）：试模的直径×高 = 100mm × 100mm ； 

粗粒土（最大粒径不超过 40mm ）：试模的直径×高 = 150mm × 150mm ； 

3 、脱模器。 

4 、反力框架：规格为 40kN 。 

5 、液压千斤顶（ 200kN ～ 500kN ）。 

6 、夯锤和导管：击锤的底面直径 50mm ，总质量 4.5 kg 。击锤在导管内的总行程为 450 mm 。 

7 、密封湿气箱或湿气池放在能保持恒温的小房间内 ① 。 

8 、水槽：深度大于试件高度 50mm 。 

9 、路面材料强度试验仪或其它的压力机，但后者的规格应不大于 200kN 。 

10 、天平：感量 0.01g 。 

11 、台秤：称量 10kg ，感量 5g 。 

12 、量筒、拌和工具、漏斗、大小铝盒、烘箱等。 

注①：约 6 ～ 8m 2 ，高 2m 。热天用空调保持恒温，冷天用温度控制器和电炉保持恒温。 

三、试料准备 

将具有代表性的风干试料（必要时也可以在 50 ℃ 烘箱内烘干），用木锤和木碾捣碎，但应避免破碎改变粒料的原粒径。将土过筛并进行分类。如试料为粗粒土，则除去大于 40mm 的颗粒备用；如试料为中粒土则除去大于 25mm 或 20mm 的颗粒备用；如试料为细粒土则除去大于 10mm 的颗粒备用。 

在预定做试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。对于细粒土，试样应不少于 100g ；对于中粒土（粒径小于 25mm ），试样应不小于 1000g ；对于粗粒土（粒径小于 40mm ），试样应不小于 2000g 。 

四、按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（ JTJ 057-94 ）中 T0804-94 确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密度。 

五、制试件 

1 、对于同一无机结合料剂量的混合料，需要制相同状态的试件数量（即平行试验的数量）与土类及操作的仔细程度有关。对于无机结合料稳定细粒土，至少应制 6 个试件；对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土，至少分别应制 9 个和 13 个试件。 

2 、称取一定数量的风干土，并计算干土的质量，其数量随试件大小而变。对于 50mm × 50mm 的试件， 1 个试件约要干土 180 ～ 210g ；对于 100mm × 100mm 的试件， 1 个试件约需干土 1700 ～ 1900g ；对于 150mm × 150mm 的试件， 1 个试件约需干土 5700- -6000g 。 

对于细粒土，可以一次称取 6 个试件的土；对于中粒土，可以一次称取 3 个试件的土；对于粗粒土，一次只称取 1 个试件的土。 

3 、将称好的土放在长方盘内，向土中加水，对于细粒土（特别是粘性土）使其含水量较最佳含水量小 3%, 对于中粒土和粗粒土可按最佳含水量加水 ① 。将土和水拌和均匀后放在密闭的容器内浸润备用。如为石灰稳定土和水泥石灰综合稳定土，可将石灰和土一起拌匀后进行浸润。 

浸润时间： 

粘性土 12 ～ 24h ，粉性土 6 ～ 8h ，砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可以缩短到 4h 左右，含土很少的未筛分碎石、砂砾及砂可以缩短到 2h 。 

注①：应加水量可按下式计算： 

Qw = × 0.01 W - × 0.01Wn - × 0.01 Wc 

式中 : Q w ——混合料中应加的水量（ g ）； 

Q n ——混合料中素土（或集料）的质量（ g ）；其含水量为 W n （风干含水量）（ % ）； 

Q c ——混合料中水泥或石灰的质量（ g ）；其原始含水量为 W c （ % ）（水泥的 W c 通常很小，也可以忽略不计）； 

W ——要求达到的混合料的含水量（ % ）。 

4 、在浸润过的试料中 , 加入预定数量的水泥或石灰 ① 并拌和均匀。在拌和过程中，应将预留的 3% 的水（对于细粒土）加入土中，使混合料的含水量达到最佳含水量，拌和均匀的加有水泥的混合料应在 1h 内按下述方法制成试件，超过 1h 的混合料应该作废，其它结合料稳定土，混合料虽不受此限，但也应尽快制成试件。 

注①：水泥或石灰剂量均按干土（即干集料）质量的百分率计。  

六、按预定的干密度制件 

1 、用反力框架和液压千斤顶制件。 

制备一个预定干密度的试件，需要的稳定土混合料数量 m 1 (g) 随试模的尺寸而变。 

m 1 = ρ d V(1+ w ) 

式中： V ——试模的体积； 

W ——稳定土混合料的含水量（ % ）； 

ρ d ——稳定土试件的干密度（ g/cm 3 ）。 

将试模的下压柱放入试模的下部 ① ，并外露 2cm 左右。将称量的规定数量 m 2 (g) 的稳定土混合料分 2 ～ 3 次灌入试模中（用漏斗），每次灌入后用夯棒轻轻均匀插实。如制的是 50mm × 50mm 的小试件，则可以将混合料一次倒入试模中，然后将上压柱放入试模内，应使其也外露 2cm 左右（即上下压柱露出试模外的部分应该相等）。 

将整个试模（连同上下压柱）放到反力框架内的千斤顶上（千斤顶下应放一扁球座），加压直到上下压柱都压入试模为止，维持压力 1min ，解除压力后，取下试模，拿去上压柱，并放到脱模器上将试件顶出 ② （利用千斤顶和下压柱）。称试件的质量 m 2 ，小试件准确到 1g ；中试件准确到 2g ；大试件准确到 5g ③ 。然后用游标卡尺量试件的高度 h ，准确到 0.1mm 。 

2 、用击锤制件。 

其步骤同前。只是用击锤（可以利用做击实试验的锤，但压柱顶面需要垫一块牛皮或胶皮，以保护锤面和压柱顶面不受损伤）将上下压柱打入试模内。 

注：① 事先在试模的内壁及土下压柱的底面涂一薄层机油。 

② 用水泥稳定有粘结性的材料时，制件后可以立即脱模，用水泥稳定无粘结性材料时，最好过几小时再脱模。 

③ 小试件指 50mm × 50mm 的试件，中试件指 100mm × 100mm 的试件，大试件指 150mm × 150mm 的试件。下同。 

七、养生 

试件从试模内脱出并称量后，应立即放到密封湿气箱和恒湿室内进行保温保湿养生。但中试件和大试件应先用塑料薄膜包复，有条件时，可采用蜡封保湿养生。养生时间视需要而定，作为工地控制，通常都只取 7d 。整个养生期间的温度，在北方地区应保持 20 ± 2 ℃ 。在南方地区应保持 25 ± 2 ℃ 。 

养生期的最后一天，应该将试件浸泡在水中，水的深度应使水面在试件顶上约 2.5cm 。在浸泡水中之前，应再次称试件的质量 m 3 。在养生期间，试件质量的损失应该符合下列规定：小试件不超过 1g ；中试件不超过 4g ；大试件不超过 10g 。质量损失超过此规定的试件，应该作废。 

八、试验步骤 

1 、将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量 m 4 。 

2 、用游标卡尺量试件的高度 h 1 ，准确到 0.1mm 。 

3 、将试件放到路面材料强度试验仪的升降台上（台上先放一扁球座），进行抗压试验。试验过程中，应使试件的形变等速增加，并保持速率约为 1mm /min 。记录试件破坏时的最大压力 P （ N ）。 

4 、从试件内部取有代表性的样品（经过打破），测定其含水量 w 1 。 

九、计算 

试件的无侧限抗压强度 R C 用下列相应的公式计算： 

对于小试件： R C = P / A =0.00051 P (MPa) 

对于中试件： R C = P / A =0.000127 P (MPa) 

对于大试件： R C = P / A =0.000057 P (MPa) 

式中： P ——试件破坏时的最大压力（ N ）； 

A ——试件的截面积（ A= π D 2 /4 ， D —试件的直径（单位 mm ）。 

十、精密度或允许误差 

若干次平行试验的偏差系数 C v （ % ）应符合下列规定： 

小试件 不大于 10% 。 

中试件 不大于 15% 。 

大试件 不大于 20% 。 

十一、报告 

报告应包括以下内容： 

1 、材料的颗粒组成； 

2 、水泥的种类和标号或石灰的等级；、 

3 、确定最佳含水量时的结合料用量以及最佳含水量（ % ）和最大干密度（ g/cm 3 ） ; 

4 、水泥或石灰的剂量（ % ）或石灰（或水泥）、粉煤灰和集料的比例； 

5 、试件干密度（准确到 0.01g / cm 3 ）或压实度； 

6 、吸水量以及测抗压强度时的含水量（ % ）； 

7 、抗压强度：小于 2.0MPa 时，采用两位小数，并用偶数表示；大于 2.0MPa 时，采用 1 位小数； 

8 、若干个试验结果的最小值和最大值、平均值 、标准差 S 、偏差系数 C v 和 95% 概率的值 R c0.95 (= － 1.5S) 。 

十二、记录格式 

本试验的记录格式见附录 B 表 B-17 。