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1、第四章 无机结合料稳定土的检测,学习要求： 懂得无机结合料组成配比设计； 会用EDTA滴定法、直读式测钙仪进行水泥剂量、石灰剂量的确定； 掌握无机结合料稳定土击实实验方法，并能进行数据的处理； 能够运用检测器具进行无侧限抗压强度试验，并会数据处理。,第一节 无机结合料稳定土的组成设计,一、设计标准 我国公路路面基层施工技术规范（JTJ0342000）规定：采用无侧限抗压强度指标作为无机结合料稳定类材料的设计标准。 二、原材料试验 三、设计方法与步骤,第二节 无机结合料稳定土中 水泥或石灰剂量的测定,一、EDTA滴定法 目的和适用范围: 适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定材料中水泥和石灰的剂量，
2、并可用于检查现场拌和和摊铺的均匀性。 适用于在水泥终凝之前的水泥含量测定，现场土样的石灰剂量应在路拌后尽快测试，否则需要用相应龄期的EDTA二钠标准溶液消耗量的标准曲线确定。 也可以用来测定水泥和石灰综合稳定材料中结合料的剂量。,1.检测器具与材料,（1）滴定管（酸式）：50mL，1支。 （2）滴定台：1个。 （3）滴定管夹：1个。 （4）大肚移液管：10mL、50mL，10支。（5）锥形瓶（即三角瓶）：200mL，20个。 （6）烧杯：2000mL(或1000mL)，1只；300mL，10只。 （7）容量瓶：1000mL，1个。 （8）搪瓷杯：容量大于1200mL，10只。 （9）不锈钢棒（
3、或粗玻璃棒）：10根。 （10）量筒：100mL和5mL，各1只；50mL，2只。 （11）棕色广口瓶：60mL，1只（装钙红指示剂）。 （12）电子天平：量程不小于1500g，感量0.01g。 （13）秒表：1只。 （14）表面皿：9cm，10个。 （15）研钵：1213cm，1个。 （16）洗耳球：1个。 （17）精密试纸：pH1214。 （18）聚乙烯桶：20L(装蒸馏水和氯化铵及EDTA二钠标准溶液)，3个；5L(装氢氧化钠)，1个；5L(大口桶)，10个。 （19）毛刷、去污粉、吸水管、塑料勺、特种铅笔、厘米纸。 （20）洗瓶（塑料）：500mL，1只。,2.制备溶液,（1）0.1m
4、ol/m3 EDTA二钠标准溶液： （2）10%氯化铵溶液： （3）1.8%氢氧化钠(内含三乙醇胺)溶液： （4） 钙红指示剂：,3.准备标准曲线,（1）取样： （2）混合料组成的计算： 干料质量=湿料质量/(1含水率) 干混合料质量=湿混合料质量/(1最佳含水率) 干土质量=干混合料质量/(1石灰或水泥剂量) 干石灰或水泥质量=干混合料质量干土质量 湿土质量=干土质量(1土的风干含水率) 湿石灰质量=干石灰质量(1石灰的风干含水率) 石灰土中应加入的水= 湿混合料质量湿土质量湿石灰质量,3.准备标准曲线,（3）准备5种试样，每种两个样品，中、粗粒土，每个样品取1000g左右，细粒土可取300
5、g左右。 （4）在盛样器内加入两倍试样质量(湿料质量)体积的10%氯化铵溶液，料为300g，搅拌3 min(每分钟搅110120次)；料为1000g，搅拌5min。静置10min，取上部澄清液体于烧杯内待测；若溶液浑浊则应增加放置沉淀时间。 （5）用移液管吸取液面悬浮液10. 0mL放入三角瓶内，用量管量取1. 8%氢氧化钠溶液50mL倒入三角瓶中，加入钙红指示剂摇匀，溶液呈玫瑰红色。记录滴定管中EDTA溶液体积V1，开始滴定，边滴定边摇匀，观察溶液颜色变化直到纯蓝色，记录滴定管中EDTA溶液体积V2 。 （6）用同样方法进行其他样品试验，并记录各自的EDTA溶液的耗量。,3.准备标准曲线,（
6、7）以EDTA标准溶液消耗量(mL)的平均值为纵坐标，水泥或石灰剂量(%)为横坐标制图，两者的关系应是一根顺滑的曲线。,水泥剂量标准曲线,4.检测步骤,（1）取有代表性的无机结合料稳定材料。 （2）水泥或石灰稳定细粒土，称300g放在搪瓷杯中，加10%氯化铵溶液600mL；水泥或石灰稳定中、粗粒土，称1000g左右，放10%氯化铵溶液2000mL，按前述步骤进行试验。 （3）利用所绘制的标准曲线，根据EDTA二钠标准溶液消耗量，确定混合料中的水泥或石灰剂量。,5.结果整理,本试验应进行两次平行测定，取算术平均值，精确至0. 1mL。允许重复性误差不得大于均值的5%，否则，重新进行试验。,6.检
7、测报告内容,(1)无机结合料稳定材料名称； (2)试验方法名称； (3)试验数量n； (4)试验结果极小值和极大值； (5)试验结果平均值 ； (6)试验结果标准差S； (7)试验结果变异系数Cv。 7.记录 见教材72页表4-6,二、直读式测钙仪法,适用范围： 本方法适用于测定新拌石灰土中石灰的剂量。,1.检测器具,（1）钙离电极（PVC薄膜）：1支。 （2）甘汞电极：232(或330)型，1支。 （3）直读式测钙仪：1台。 （4）电子天平：量程不小于1500g，感量0.01g;分析天平：量程不小于50g，感量0.0001g，各1台。 （5） 量筒：1000mL、200mL、50mL，各1只
8、。 （6）具塞三角瓶：1000mL，10个（或搪瓷杯10个）；500mL，4个。 （7）大口聚乙烯桶：5L，4个。 （8）容量瓶：1000mL，1个。 （9）烧杯：2000mL，1个；300mL，10个；50mL，15个。 （10）塑料瓶：10L，2个；1000mL，3个；250mL，2个。 （11）大肚移液管：100mL，1支。 （12）干燥器：1个。 （13）表面皿：90mm，10个；50mm，15个。 （14）计时器：1只。 （15）搅拌子：20只。 （16）电炉、石棉网：各1个。 （17）洗瓶：500mL，1个。 （18）其他：吸水管，洗耳球，粗、细玻璃棒，试剂勺。,2.制备溶液,（1
9、） 10%氯化铵溶液： （2） 20%氢氧化钠溶液： （3）10-1mol/m3氯化钙标准溶液： （4）10-2mol/m3氯化钙标准溶液制备。 （5） 10-3mol/氯化钙标准溶液制备。 （6） 氯化钾饱和溶液：,3.准备仪器和电极,（1）钙电极（如右图）：,钙电极,3.准备仪器和电极,（2）甘汞电极： （3）仪器： 在测定前接通测钙仪电源，使仪器预热20min。,甘汞电极,4.准备石灰土标准剂量浸提液,（1）测定土和石灰的风干含水率。 （2）确定石灰土的最佳含水率。 （3）计算6% ，14%石灰土中石灰、土和水的质量。 （4）石灰土标准剂量浸提液的制备。,5.标定仪器,（1）将制备好的标
10、准液分别移出2530mL至干燥、洁净的50mL烧杯中，各加入一只搅拌子。 先将6%标准液放在直读式测钙仪上，待仪器开始搅拌后放入钙电极和甘汞电极，停止搅拌后，调整校正旋钮，使之显示6.0；采样读数结束。 将电极提起，取下6%标准液。用水冲洗电极并用软纸吸干电极上的水。,测试示意图,5.标定仪器,（2）再将装有14%标准液的烧杯放在直读式测钙仪上，开始搅拌后，放入钙电极和甘汞电极。停止搅拌后，调整校正旋钮，使之显示14.0。 （3）如此重复23次。每次用6%和14%标准液校正均能显示6.0和14.0时，仪器标定即完毕。,6.检测步骤,（1）取代表性的石灰稳定细粒土约1000g，石灰稳定中、粗粒土
11、约3000g，拌匀后备用。 （2）制备溶液，加入搅拌子放在仪器上测试，仪器开始搅拌后，放入钙电极和甘汞电极，待停止搅拌后，仪器显示的数值即为该样品的石灰剂量。 试验结果精确至0.1%。进行两次平行测定，取两次测试结果的平均值。 7.注意事项,8.检测报告内容,(1)无机结合料稳定材料名称； (2)试验方法名称； (3)试验数量n； (4)试验结果极小值和极大值； (5)试验结果平均值 ； (6)试验结果标准差S； (7)试验结果变异系数Cv。 9.记 录,第三节 无机结合料稳定土的击实试验,一、试验的适用条件 本方法适用于在规定的试筒内，对水泥稳定材料(在水泥水化前)、石灰稳定材料及石灰(或水
12、泥)粉煤灰稳定材料进行击实试验，以绘制稳定材料的含水率干密度关系曲线，从而确定其最佳含水率和最大干密度。,二、检测器具与设备,1.击实筒。 2.电动击实仪。 3.电子天平： 4.方孔筛： 5.量筒： 6.直刮刀： 7.刮土刀： 8.工字形刮平尺： 9.拌和工具： 10.脱模器。 11.测定含水率用的铝盒、烘箱等其他用具。 12.游标卡尺。,三、准备工作 四、检测步骤,1.甲法 （1）将已筛分的试样用四分法逐次分小，至最后取出约1015 kg试料。再用四分法将已取出的试料分成56份，每份试料的干质量为2.0g(对于细粒土)或2. 5kg(对于各种中粒土)。 （2）预定56个不同含水率，依次相差0
13、.5%1.5%，且其中至少有两个大于和两个小于最佳含水率。 （3）按预定含水率制备试样。将试料按事先计算得的应加的水量均匀地喷洒，用小铲将试料充分拌和到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。,（4）将所需要的稳定剂水泥加到浸润后的试样中，并用工具充分拌和到均匀状态。 （5）试筒套环与击实底板应紧密联结。 （6）用刮土刀沿套环内壁削挖(使试样与套环脱离)后，扭动并取下套环。齐筒顶和筒底将试样刮平；擦净试筒的外壁，称其质量m1。 （7）用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上至下取两个有代表性的样品，测定其含水率，计算至0. 1 %。两个试样的含水率的差值不得大于1%。擦净试筒，称其质量m2
14、。 （8）按本方法（3）（7）的步骤进行其余含水率下稳定材料的击实和测定工作。凡已用过的试样，一律不再重复使用。,2.乙法 在缺乏内径10 cm的试筒时，以及在需要与承载比等试验结合起来进行时，采用乙法进行击实试验。本法更适宜于公称最大粒径达19mm的集料。 （1）将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取出约30kg试料。再用四分法将所取的试料分成56份，每份试料的干质量约为4. 4kg(细粒土)或5.5 kg(中粒土)。 （2）以下各步的做法与甲方法的（1）（8）相同，但应该先将垫块放入筒内底板上，然后加料并击实。所不同的是，每层需取制备好的试样约900g(对于水泥或石灰稳定细粒土)或110
15、0g(对于稳定中粒土)，每层的锤击次数为59次。,4.丙法 （1）将已过筛的试料用四分法逐次分小，至最后取约33kg试料。再用四分法将所取的试料分成6份(至少要5份)，每份质量约5.5kg(风干质量)。 （2）预定56个不同含水率，依次相差0. 5%1.5%。在估计最佳含水率左右可只差0. 5%1%。 （3） 、（4）同甲方法（3）、 （4）。 （5）将试筒、套环与夯击底板紧密地联结在一起，并将垫块放在筒内底板上；进行分层击实。 （6）用刮土刀沿套环内壁削挖(使试样与套环脱离)，扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底板，取走垫块。擦净试筒的外壁，称其质量m1。 （7）用脱模器推出筒内试样
16、。从试样内部取两个有代表性的样品测定其含水率，计算至0. 1 %。两个试样的含水率的差值不得大于1%。试样放入105110的温度的烘箱中烘干。擦净试筒，称其质量m2。 （8）按本方法（3）（7）进行其余含水率下稳定材料的击实和测定。凡已用过的试料，一律不再重复使用。,五、计算,1.稳定材料湿密度计算 2.稳定材料干密度计算 3.制图 （1）以干密度为纵坐标、含水率为横坐标，绘制含水率一干密度曲线。曲线必须为凸形的，如试验点不足以连成完整的凸形曲线，则应该进行补充试验。 （2）将试验各点采用二次曲线方法拟合曲线，曲线的峰值点对应的含水率及干密度即为最佳含水率和最大干密度。,4.超尺寸颗粒的校正 当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量为5%30%时，按下列各式对试验所得最大干密度和最佳含水率进行校正(超尺寸颗粒的含量小于5%时，可以不进行校正)。 （1）最大干密度校正 （2）最佳含水率校正
