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1、河南大学土木建筑学院吴保全2011年09月路基路面工程检测技术课程第一章概论1、公路检测的目的和意义工前检测过程检测竣工检测1）指导工程配合比2）控制工程质量3）是否达到设计质量1）总结工程经验2）指导设计3）竣工评价2、检测的管理1）检测单位2）检测工作方法3）原始记录4）数据处理人员配置检测人员基本技能计量人员要求设备仪器的管理组织与协调第一章概论1、路基路面检测、评定方法法规：公路工程质量检验评定标准（JTC F 80/1-2004）对象：4级及以上公路，单位工程、分部工程、分项工程等三级内容：见规范方法：自检 、监理检测、质量管理部门验收 2、路基工程质量检测项目土方路基石方路基软土路
2、基合成路基第一章概论第一章概论第一章概论第一章概论第一章概论第一章概论第一章概论路面基层与底基层质量检测分类：无机结合料稳定类 有机结合料稳定类 颗粒稳定类 一、基层：稳定土类：水泥、石灰、工业废渣或组合土级配碎石、级配砾石、级配砂石、填隙碎石 二、基层材料：柔性、半刚性、刚性基层 三、承重层性质：强度、刚度、水稳性、冰冻性、抗冲刷性收缩膨胀性、平整度，结合度好 四、无机结合料稳定类：水泥、石灰、工业废渣胶结物：水泥、石灰骨架： 土颗粒硬化机理：水硬性 水化材料水泥气硬性 气化材料石灰性质多样性：物理性质 力学性质 路面基层与底基层质量检测五、有机结合料配合比试验路环境条件组成材料性质地沥青石
3、油产品 焦油沥青有机物干馏C80%路面基层与底基层质量检测六、粒料类组成硬化机理： 嵌挤锁结作用 石料内摩擦角粘结作用 粘结料内摩擦角和粘聚力性质多样性：物理性质 力学性质 石料各种粒径粘结料各种填充结合料，材料土等细粒土(dmax10mm ， d2mm h90%)中粒土(dmax30mm ， d20mm h 85%) 细粒土(dmax50mm ， d40mm h 85%)路面基层与底基层质量检测七、粘结料无机结合料稳定土 稳定土水泥稳定土石灰稳定土石灰工业废渣土稳定土水泥种类、使用条件、环境要求、水灰比、温度、库存时间石灰细度、使用条件、环境要求、水灰比、温度、库存时间 粉煤灰种类、粒径、杂
4、质含量路面基层与底基层质量检测八、强度公路等级基层位置材料第一节 无机结合料力学性质原材料、结合料、剂量、密实度、含水量、温度等力 学 性 质应力应变疲劳性干缩性温度收缩性强度、模量与龄期关系增长和减弱抗压强度、抗拉强度、均匀性、反复作用次数Nf使用寿命：重复应力f/ 极限应力s50%双对数疲劳关系单对数疲劳关系 存活率：达到疲劳寿命的概率 原因：水挥发、水化；C 碳化 指标：干缩应变、干缩系数、干缩量、失水量和率 原因：三相组成、温度控制：施工期间温度第二节 碎、砾石路面（基）的力学性质水结碎石泥结碎石密级配碎石路基（面）组成强度碎石：强度、施工和组合方式碎石：均匀性、尺寸、表面粗糙度胶结料
5、：含量、含水量、密实度应力 应变关系：非线性、模量与受力状态相关-3变形：级配相关变形时间和变形稳定性第三节 无机基层和底基层测试测试内容及方法1、水泥、石灰剂量EDTA滴定法、直读式测钙等确定剂量的方法2、含水量烘干法、砂浴法、酒精法3、石灰化学分析氧化钙、氧化镁及其合量简易测试4、击实试验对象是水泥、石灰、粉煤灰等稳定土5、无侧限抗压强度6、间接抗拉强度7、回弹模量承载办法、顶面法第三节 无机基层和底基层测试试验 1）目的、使用范围、测试内容2）仪器或设备使用标准、数量、标定3）试剂4）试验准备取样及数量，混合料组成计算，标 准曲线 或标准5）试验步骤6）试验结果比对、统计、结论第三节 无
6、机基层和底基层测试一、石灰、水泥剂量测试方法EDTA滴定法目的：工地快速测试、检查拌合均匀性 对象：粗细粒土、检查拌合均匀性 要求：龄期无限制；试样含水量Wor；计算干混合料、干土、干石灰等质量仪器设备：见教科书 试剂：EDTA二钠，制作标准液称重、CO2蒸馏水溶解、室温氯化铵（NH4CL）称重、蒸馏水溶解、摇均氢氧化钠（含三乙醇胺2ml）称重、蒸馏水溶解、摇均钙红指示剂（钙试剂羟酸钠）与烘1小时硫酸钠混合研磨、防潮 准备：取样、酒精法测定含水量（水泥为零）、计算混合料质量（见教科书 ）步骤：氯化铵液+混合料，取t内上部清液+氢氧化钠+PH+钙红指示剂+EDTAEDTA%第三节 无机基层和底基
7、层测试一、石灰、水泥剂量测试方法直读式测钙定法目的：新拌石灰土中石灰的含量 对象：粗细粒土、检查拌合均匀性 要求：龄期无限制；试样含水量Wor；计算干混合料、干土、干石灰等质量仪器设备：钙电极、甘汞电极 试剂：氯化铵（NH4CL）称重、蒸馏水溶解、摇均3种摩尔浓度的氯化钙标准溶液、氯化钾饱和溶液、氢氧化钠溶液 准备：取样、标准（6%、14%）溶液制作、标定仪器步骤：氯化铵液+混合料，取t内上部清液+甘汞和钙电极=读数第三节 无机基层和底基层测试二、含水量测试方法烘干法目的：无机结合料中含水量 对象：粗细粒土、检查拌合均匀性 要求：105110度 恒重仪器设备：同第二章步骤：试样第三节 无机基层
8、和底基层测试二、含水量测试方法酒精法同理砂 浴 法目的：快速测定含水量。 对象：粗细粒土、检查拌合均匀性要求：土中含石膏、碳酸钙、有机质量大不宜 仪器设备：砂浴准备：取样、称重步骤：称重第三节 无机基层和底基层测试三、石灰化学分析方法目的：选择适宜等级的石灰确定稳定效果GaO+MgO对象： GaO+MgO 要求：龄期无限制；试样含水量Wor；计算干混合料、干土、干石灰等质量第三节 无机基层和底基层测试氧化钙测定目的：各种石灰的有效氧化钙测定。试剂：蔗糖（分析纯）、酚酞指示剂、甲基橙溶液、盐酸标准溶液仪器设备：见教科书(V：滴定盐酸溶液体积)步骤：试样+蔗糖+玻璃珠+煮沸并冷却蒸馏水+震荡+酚酞
9、指示剂+盐酸标 准溶液 粉红色消失t=30s准备：生石灰研碎颗粒直径2mm，过筛、烘干；消石灰烘干计算：(V：滴定盐酸溶液体积，G:试样质量，N：盐酸标准溶液当量浓度， 0.28：氧化钙毫克当量)第三节 无机基层和底基层测试氧化镁测定目的：各种石灰中氧化镁含量测定。试剂：氢氧化铵和氯化铵缓冲液、酸性铬兰K-萘酚氯混合指示剂、EDTA 、氧化钙标准溶液、氢氧化钠溶液、钙指示剂、酒石酸钾钠溶液、三乙醇 胺溶液仪器设备：见教科书(V：滴定盐酸溶液体积)步骤：试样+盐酸+煮沸并取稀释液+酒石酸钾钠溶液+三乙醇胺溶液+氢 氧化铵和氯化铵缓冲液+酸性铬兰K-萘酚氯混合指示剂+ EDTA到红色变蓝 并记录E
10、DTA的用量V2计算：(V1：滴定钙镁合量消耗EDTA 体积，V2:滴定钙合量消耗EDTA 体 积，10：总溶液对分取溶液的体积倍数，G：试样质量)第三节 无机基层和底基层测试氧化镁和氧化钙测定目的：各种石灰中氧化镁和氧化钙含量测定试剂：盐酸标准溶液、酚酞指示剂仪器设备：见教科书，本方法适应氧化镁含量5%的低镁石灰步骤：试样+煮沸并取稀释液+冷却+酚酞指示剂+ 滴定盐酸粉红色消失+ 出现红色+滴定盐酸+重复+5min内不出现红色止，但不能超过30分钟。计算：(V：滴定盐酸溶液体积，G:试样质量，N：盐酸标准溶液当量浓度， 0.28：氧化钙毫克当量)第三节 无机基层和底基层测试四、击实试验目的和
11、范围 1、适用：在试筒内，对水泥稳定土（在水泥水化前）、石灰（或水 泥）粉煤灰稳定土进行击实试验，以绘制稳定土的含水量干密度关 系曲线， 确定最佳含水量和最大干密度。2、要求：最大粒径宜25mm，最大不 得超过40mm（圆孔筛）3、试验原理：用击实所做功代替压路机在现场压实所作功。4、试验方法类别：本试验方法分三类，各类击实方法的主要参数列 于下表第三节 无机基层和底基层测试n试 验 方 法 类 别 表 类 别锤 的 质 量 (k) 锤 击 面 直 径 (cm ) 落 高 (cm ) 试筒尺寸 锤 击 层 数 每 层 锤 击 次 平均单 位 击 实功 (J) 容 许 最 大 粒 径 (m m)
12、 内 径 (cm ) 高 （ cm) 容积 (cm3 ) 甲4.55.0451012.79975272.68725乙4.55.04515.2 12.02177 5592.68725丙4.55.04015.2 12.02177 3982.67740第三节 无机基层和底基层测试5、试验步骤 试样制备：（1）干法制样：将代表性土样风干或在低于50温度下烘 干，碾散过筛拌匀备 用。 测定土样风干含水量w。，按土 的塑限估计最佳含水量，并依次按相差约2的含水量制备 一组试样（不少于5个，其中有两个大于和两个小于最佳含 水 量），装人塑料袋内，静置时间对高液限粘土不得少于 24h对低液限粘土不得少于12h
13、。（2）湿法制样：对天然含水量的土样过筛（筛孔视粒径大 小而定），并分别风 干到所需的几组不同含水量备用。第三节 无机基层和底基层测试（3）试样击实： 将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好 的土样按所选击实方法 分3或5次倒入筒内，每层按规定的 击实次数进行击实）要求击完后余土高度不超过试筒顶面 5mm。用修土刀齐筒顶削平试样，称筒和击实样土重后用 推土器推出 筒内试样，测定击实试样的含水量和测算击实 后土样的湿密度，依次重复上述过程将所备不同预定含水 量的上样击完。第三节 无机基层和底基层测试5、计算及绘图（1）按下式计算每次击实后土的湿密度（2）按下式计算每次击实后土的干密度第三节 无机基层
14、和底基层测试6、结果整理：计算击实后各点的干密度pd， 以干密度pd为纵坐标，含水量w 为横坐 标，绘pd-w关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干 密度和 最佳含水量。注意问题： 当土样中大于5mm粒径的土含量小于总含量的30%时，求出 试料中粒径大于5mm颗粒含量的P值。取出大于5mm颗粒，仅把小于 5mm粒径的 土做击实试验。第三节 无机基层和底基层测试第三节 无机基层和底基层测试五、无侧限抗压强度试验方法 1、适用：宜7d为准，且与试验与养生条件相关，公路规范。分为室 内配合比试验及现场检测。适宜采用静力压实法制备干密度试样，多 为圆柱体，径高比为1：1。2、要求：室内配合比依
15、据设计配合比取料配置，后者是现场取拌合 料制备。按照规范对现场进行取样和试验，根据偏差系数确定试验的 多少。 3、试验原理：对其进行不同批次的垂直荷载抗压试验。4、试验方法：模具等第三节 无机基层和底基层测试步骤：除去自由水+量测试件尺寸+材料强度试验仪。无侧限抗压强度试验试样制备：风干试样+木锤捣碎+过筛分类+除40mm颗粒（细粒 土除去10mm颗粒）+击实试验+称重+混合料配置（包括试料浸泡 等）+干密度制件+养生（龄期不同）计算：试件最大压力与其面积之比 ，偏差系数Cv 1020%评价：现场测试标准正态保证率的系数Za=1.2821.65第三节 无机基层和底基层测试六、间接抗拉强度试验方法 1、适用：分为室内配合比试验及现场检测。适宜采用静力压实法制备干 密度试样，多为圆柱体，径高比为1：1。2、要求：室内配合比依据设计配合比取料配置，后者是现场取拌合料制 备。按照规范对现场进行取样和试验，根据偏差系数确定试验的多少。3、试验原理：对其进行不同批次的测力环压力机试验。设备同抗压强 度试验相同。4、试验方法：试模5050150150（试件大小由细粒到粗粒）。试 验变形等速增加，并保持速率约为1mm/min。第三节 无机基层和底基层测试间接抗剪强度试验试样制备：风干试样+木锤捣
