新标準灌砂桶150

一、 灌砂桶目的和适用範圍

1 、本試驗法适用於(yú)在現場測(cè)定基層（或底基層）、砂石路面及路基土的各種材料壓實層的密度和壓實度，也适用於(yú)瀝青表面處治、瀝青貫入式路面層的密度和壓實度檢測(cè)，但不适用於(yú)填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測(cè)。

2 、挖坑灌砂法法測(cè)定密度和壓實度時，應符合下列規(guī)定：

（1） 當集料的zui大粒徑小於(yú) 15mm 、測定層的厚度不超過 150 mm 時，宜採(cǎi)用φ 100mm 的小型灌砂筒測試。

（2） 當集料的zui大粒徑等於(yú)或大於(yú) 15mm ，但不大於(yú) 40mm ，測(cè)定層的厚度超過 150mm ，但不超過 200mm 時，應用φ 150mm 的大型灌砂筒測(cè)試。

二灌砂桶、儀具與材料

本試(shì)驗(yàn)需要下列儀具與材料：

1 、灌砂筒：有大小兩種，根據需要採(cǎi)用，形式和主要尺寸見圖 4-1 及表 4-2 。當尺寸與表中不*，但不影響使用時，亦可使用，儲(chǔ)砂筒筒底中心有一圓孔，下部裝一倒置的圓錐形漏鬥，漏鬥上端開口，直徑與儲(chǔ)砂筒的圓孔相同。漏鬥焊接在一塊鐵闆上，鐵闆中心有一圓孔與漏鬥上開口相接，在儲(chǔ)砂筒筒底與漏鬥頂端鐵闆之間設有開關，開關爲一薄鐵闆，一端與筒底及漏鬥鐵闆鉸接在一起，另一端伸出筒身外。開關鐵闆上也有一個相同直徑的圓孔。

2 、金屬(shǔ)标定罐：用薄鐵(tiě)闆制作的金屬(shǔ)罐，上端周圍有一罐緣。

3 、基闆：用薄鐵闆制作的金屬(shǔ)方盤(pán)，盤(pán)的中心有一圓孔。

4 、玻璃闆：邊(biān)長(zhǎng)約 500~600mm 的方形闆。

5 、 試樣盤(pán)：小筒挖出的試樣可用飯(fàn)盒存放，大筒挖出的試樣可用 300mm × 500mm × 40mm 的搪瓷盤(pán)存放。

6 、天平或台秤：稱量 10 ～ 15kg ，感量不大於(yú) 1g ，用於(yú)含水量測(cè)定的天平精度，對細粒土、中粒土、粗粒土宜分别爲 0.01g 、 0.1g 、 1.0g 。

7 、含水量測(cè)定器具：如鋁(lǚ)盒、烘箱等。

8 、量砂：粒徑 0.30 ～ 0.60mm 或 0.25 ～ 0.50mm 清潔幹燥的均勻砂，約 20 ～ 40kg ，使用前須洗淨、烘幹，並(bìng)放置足夠的時間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。

9 、盛砂的容器：塑料桶等。

10 、其它：鑿子、改錐、鐵錘(chuí)、長(zhǎng)把勺、長(zhǎng)把小簸箕、毛刷等。

圖(tú) 4-1 灌砂筒和标定罐 （ 尺寸單(dān)位 :mm）

灌砂儀(yí)的主要尺寸 表 4 -1

注：如集料的zui大粒徑超過(guò) 40mm ，則應相應地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。如集料的zui大粒徑超過(guò) 60mm ，灌砂筒和現場(chǎng)試洞的直徑應爲 200mm 。

三、灌砂桶方法與步驟

1 、按現行試驗方法對(duì)檢測(cè)對(duì)象試樣用同種材料進行擊實試驗，得到zui大幹密度（ ρ dm ）及*含水量（ w 0 ）。

2 、按一 .2 的規(guī)定選(xuǎn)用适宜的灌砂筒。

3 、按下列步驟标定灌砂筒下部圓(yuán)錐體(tǐ)内砂的質量 。

（1） 在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内裝砂至距離筒頂 15mm 左右爲止。稱取裝入筒内砂的質量 m 1 ，準確(què)至 1g 。以後每次标定及試驗都應該維持裝砂高度與質量不變(biàn)。

（2） 将開關打開，使灌砂筒筒底的流砂孔、圓錐形漏鬥上端開口圓孔及開關鐵闆中心的圓孔上下對準，讓砂自由流出，並(bìng)使流出砂的體積與工地所挖試坑内的體積相當（或等於(yú)标定罐的容積），然後關上開關。

（3） 不晃動儲(chǔ)砂筒的砂，輕輕地将罐砂筒移至玻璃闆上，将開關打開，讓砂流出，直到筒内砂不再下流時，将開關關上，並(bìng)細心地取走灌砂筒。

（4） 收集並(bìng)稱量留在玻璃闆上的砂或稱量筒内的砂，準確(què)至 1g ，玻璃闆上的砂就是填滿筒下部圓錐體的砂（ m 2 ）。

（5） 重複(fù)上述測(cè)量三次，取其平均值。

4 、按下列步驟标定量砂的單(dān)位質(zhì)量 r S （g/cm 3 ） 。

（1） 用水確(què)定标定罐的容積(jī) V ，準確(què)至 1mL 。

（2） 在儲砂筒中裝入質量爲 m 1 的砂，並(bìng)将灌砂筒放在标定罐上，将開關打開，讓砂流出。在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到儲砂筒内的砂不再下流時，将開關關閉，取下灌砂筒，稱取筒内剩餘砂的質量（ m 3 ），準確(què)至 1g 。

（3） 按式（ 4 － 1 ）計(jì)算填滿(mǎn)标定罐所需砂的質量 m a （g） ：

m a =m 1 - m 2 - m 3 （ 4 － 1 ）

式中： m a ———标定罐中砂的質(zhì)量（ g ）；

m 1 ———裝(zhuāng)入灌砂筒内的砂的總質(zhì)量（ g ）；

m 2 ———灌砂筒下部圓(yuán)錐體(tǐ)内砂的質量（ g ）；

m 3 ———灌砂入标定罐後(hòu)，筒内剩餘砂的質(zhì)量（ g ）。

（4） 重複(fù)上述測(cè)量三次，取其平均值。

（5） 按式（ 4 － 2 ）計(jì)算量砂的單(dān)位質量 γ S ：

r S = m a / V （ 4 － 2 ）

式中： r S ———量砂的單(dān)位質(zhì)量 （g/cm 3 ） ；

V ——— 标定罐的體(tǐ)積(jī)（ cm 3 ）。

5 、灌砂桶試驗步驟

（ 1 ）在試驗地點，選一塊平坦表面，並(bìng)将其清掃幹淨，其面積不得小於(yú)基闆面積。

（ 2 ）将基闆放在平坦表面上，當表面的粗糙度較大時，則将盛有量砂（ m 5 ）的灌砂筒放在基闆中間的圓孔上，将灌砂筒的開關打開，讓砂流入基闆的中孔内，直到儲砂筒内的砂不再下流時關閉開關。取下灌砂筒，並(bìng)稱量筒内砂的質量（ m 6 ），準確(què)至 1g 。

注：當(dāng)需要檢測(cè)厚度時，應先測(cè)量厚度後再進行這一步驟。

（ 3 ）取走基闆，並(bìng)将留在試驗地點(diǎn)的量砂收回，重新将表面清掃幹淨。

（ 4 ）将基闆放回清掃幹淨的表面上（盡量放在原處），沿基闆中孔鑿洞（洞的直徑與灌砂筒*）。在鑿洞過程中，應注意不使鑿出的材料丢失，並(bìng)随時将鑿松的的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發。也可放在大試樣盒内，試洞的深度應等於(yú)測定層厚度，但不得有下層材料混入，zui後将洞内的全部鑿松材料取出。對土基或基層，爲防止試樣盤内材料的水分蒸發，可分幾次稱取材料的質量。全部取出材料的總質量爲 m w ，準確至 1g 。

（ 5 ）從挖出的全部材料中取有代表性的樣品，放在鋁盒或潔淨的搪瓷盤中，測定其含水量（ w ，以 % 計）。樣品的數量如下：用小灌砂筒測定時，對於(yú)細粒土，不少於(yú) 100g ；對於(yú)各種中粒土，不少於(yú) 500g 。用大灌砂筒測定時，對於(yú)細粒土，不少於(yú) 200g ；對於(yú)各種中粒土，不少於(yú)是 1000g ；對於(yú)粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料穩定材料，宜将取出的全部材料烘幹，且不少於(yú) 2000g ，稱其質量（ m d ），準確(què)至 1g 。

注：當爲瀝青表面處(chù)治或瀝青貫入式結構類材料時，則省去測(cè)定含水量步驟 。

（ 6 ）将基闆安放在試坑上，将灌砂筒安放在基闆中間（儲砂筒内放滿砂到要求質量 m 1 ），使灌砂筒的下口對準基闆的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關，讓砂流入試坑内，在此期間，應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒内的砂不再下流時，關閉開關，仔細取走灌砂筒，並(bìng)稱量筒内剩餘砂的質量（ m 4 ），準確(què)至 1g 。

（ 7 ） 如清掃幹淨的平坦表面的粗糙度不大，可省去（ 2 ）和（ 3 ）的操作。在試洞挖好後，将灌砂筒直接對準放在試坑上，中間不需要放基闆，打開筒開關，讓砂流入試坑内，在此期間，應注意應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒内的砂不再下流時，關閉開關。仔細取走灌砂筒，並(bìng)稱量筒内剩餘砂的質量（ m ′ 4 ），準確(què)至 1g 。

（ 8 ）仔細取出試筒内的量砂，以備(bèi)下次試驗時再用。若量砂的濕度已發生變化或量砂中混有雜質，則應該重新烘幹、過篩，並(bìng)放置一段時間，使其與空氣的濕度達到平衡後再用。

四、灌砂桶計算

1 、按式（ 4 — 3 ）或（ 4 — 4 ）計(jì)算填滿(mǎn)試坑所用的砂的質量 m b （ g ）：

灌砂時(shí)，試(shì)坑上放在基闆時(shí)：

m b = m 1 – m 4 －（ m 5 – m 6 ） （4 － 3 ）

灌砂時(shí)，試(shì)坑上不放基闆時(shí)：

m b = m 1 – m ˊ 4 – m 2 （4 － 4 ）

式中： m b ———填滿(mǎn)試(shì)坑的砂的質量（ g ）；

m 1 ———灌砂前灌砂筒内砂的質(zhì)量（ g ）；

m 2 ———灌砂筒下部圓(yuán)錐體(tǐ)内砂的質量（ g ）；

m 4 、 m ˊ 4 - ———灌砂後(hòu)，灌砂筒内剩餘砂的質(zhì)量（ g ）；

m 5 – m 6 ———灌砂筒下部圓錐體内及基闆和粗糙表面間(jiān)砂的合計(jì)質量（ g ）。

2 、按式 （4 － 5） 計(jì)算試坑材料的濕(shī)密度 ρ w （g/cm 3 ）

（４－５）

式中 : m w- ——試(shì)坑中取出的全部材料的質(zhì)量（ g ）；

γ s ——量砂的單(dān)位質(zhì)量 （g/cm 3 ） 。

3. 、按式 （4 － 6） 計(jì)算試坑材料的幹(gàn)密度 ρ d （g/cm 3 ） 。

（４－６）

式中 : w —— 試(shì)坑材料的含水量（ % ）。

4. 、當(dāng)爲水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料穩定土的場(chǎng)合，可按式（ 4 － 7 ）計算幹密度 ρ d （g/cm 3 ） ；

（４－７）

式中 m d —— - 試(shì)坑中取出的穩定土的烘幹(gàn)質量（ g ）。

５、按式（ 4 － 8 ）計(jì)算施工壓實(shí)度：

（４－８）

式中： K ——測(cè)試地點(diǎn)的施工壓實度（ % ）。

ρ d — — 試(shì)樣的幹(gàn)密度 （g/cm 3 ） ；

ρ dm —— 由擊(jī)實試驗得到的試樣的zui大幹(gàn)密度 （g/cm 3 ） 。

注：當(dāng)試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以試坑材料作标準擊實，求取實際的zui大幹(gàn)密度。

五、灌砂桶報告

各種材料的幹(gàn)密度均應準確(què)至 0.01 g/cm 3 。

六、灌砂桶記錄格式

本試驗的記(jì)錄格式見(jiàn)附錄 B 表 B-5 、表 B-6 。