無側限抗壓試模/灰土模

無側限抗壓試模是由無縫鋼管（或鑄造）精密加工而成，是土工試驗及公路試驗室*的試驗模具。主要技術參數規格：φ150 x 230 φ100 x 180 φ50 x 130 上下底蓋厚度：40mm

無機結合料穩定土的無側限抗壓強度試驗
 

一、目的和適用范圍

為路面施工中無機結合料細粒土、中粒土和粗粒土配合比設計提供數據，同時也用此方法檢驗路面結構強度是否滿足要求。
 

二、全鋼灰土模儀器設備

1．圓孔篩：孔徑40mm、25mm（或20mm）及5mm的篩各一個。

2．試模：適用于下列不同土的試模尺寸為：

細粒土（zui大粒徑不超過10mm）：試模直徑×高=50mm×50mm；

中粒土（zui大粒徑不超過25mm）:試模直徑×高：100mm×100mm；

粗粒土（zui大粒徑不超過40mm）；試模直徑×高=150mm×150mm。

3．脫模器。

4．反力框架：規格為400kN以上。

5．液壓千斤頂：200～1000kN。

6．夯錘與導管：夯錘底面直徑50mm，總質量4.5kg。夯錘在導管內的總行程為450mm。

7．密封濕氣箱或濕氣池，設在能保持恒溫的小房間內（約6—8m2，高2m。熱天用空調保持恒溫，冷天用溫度控制器或電爐保持恒溫）。

8．水槽：深度應大于試件高度50mm。

9．路面材料強度試驗儀或其它合適的壓力機（不大于200kN）。

10．天平：感量0．0lg。

11．臺秤：稱量10kg，感量5g。

12．量筒、拌和工具、漏斗、大小鋁盒、烘箱等。
 

三、全鋼灰土模試驗方法與步驟：
 

（一）試驗準備

將有代表性的風干試樣（必要時也可以在50℃烘箱內烘干），用木錘或木碾搗碎，但應避免破碎粒料的原粒徑。將土過篩并進行分類。如試樣為粗粒土，則除去大于40mm的顆粒備用；如試樣為中粒土，則除去大于25mm或20mm的顆粒備用；如試樣為細粒土，則除去大于10mm的顆粒備用。

在預定做試驗的前一天，取有代表性的試樣測定其風干含水量。對細粒土，試樣應不少于100g；對粒徑小于25mm的中粒土，試樣應不少于1000g；對于粒徑小于40mm的粗粒土，試樣應不少于2000g。

用擊實試驗法確定無機結合料混合料的*含水率和zui大干密度。
 

（二）試驗步驟

1．試件制做

（1）同一無機結合料劑量的混合料，應在相同試驗狀態下做規定數量的試件；無機結合料穩定細粒土至少制作6個試件；無機結合料穩定中粒土和粗粒土至少分別制作9個和13個試件。

（2）制作步驟

稱取一定數量的風干土并計算土的干質量，按試件尺寸的大小稱取不同的數量:
 

對于50mm×50mm的試件，1個試件約需干土180～2lOg；

對于100mm×100mm的試件，1個試件約需干土r700～1900g；

對于150mm×150mm的試件，1個試件約需干土5’700～6000g。

細粒土一次可稱取6個試件的土：中粒土一次可稱取3個試件的土；粗粒土一次只能稱取1個試件的土。

②將稱好的土放在長方盤內。向土中加水，對于細粒土（特別是粘性土）使其含水量較*含水量小3％，對于中粒土和粗粒土可按*含水量加水。將土和水拌和均勻后放在密閉容器內浸潤備用。如為石灰穩定土和水泥、石灰綜合穩定土，可將石灰與土一起拌勻后進行浸潤。

浸潤時間：粘性土12～24h；粉性土6～8h；砂性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可縮短到4h左右；含土很少的未篩分碎石、砂礫及砂可以縮短到2h。

③在浸潤過的試樣中，加入預定數量的水泥或石灰并拌和均勻。拌和過程中，應預留3％的水（對于細粒土）加入土中，使混合料的含水量達到*含水量。拌和均勻加水泥的混合料應在1h內按下述方法制成試件，超過1h的混合料應該作廢。其它結合料穩定土，混合料雖不受限制，但也應盡快制成試件。

④按預定的干密度制件：用反力框架和液壓千斤頂制件。制備一個預定干密度的試件，需要的穩定土混合料數量m1（g）隨試模的尺寸而變。

m1= ρd ν（1+ω）

式中：V一試模的體積；

ω——穩定土混合料的含水量，％；

ρd——穩定土試件的干密度.

事先在試模的內壁及上下壓柱的底面涂一薄層機油。將試模的下壓柱放人試模的下部，外露cm左右。將稱量的規定數量m （g）的穩定土混合料分2～3次灌入試模中（利用漏斗），每次灌入后用夯棒輕輕均勻插實。

如制作的是50mm×50mm小試件，則可將混合料一次倒入試模中。然后將上壓柱放入試模內，應使其也外露2cm左右（即上下壓柱露出試模外的部分應該相等）。

將整個試模（連同上下壓柱）放到反力框架內的液壓千斤頂上（液壓千斤頂下應放一扁球座），加壓直到上下壓柱都壓人試模為止。維持壓力lmin,解除壓力后，拿去上壓柱，并放到脫模器上將試件頂出（利用千斤頂和下壓柱）。稱出試件的質量m2，小試件準確到1g；中試件準確到2g；大試件準確到5g。然后用游標卡尺量出試件的高度，準確到0．1 mm.

用擊錘制件，步驟同前。只是用擊錘（可以利用做擊實試驗的錘，但壓柱頂面需要墊一塊牛皮或膠皮，以保護錘面和壓柱頂面不受損傷）將上下壓柱打入試模內。

⑤養生：試件從試模內脫出并稱量后，應立即放到密封濕氣箱和恒溫室內進行保溫保濕養生。但中試件和大試件應先用塑料薄膜包裹。有條件時，可封蠟保濕養生。養生時間根據需要而定，作為工地控制，通常只取7d。整個養生期間的溫度，在北方地區應保持20℃±2℃，在南方地區應保持25℃±2℃，養生期的zui后一天，應將試件浸泡在水中，水深應使水面在試件頂上約2．5cm，浸泡在水中之前，應再次稱試件的質量m，在養生期間，試件的質量損失應該符合下列規定：小試件不超過1g；中試件不超過4g；大試件不超過10g。質量損失超過此規定的試件，應該作廢。

2．無側限抗壓強度試驗

（1）將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟的舊布吸去試件表面的可見自由水，并稱試件的質量m4.

（2）用游標卡尺量試件的高度，準確到0.1mm.

（3）將試件放在路面材料強度試驗儀的升降臺上（臺上先放一扁球座），進行抗壓試驗。試驗過程中，應使試件的形變等速增加，并保持形變速率約為1mm／min。記錄試件破壞時的zui大壓力P（N）。

（4）從試件內部取有代表性的樣品（經過打破），測定其含水量。

（5）試件的無側限抗壓強度Re。，用下列的相應公式計算：

對于小試件 Re=P／A=0．0005lP（MPa）

對于中試件 Re=P／A=0．000127P（MPa）

對于大試件 Re=P／A：0．000057P（MPa）

式中：

P——試件破壞時的zui大壓力，N；

A——試件的截面積（A=丌×D2／4，D為試件直徑，mm）。

（6）精密度或允許差：若干次平行試驗的偏差系數c。（％）應符合下列規定：

小試件不大于10％：

中試件不大于15％：

大試件不大于20％。
 

四、全鋼灰土模結果整理

試驗報告應包括以下內容：

1．材料的顆粒組成；

2．水泥的種類和強度等級或石灰的等級；

3．確定*含水量時的結合料用量以及*含水量（％）和zui大干密度（g／m3）；

4．石灰或水泥劑量（％）或石灰（或水泥）、粉煤灰和集料的比例；

5．試件的干密度（準確到0．01g/cm3）或壓實度；

6．吸水量以及測抗壓強度時的含水量（％）；

7．抗壓強度：小于2．0MPa時，采用兩位小數，并用偶數表示；大于2．0MPa時，采用一位小數；

8．若干個試驗結果的zui大值和zui小值、平均值Re標準差S、偏差系數Cv。和95％的概率值R c0．95=Rc一1．645S。