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2019年公路工程试验检测人员业务考试复习指南二习题答案.doc


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P37. 一、 二、 三、

DDACA CAAAC DBADB AAABB BB ABD ABCD ABC ABCD AB ABCD AC ABC AC AD AC BCD ABCD ABC BC AC AC 2、4 .10、11、12、13、15、16、18、19、20、21、24 对,其余错。

四、

1. 试述高速公路沥青混凝土面层交工验收时,实测项目及相应的检测方法。对于二级公路

有何不同?答:高速公路沥青混凝土面层交工验收时实测项目及检测方法分别为:

(1)压实度:钻芯取样法 (2)平整度:连续平整度仪法(? 或 IRI) (3)弯沉度: 贝

克曼梁法

(4)抗 滑:摩擦系数:摆式仪法或横向力系数测定车法 构造深度:铺砂法

(5)厚 度: 钻孔法(一般与压实度检测一起进行) (6)中线平面偏位:经纬仪法

(7)纵断高程:水准仪法 (8)横坡:水准仪法(与纵断高程检测一起进行) (9)宽

度:尺量法

对于二级公路沥青混凝土面层交工验收实测项目与检测方法与高速公路沥青混凝土面层的

区别有以下两个方面:(1)二级公路沥青混凝土面层可不测定抗滑性能指标;(2)二级公路

沥青混凝土面层平整度也可用 3m 直尺法测定。

2.水泥砼面层实测项目及其相应的检测方法。

答:要点:实测项目有:弯拉强度、板厚度、平整度、抗滑构造深度、相邻板高差、纵横缝

顺直度、中线平面偏位、路面宽度、纵断高程、横坡。

相应检测方法:钻芯法或小梁试件抗折试验、钻孔法、连续式平整度仪法、铺砂法、直尺量

测、拉线、经纬仪、钢尺量距、水准仪法、水准仪法。

3.水泥稳定粒料基层实测项目及相应检测方法。

答:(1)压实度采用灌砂法检测;(2)平整度用 3m 直尺法检测; (3)纵断面高程采用

水准仪检测;

(4)宽度采用尺量;

(5)厚度采用钻芯法取样检测; (6)横坡采用水准仪

检测;

(7)强度采用钻芯法取样进行无侧限抗压强度检测。

4.项目工程质量等级是如何评定的?答:建设项目工程质量等级评定,采用单位工程优良

率和建设项目工程质量评分值双指标控制。

被评为优良的单位工程 段 单位工程优良率(%)= 建设项目中单位工程总 数 ?100

建设项目工程质量评分值按《公路工程竣工验收办法》计算。 建设项目所含单位工程全部合格,其工程质量等级为合格;建设项目所含单位工程全部合格, 单位工程优良率不小于 80%,且建设项目的工程质量评分值不小于 85 分时,其工程质量等 级才可评为优良;所含任一单位工程不合格时,则建设项目的工程质量为不合格。

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5.工程质量等级是如何评定的

答:(1)分部工程评分值的计算 分部工程评分

?

?[分项工程评分 ? 相应权值 ] ? 分项工程权值

分部工程中一般分项工程的权值为 1,主要(主体)分项工程的权值为 2。

(2)分部工程质量等级的评定

所属各分项工程全部合格,加权平均分达 85 分及以上,且所含主要分项工程全部评为优良

时,则该分部工程评为优良;如分项工程全部合格,但加权平均分为 85 分以下,或加权平均分

虽在 85 分及以上,但主要分项工程未全部达到优良标准时,则该分部工程评为合格;如分项工

程未全部达到合格标准时,则该分部工程为不合格。

6.刚性基层、底基层在交工验收时应检测哪些内容?并说明各自的检测方法。

答:(1)检测项目有 7 项:压实度、平整度、厚度、纵断高程、宽度、横坡、强度。(2)

各自对应的检测方法为:灌砂法(或环刀法、水袋法)、3m 直尺法、水准仪法、尺量法、

挖坑法或钻孔法(一般与压实度检测一起进行)、水准仪法、静力压实法(现场取样、

室内成型试件)

7. 分项工程的评分方法。

分项工程的质量检验内容包括基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料四个方面,

只有在其使用的原材料、半成品、成品及施工工艺符合基本要求的规定且无严重外观缺陷和

质量保证资料真实并基本齐全时,才能对分项工程质量进行检验评定。

分项工程的实测项目分值之和为 100 分,外观缺陷或资料不全时,须予扣分,即:

分项工程评分=(实测项目中各检查项目得分之和)-(外观缺陷扣分)-(资料不全扣分)

对实测项目进行评分时,有的项目按照合格率评分,并按下述公式计算:

检查项目合格率

?

检查合格的点 (组)数 该检查项目的全部检查 点(组)数

?100 %

检查项目评定分=检查项目合格率×规定分数 有的项目应按照数理统计法评分,按数理统计法评分的指标有:路基路面的压实度、弯沉值、 路面结构层厚度、半刚性材料强度等影响内在施工质量的检查项目。 8. 工程质量评分为(合格)、(不合格)二个等级,应按(分项)、(分部)、(单位)工程和 建设项目逐级评定。 9. 分项工程质量检验内容包括(基本要求)、(实测项目)、(外观鉴定)和(质量保证资料)。 分项工程质量等级评定及评分:项工程的质量等评定:分项工程评分值不小于 75 分者为合 格,小于 75 分者为不合格;机电工程、属于工厂加工制造的桥梁金属构件不小于 90 分者为 合格,小于 90 分者为不合格。
评定为不合格的分项工程,经加固、补强或返工、调测,满足设计要求后,可以重新评 定其质量等级,但计算分部工程评分值时按其复评分值的 90%计算。 分项工程评分:分项工程评分值=分项工程得分-外观缺陷减分-资料不全减分。(其中:

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分项工程得分=∑[检查项目得分×权值]/ ∑检查项目权值) 10. 土方路基与基实测项目有何不同?答;1)压实度不同:土方路基压实度采用灌砂法等 标准方法进行,石方路基压实度则是以施工时层厚和碾压遍数来控制;2)弯沉:土方路基 采用贝克曼梁法进行检测,石方路基不作要求;
边坡:土方路基以坡度控制,石方路基以坡度和平顺度两个来控制 11. 路基分部工程包括(路基土石方工程)、(排水工程)、(小桥及符合小桥标准的通道,人 行天桥,渡槽)、(涵洞、通道)、(砌筑防护工程)、(大型挡土墙,组合式挡土墙)。 12.分项工程量检验中为什么要首先检查是否满足基本要求?
答:各分项工程所列基本要求,包括了有关规范的主要点,对施工质量优劣具有关键作 用,应按基本要求对工程进行认真检查。经检查不符合基本要求规定时,不得进行工程 质量的检验和评定。 由于基本要求具有质量否决权,所以应首先检查基本要求,并使之满足规定。 13.路基质量评定,经对压实度、弯沉、平整度等 8 项指标检测,各指标合格率如表所示, 其中压实度代表值大于压实度标准值,弯沉代表值满足要求。外观缺陷和资料不全扣分分别 为 8 分和 6 分。

检查项目 压实度 弯沉 纵断高程 中线偏位 宽度 平整度

合格率(%) 65 100

75

90

85

70

规定分

30

15

10

10

10

15

横坡 90 5

边坡 80 5

(1) 请评定该路段土方路基质量等级。(2 如评定结果不合格,那么如何改进该土方路基

的质量?

答 :( 1 ) 工 程 的 评 分 =30 × 0.65+15+10 × 0.75+10 × 0.9+10 × 0.85+15 × 0.75+5 × 0.9+5 ×

0.8-8-6=64.5(分)

故质量等级评定为不合格。

(2)改进措施:提高检查项目的合格率,纵观检测项目的合格率和规定分,首先应提高

压实质量,进行补充压实,使压实度合格率提高。其次提高平整度合格率;补充质量保证资

料,减少扣分;整修外观缺陷,减少扣分。

14.二公路仅有路基、路面两个单位工程,经检验评定土方路基工程得分 91 分,路面工程得

分 89 分,涵洞工程得 85 分,浆砌排水沟工程得 79 分,请评定此二级公路各分部工程和单

位工程的质量等级。

答:分部工程:路基土石方工程 91 优良

排水工程 79 合格

涵洞 85 优良

路面工程 89 优良

单位工程:路基工程 91? 2 ? 79 ?1 ? 85?1 ? 86.5 4

优良路面工程 89 优良

15.路面分部工程,其所属各分项工程评分为:底基层 88 分,基层 83 分,面层 92 分,路缘

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石 90 分,路肩 80 分,试评定该分部工程的质量等级。(注:面层、基层为主要分项工程) 答:由分部工程质量等级评定标准可知,当所属各分项工程全部合格,其加权平均分达 85 分及以上,且所属主要分项工程全部为优良时,该分部工程评为优良;如分项工程全部合格, 但加权平均分为 85 以下,或加权平均分虽在 85 分及以上,但主要分项工程未全部达到优良 标准时,则该分项工程评为合格。
本题中该分部工程加权评分为 88 ? 83? 2 ? 92 ? 2 ? 90 ? 80 =86.86 分 1? 2? 2?1?1
但基层作为主要分项工程之一,得分为 83 分,未达到优良,故该分部工程只能评为合 格。
P118 一、AA 二、ABC CDE BD ABCD ABCD BD ABCD ABCD 三、1、10 错,其余对 四、 2.(1)材料试验 (2)按五种水泥剂量配制同一种样品不同水泥剂量混合料,按 3%、4%、5%、6%、7%。 (3)确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度,至少进行 3 个不同剂量混合料的击实试 验,即最小、中间、最大剂量。 (4)按规定压实度分别计算不同剂量试件应有的干密度 (5)按最佳含水量和计算得的干密度制备试件 (6)在规定温度下保湿养生 6d,浸水 24 h 后,进行无侧限抗压强度试验。 (7)计算平均值和偏差系数。 (8)选定合适的水泥剂量,此剂量 R≥Rd(1-ZaCv) (9)工地实际采用水泥剂量应比室内试验确定剂量多 0.5-1.0% (10)选定水泥剂量 3. 室内 CBR 试验 1)试样准备:将具有代表性的风干试料,用木碾捣碎,但应尽量注意不 使土或粒料的单个颗粒破碎。土团均应捣碎至通过 5 毫米的筛孔。用 38 毫米筛筛除大于 38 毫米的颗料,并记录超尺寸颗粒的百分数,将已过筛的试料按四分法分成 4 份。每份质量 6 千克,供击实试验和制试件之用。在预定做击实试验的前一天,取有代表性的试料测定其风 干含水量。2 称试筒本身质量(m1),将试筒固定在底板上,将垫块放入筒内,并在垫块上放 一张滤纸,安上套环。3 将 1 份试料,按 II-2 规定的层数和每层击数,求试料的最大干密 度和最佳含水量。(4)将其余 3 分试料,按最佳含水量制备 3 个试件,将一份试料平铺于金 属盘内,按事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上。拌匀后密闭浸润备用。 制每个试件时,都要取样测定试料的含水量。注:需要时,可制备三种干密度试件。如每种 干密度试件制 3 个,则共制 9 个试件。每层击数分别为 30、50 和 98 次,使试件的干密度从 低于 95%到等于 100%的最大干密度,这样,9 个试件共需试料约 55 千克。(5)、将试筒放在 坚硬的地面上,按规定的分层和击数进行试样的击实,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”, 然后再装入套筒,重复上述方法进行其余每层试样的击实,大试筒击实后,试样不宜高出筒
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高 10 毫米。(6)、 卸下套环,用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件,表面不平整处用细料修 补。取出垫块,称试筒和试件的质量(m2)。(7)泡水测膨胀量的步骤如下:(1)在试件制成 后,在试件顶面的放一张好滤纸,并在上安装附有调节杆的多孔板,在多孔板上加 4 块荷载 板。(2)将试筒与多孔板一起放入槽内(先不放水),并用拉杆将模具拉紧,安装百分表,并 读取初读数。(3)向水槽内放水,使水自由进到试件的顶部和底部。在泡水期间,槽内水面 应保持在试件顶面以上大约 25 毫米,通常试件要泡水 4 昼夜。(4)泡水终了时,读取试件上 百分表的终读数,并计算膨胀量。(5)从水槽中取出试件,倒出试件顶面的水,静置 15min, 让其排水,然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸,并称量(m3),以计算试件的湿度和密 度的变化。(8)贯入试验:(1)将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上, 调整偏球座,使贯入杆与试件顶面全面接触,在贯入杆周围放置 4 块荷载板。(2)先在贯入 杆上施加 45N 荷载,然后将测力和测变形的百分表的指针都调整至零点。(3)加荷使贯入杆 以 1--1.25mm/min 的速度压入试件,记录测力计内百分表某些整读数(如 20、40、60)时的 贯入量,并注意使贯入量为 250*10-2 毫米时,能有 5 个以上的读数。因此,测力计内的第 一个读数应是贯入量 30*10-2 毫米左右。 4. 路面基层、底基导层按材料类型可分为(稳定类)和(粒料类)。路面稳定类基层、底基 层有(水泥土基层和底基层)、(水泥稳定粒料基层和底基层)、(石灰土基层和底基层)、(石 灰稳定粒料基层和底基层)、(石灰、粉煤灰土基层和底基层)、(石灰、粉煤灰稳定粒料基层 和底基层)等 5. 由于水泥与水发生水化作用,在较高温度下水化作用加快。如果将水泥稳定土放在烘箱 升温,则在升温过程中水泥与水水化比较快,烘干又不能除去已与水泥发生水化作用的水, 这样得出含水量会偏小,因此,应提前将烘箱升温到 110℃,使放入的水泥土一开始就能在 105℃~110℃的环境中烘干。

P170 一、 二、 三、

CBACC BBCBA BDABB ABBAA AABDB DCCCB BCDDD ABCDB ABC ACD ABC BC AC ABCD AB AB ABCD ABC BCD ABCD BCD ABC ABC ACD BC 1.3.6.7.8.912.16.17.18.21.23.24.25.26.27.28.31.33.35.37.38.39.41.43.44 错,其余对。

1. 试述承载板现场测试土基回弹模量试验步骤。答:要点:(1)准备:1)选点;2)整平

测点;3)安置承载板,并校水平;4)将汽车停在测点上;5)在承载板上安置测试装置;6)

安放弯沉仪。

(2)测试:1)预压 0.05MPa;2)测定压力—变形曲线;3)计算各级荷载作用下回弹变形

和总变形;4)测定总影响量;5)取样测含水量;6)用灌砂法测密度。

(3)计算 E0。 2. 试述影响路面抗滑性能的主要因素及路面抗滑性能测试方法。

答:、要点:影响因素有:路面表面特性、路面潮湿程度和行车速度。

测试方法有:制动距离法、摆式仪法、构造深度法、摩擦系数测定车法等。

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3. 采用挖坑灌砂法进行压实度检测时,应注意哪几个问题?在测试中若没有测试粗糙表面 的耗砂量,将对测试结果有怎样影响?为什么? 答:要点:1)量砂要规则;每换一次砂,都必须测定砂的松方密度和锥体砂的质量;地表 面处理要平整,宜采用放基板条件下测试;挖坑周边要笔直。 2)若没有测定粗糙表面耗砂量,测试结果将会偏小。因为试坑体积将会增大,密度减小, 压实度也减小。 4. 简述贝克曼梁测定路表回弹弯沉的试验步骤。答:要点: 1)准备工作(检查车况、称 后轴重、测定轮胎面积、检查弯沉仪、测定温度等)。 2)测试步骤:选点;将汽车停在测 点上;放置弯沉仪;指挥汽车向前开动;读取百分表最大读数,作为初读数;待汽车开出影 响半径以外读取终读数。 3)弯沉仪支点变形修正。4)结果计算及温度修正 5. 环刀法测定压实密度时,环刀取样位置应位于压实层什么位置?为什么?答:(1)取样 位置应位于压实层的中部。 (2)原因为:由于碾压土层的密度一般是从上到下减小,若环 刀取样位于碾压层的上部,则得到数值往往偏大,若环刀取样位于碾压层的下部,则所得的 数值将明显偏小。实际上,压实度测定中,应该测定整个碾压层内的平均密度,由于环刀容 积比较小,任意位置用环刀测定的密度都不能代表整个碾压层的平均密度,但碾压层中部的 密度接近于平均密度,所以环刀取样应位于压实层的中部。 6. 试述水泥砼芯样劈裂强度试验方法。答:1)芯样检查错误!未找到引用源。外观检查: 集料情况、密实性;错误!未找到引用源。尺寸测量:平均直径、平均长度;错误!未找 到引用源。表观密度
2)试验步骤错误!未找到引用源。试件制作:两端面与轴线垂直; 错误!未找到引 用源。湿度控制:在 20±2℃的水中浸泡 40h 后立即试验; 错误!未找到引用源。强度测试:将试件、垫条和垫层置压力机上,试件对中,开动压力机, 当压力机加压到 5KN 时,将夹具松开,以 60N/S 的速度继续加压至破坏,记录破坏荷载。
3)计算:Rp=2P/π dmLm 7. 试述摆式仪测定路面抗滑值测试要点。答:要点:1)仪器标定;2)按随机选点的方法 选点;3)试验:仪器调平、仪器调零、标定滑动长度、洒水测试测取摆值、同一处平行测 定 3 次,3 个测点间距 3-5m,每一处均取 3 次测定结果的平均值;4)计算:FB20=FBT+△F 8. 半刚性基层沥青面层当采用 3.6m 贝克梁测定弯沉时,为什么要进行支点变形修正?并试 述支点变形修正方法。答:由于半刚性基层的弯沉盆较大,一般应采用 5.4m 的弯沉仪进行 测定,当采用 3.6m 弯沉仪测定时,弯沉仪支点往往也有变形,使得实测结果偏小,因此应 进行支点修正。修正方法为: (1)应采用两台弯沉仪同时检测,检测支点用的弯沉仪(第二台)安装在测定用的弯沉仪 (第一台)的后方,其测点架于测定用弯沉仪的支点旁;(2)当汽车开出时,同时测定两台 弯沉的读数;(3)当在同一结构层上测定时,可在不同的位置测定5次,求其平均值,以后
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每次测定时以此作为修正值;(4)支点修正公式:LT= (L1 -L2)×2+(L3 -L4)×6 9. 请论述灌砂法测定压实度的主要过程。
答:(1)选择适宜的灌砂筒;(2)标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量;(3)标定量砂的 单位质量; (4)在试验地点选择平坦表面,打扫干净;(5)将基板放在干净的表面上, 沿中心凿洞,凿出的材料放入塑料袋,该层材料全部取出后,称总质量。(6)从材料中 取样,放入铝盒,测定其含水量;(7)将基板放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中央(筒 内砂质量已知),打开开关,让砂流入试坑内,不再流时,关闭开关,小心取走灌砂筒, 称剩余砂的质量。(8)计算压实度。 10. 灌砂法测定压实度的适用范围是什么?检测时应注意哪些问题? 答:1)灌砂法适用范围:适用于在现场测定基层(或底基层),砂石路面及路基土的各 种材料压实层的密度和压实度,也适用于沥青表面处治、沥青贯入式面层的密度和压实 度检测,但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。 2)检测时应注意以下问题 a.量砂要规则;b.每换一次量砂都必须测定松方密度,漏斗 中砂的数量也应每次重做;c.地表面处理要平整,表面粗糙时,一般宜放上基板,先测定粗 糙表面消耗的量砂;d.在挖坑时试坑周壁应笔直,避免出现上大下小或上小下大的情形;e. 灌砂时检测厚度应为整个碾压厚度。 11. 简述手工铺砂法测定抗滑性能的过程。 答:用手工铺砂法测的是路面的构造深度,过程为: 1) 准备工作:①量砂准备:取洁净的细砂晾干、过筛,取 0.15~0.3mm 的砂置适当的
容器中备用; ②用随机取样的方法选点,决定测点所在的横断面位置。
2)试验步骤:①用扫帚或毛刷将测点附近的路面清扫干净; ②用小铲装砂沿筒向圆筒中注满砂,手提圆筒上方,在硬质路面上轻轻 叩打 3 次,使砂密实,补足砂面用钢尺一次刮平; ③将砂倒在路面上,用摊平板由里向外做摊铺运动,使砂填入凹凸不平 的路表面的空隙中,尽可能摊成圆形,表面不得有浮动余砂; ④用钢板量所构成的圆的两个垂直方向的直径,取平均值; ⑤计算构造深度,结果用 mm 表示。
12. 简述路面厚度的检测方法和评定方法。答:(1)检测方法 路面厚度的检测方法有挖坑 法和钻孔取样法。往往与灌砂法(水袋法)、钻芯法测定压实度同步进行。(2)评定方法 计

算厚度代表值

x1

?

x

?

t? S n

当厚度代表值大于等于设计厚度减去代表值允许偏差时,则按单个检查值的偏差是否 超过极值来评定合格率并计算相应得分数,当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差

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时,则厚度指标评为零分。

13. 现场 CBR 值测试方法

答:1.准备工作 (1)将试验地点约直径 30cm 范围的表面找平,清除浮土,如表面为粗

粒土时,应撒布少许洁净的干砂填平土基凹处,砂子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。

(2)装置测试设备。贯入杆应与土基表面紧密接触。(3)安装贯入量测定装置,将支架平

台、百分表安装好。

2.测试步骤

(1)在贯入杆位置安放 4 块 1.25Kg 的分开

成半圆的承载板(共 5Kg)。(2)调节测力计及贯入量百分表,调零,记录初始读数。(3)

起动千斤顶,使贯入杆以 1mm/min 的速度压入土基,当相应于贯入量为 0.5、1、1.5、2.0、

2.5、3.0、4.0、5.0、7.5、10.0 及 12.5 时,分别读取测力计读数。根据情况,也可在贯

入量达 7.5mm 时结束试验。(4)卸除荷载,移去测定装置。(5)在试验点下取样,测定材料

含水量。取样数量如下:最大粒径不大于 5mm,试样数量约 120g; 最大粒径不大于 25mm,

试样数量约 250g; 最大粒径不大于 40mm,试样数量约 500g。(6)在紧靠试验点旁边的适

当位置,用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。3.计算绘制荷载压强与贯入量关系曲线,修

正原点,在修正后的曲线上读取 2.5mm 及 5.0mm 时的荷载压强,计算现场 CBR 值。

14. 某高速公路二灰稳定砂砾基层设计厚度为 18cm,代表值允许偏差为-8mm,极值允许偏

差为-15mm。评定路段厚度检测结果(12 个测点)分别为 17.5、17.7、18.2、18.6、18.1、

18.8、、17.6、17.8、19.1、19.3、17.4、17.9cm,试按保证率 99%评定该路段的厚度是否

合格?并计算实际得分(注:规定分为 20 分)。

附表

保证率 99%

n=10 0.892

t? / n
n=11 0.833

n=12 0.785

保证率系数 Za
2.327

95% 90% 97.72% 93.32%

0.580 0.437 0.814 0.537

0.546 0.414 0.761 0.506

0.518 0.393 0.718 0.481

1.645 1.282 2.00 1.50

2.厚度平均值

X =(17.5+17.7+18.2+18.6+18.1+18.8+17.6+17.8+19.1+19.3+17.4+17.9)/12=18.17cm

标准偏差 S=0.64cm 查表得: t? / n =0.785 厚度代表值 Xl = X ? St? / n ? 18.17 ? 0.64? 0.785 ? 17.67cm ? 18 ? 0.8 ? 17.2cm
该路段厚度代表值符合要求。由于各检测值 Xi>18-1.5=16.5cm 故合格率为 100%,实际得分

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为 20 分。

15. 用连续平整度仪测定某一级公路沥青混凝土面层的平整度,检测结果为 1.4、1.0、1.2、

1.6、1.8、1.1、1.3、1.0、0.8、1.2、1.5、0.9、1.3、1.2、1.4、1.1、1.7、1.0、1.3、

1.2mm。规定值为σ =1.5mm、IRI=0.5m/km。请计算平整度指标的得分(规定分为 15 分)。

解:大于规定值 1.5mm 的测点有 4 个,总测点数为 20 个

则合格率为:(1-4/20)×100%=80%

按照《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98 规定:合格率不小于 95%时可得规定

满分,合格率小于 70%得零分,合格率在 95%~70%之间时用内插法扣分。故最后得分为:
80% ? 70% ?15 ? 6 分 95% ? 70%

16. 某承载板试验结果如下表,请绘制 p-l 曲线(注: ai =0.79pia)。

序号
1 2 3 4 5
总影响量

承载板 p 压 力(MPa)
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
0

百分表读数(0.01mm)

加载后

卸载后









14

13

3

3

28

29

7

8

38

40

8

9

52

54

10

11

66

72

12

14

左6

右8

解:(1)计算各级计算回弹变形(如下表)

序号

1

2

3

4

5

回弹变形(0.01mm) 21

42

61

85 112

ai(0.01mm) 计算回弹变形
(0.01mm)

0.3 0.5 0.8 1.1 1.4 21.3 42.5 61.8 86.5 113.4

(2)绘制 p ? l 曲线(略)
17. 用贝克曼梁法测定某路段路基路面的综合回弹模量,经整理各测点弯沉值如下:38、45、 32、42、36、37、40、44、52、46、42、45、37、41、44(0.01mm)。其中,测试车后轴重 100KN(轮胎气压为 0.7MPa,当量圆半径为 10.65cm),请计算该路段的综合回弹模量。(注:
E=0.712× 2 pr (1? ? 2 ),? ? 0.3 ) Lr

9

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解:经计算得:平均值 l =41.4(0.01mm)

标准偏差 S=4.95(0.01mm)

代表值 Lr= l ? S ? 41.4 ? 4.95 ? 46.35(0.01mm)

回弹模量 E = 0.712? 2 pr (1? ? 2 ) = 0.712? 2 ? 0.7 ?10.65 ? (1? 0.32 ) ? 208.4(MPa)

Lr

0.04635

18 某二级公路路基压实质量检验,经检测各点(共 12 个测点)的干密度分别为 1.72、1.69、 1.71、1.76、1.78、1.76、1.68、1.75、1.74、1.73、1.73、1.70(g/cm3),最大干密度为 1.82g/cm3,试按 95%的保证率评定该路段的压实质量是否满足要求(压实度标准为 93%)。
附表

保证率
99% 95% 90% 97.72% 93.32%

n=10 0.892 0.580 0.437 0.814 0.537

t? / n
n=11 0.833 0.546 0.414 0.761 0.506

n=12 0.785 0.518 0.393 0.718 0.481

保证率系数 Za
2.327 1.645 1.282 2.00 1.50

解:(1)计算各测点的压实度 Ki(%)94.5 92.9 94.0 96.7 97.8 96.7 92.3 96.2 95.6 95.1 95.1 93.4

(2)计算平均值 K 和标准偏差 S

K =95.0%

S=1.68%

(3)计算代表值

当 95%保证率 n=12 时,查表得: t? / n ? 0.518

K= K - t? / n ·S=95.0-0.518×1.68=94.1%

(4)评定 K0=93% 因 K>K0 且 Kimin=92.3%>88%(极值标准)所以该评定路段的压实质量 满足要求。 19. 某新建二级公路设计弯沉值 ld=33(0.01mm),其中一评定段(沥青混凝土面层)弯沉测 试结果如下(单位为:0.01mm) 17,11,10,14,13,10,16,19,12,14,17,20,试 评定该路段弯沉检测结果,并计算实际得分(规定分值为 20 分,保证率为 93.32%)。
附表

保证率

n=10

t? / n
n=11

n=12

保证率系数 Za

99%

0.892

0.833

0.785

2.327

95%

0.580

0.546

0.518

1.645

90%

0.437

0.414

0.393

1.282

10

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97.72% 93.32%

0.814 0.537

0.761 0.506

0.718 0.418

2.00 1.50

解:平均值 l ? (17 ? 11 ? 10 ? 14 ? 13 ? 10 ? 16 ? 19 ? 12 ? 14 ? 17 ? 20) /12 =14.4(0.01mm)

标 准 偏 差 : S=3.4 ( 0.01mm ) 代 表 值 : lr ? l ? Z? ? S =14.4+1.5 ? 3.4=19.5 ( 0.01mm )

< ld =33(0.01mm)

?弯沉检测结果符合要求。且实际得分为 20 分。

20. 某二级公路路基压实施工中,用灌砂法测定压实度,测得灌砂筒内量砂质量为 5820g,

填满标定罐所需砂的质量为 3885g,测定砂锥的质量为 615g,标定罐的体积 3035cm3,灌砂

后称灌砂筒内剩余砂质量为 1314g,试坑挖出湿土重为 5867g,烘干土重为 5036g,室内击

实试验得最大干密度为 1.68g/cm3,试求该测点压实度和含水量。

解:砂的密度:? s

?

3885 3035

? 1.28(g / cm3 )

填满试坑砂的质量:mb =m1-m4-m2=5820-1314-615=3891(g)

土体湿密度:

?w

?

mw mb

??

s

=

5867 ?1.28 3891

=1.93g/cm

土体含水量

w ? mw ? md ? 5867 ? 5036 ? 16.5(%)

md

5036







密度:

?d

? ?w 1 ? 0.1w

? 1.657(g / cm3 )

压实度:

K ? ? w ? 1.657 ? 98.6(%) ?0 1.68

21. 某一级公路水泥稳定碎石基层,已知 Rd=3.2MPa,现测得某段的无侧限抗压强度数值如 下(MPa),请你对该段的强度结果进行评定并计算其得分值。(规定分为 20 分,保证率为 95%) 3.86;4.06;3.52;3.92;3.52;3.92;3.84;3.56;3.72;3.53;3.68;4.00;
附表

保证率

n=10

t? / n
n=11

n=12

保证率系数 Za

99%

0.892

0.833

0.785

2.327

95%

0.580

0.546

0.518

1.645

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90% 97.72% 93.32%

0.437 0.814 0.537

0.414 0.761 0.506

0.393 0.718 0.481

1.282 2.00 1.50

解 : ( 1 ) 计 算 平 均 值 R 、 标 准 偏 差 S 、 变 异 系 数 Cv

R ? 3.76MPa S ? 0.20MPa Cv ? 5.3% (2)计算代表值保证率为 95%的保证率系数 Z a ? 1.645
∴ 代表值 R0.95 ? R ? Za ? S ? 3.76 ?1.645? 0.20 ? 3.43MPa (3)评定? R0.95 ? Rd ? 3.2MPa 该路段水泥稳定碎石基层的无侧限抗压强度合格
22. 在某一路段上共测得 27 个弯沉值:60, 52, 104, 90, 110, 156, 224, 70, 140, 130, 70, 100, 210, 104, 170, 80, 86, 74, 54, 60, 104, 70, 218, 100, 110, 50, 40(0.01mm), 试采用 2s、3S 法检验是否有需要舍弃的特异值?
解:2s 1)将上述 27 个数据计算得: l =105(0.01mm),S=51.6(0.01mm),CV=49.1%

采用 2S 法,将超出 l ±2S 范围的作为特异值即凡大于 l + 2S=208 的观测值舍弃,有三个:
224,210,218。
2)重新计算其余 24 个观测值得: l =91,S=34,CV=37.4%

采用 2S 法,将超出 l ±2S 范围的作为特异值即凡大于 l + 2S=129 的观测值舍弃,又有三
个:170,156,140。
3)重新计算其余 21 个观测值得: l =82(0.01mm),S=24.5(0.01mm),CV=29.9%,无特异值。

4)计算弯沉代表值 lr ? l ? 2.0S =82+2×24.5=122(0.01mm)。

3s 1)经计算弯沉平均值 L=105(0.01mm), 标准差 S=51.6 (0.01mm);

(2)该批数据中:Lmax=224(0.01mm),

Lmin=40(0.01mm)

(3)因 Lmax-L=224-105=119≤3S=3×51.6=154.8,

L-Lmin=105-40=65≤3S=3×

51.6=154.8

故此批数据按 3S 标准检验无特异值舍弃。

23. 某一级公路水泥稳定砂砾基层 49 个点随机抽样进行压实质量检查,其检测结果为:

压实度平均值为 97.3%,变异系数为 4.2%,试推算具有 95%单边置信水平的置信下限。(已

知;t0.95/7=0.240, t0.975/7=0.281)

解:经计算压实度的标准差为 S=97.3×

0.042=4.09%,

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压实度的单边置信下限为:97.3-4.09×t0.95/7=97.3-4.09×0.240=96.3% 24. 摆式摩擦仪测定沥青路面的摩擦摆值(路面温度为 25℃),其测定结果如下表,试计算 该处路面的摩擦摆值。(已知温度修正值为△F=2)

测点

测定平行值(BPN)

桩号

1

2

3

4

5

6

K2+315 49 52 51 53 51 52

K2+320 49 48 48 55 50 51

K2+325 51 52 51 49 50 50

解:根据精密度和允许差同一测点,重复五次测定的差值不能超过 3BPN,桩号 K2+315 的摩 擦摆值平均值 52,桩号 K2+320 的摩擦摆值平均值 49,桩号 K2+325 的摩擦摆值平均值 50, 所以该处的平均值为摩擦摆值 51,考虑到温度修正摩擦摆值为 53BPN。 该处路面的摩擦摆值表示为:桩号 K2+320 的摩擦摆值 53BPN。 25. 水泥砼路面芯样劈裂强度试验结果如下:5.6、3.5、4.6、4.7、3.2、3.8、3.6、3.8、 4.2、3.7、5.2、3.2(MPa)。试对该段路面砼强度进行分析评定。(设计抗折强度为 4.5 Mpa, 折算成劈裂强度为 3.0 Mpa;合格判断系数 K=0.75)

解:经计算得:R =4.09MPa S=0.78Mpa

n=12>10 组,用数理统计方法评定。

合格判断式:R = R -KS=4.09-0.75×0.78=3.5Mpa>3.0Mpa 所以,该段砼路面强度合格,

得满分。

26、应将换土处泥土取样,进行重型压实试验,确定室内最大干密度,再据现场实测干密度,

计算其压实度。

P193

B D B AD A

1.错 2.对

P257 一、 二、
三、

ABACA DDACB ACBCB CACCC BBBCB DCABC BBCAC BBABB DCACC DCACA BBABC BCBBB CBBCB DCDBA BAABB BDCBD BBADB BBCBB ABBCB BBCBC CCABB ACCBA ACACA CC ABC AB ACD ABC AD ABC AD ABCD ABD AB AB CD AD BC BC CD BC BC AB AC ABC ABCD ABC ABC ABD AB AB AD ABD ABCD BD ACD ACD AC BCD BCD AC AC AB AB AB BD AC BC BC BD BC BC AC AB AC AB AB AC ABCD BC BC CD AC AC BC AB 7.13.14.15.16.19.21.22.24.38.39.41.45.51.5254.55.57.61.65.66.69.79.82.8 5.94.98.99.100.101.102.103.106.109.110.111.118.120.122 正确,其余错。

四、

1. 筛分法适用于分析粒径大于 0.074 ㎜的土。 所需主要仪器设备有:标准筛、天平、摇筛机、烘箱等。

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试验步骤:对无凝聚性的土 按规定称取试样,将试样分批过 2 ㎜筛。 将大于 2 ㎜的试样从大到小的次序,通过大于 2 ㎜的各级粗筛,将留在筛上的土分别称量。 2 ㎜筛下的如数量过多,可用四分法缩分至 100~800g。将试样从大到小的次序通过 2 ㎜的 各级细筛。 分别称量留在各筛上的土样。筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差,不应大于 1%。 如 2 ㎜筛下的土不超过试样总质量的 10%,可省略细筛分析;如 2 ㎜筛上的土不超过试样总 质量的 10%可省略粗筛分析。
结果整理:
(1)小于某粒径颗粒质量百分数 X=小于某粒径颗粒质量/试样总量×100
(2)小于 2mm 颗炷如用四分法取样时,小于某粒径颗粒质量百分数 X=通过 2mm 筛的土样 中所取试样质量/通过 2mm 筛试样总量×粒径小于 2mm 的颗粒质量百分数×100
(3)在半对数坐标纸上,以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标,以粒径为横坐标,绘 制颗粒大小级配曲线,求出各粒组的颗粒质量百分数,用整数表示
(4)必要时,须计算不均匀系数 Cu=d60/d10
2、烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法。烘干法试验步骤:(1)取具有代表性试 样,细粒土15--30克,砂类土、有机土为50克,放入称量盒内,立即盖好盒盖,称质量m。 称量时,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,移动天平游码,平衡后称量结果即为 湿土质量。(2)揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105--110℃恒温下烘干。烘干时 间对细粒土不得少于8h,对砂类土不得少于6h。对含有机质超过5%的土,应将温度控制在 60--70℃的恒温下烘干。(3)将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内冷却(一般只需0.5--1h 即可),冷却后盖好盒盖,称质量ms,准确至0.01g。(4)计算含水量w=(m-ms/ms)x100。 测试方法:烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法,其中烘干法是测定含水量的标准 方法,适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类;酒精法适用于快速简易测定细粒土(除 有机质土)的含水量;比重法适用砂类土;碳化钙气压法适用于路基土和稳定土含水量的快 速简易测定。酒精燃烧法:(1)仪器:称量盒、天平(感量0.01g)、酒精(纯度95%)、滴管、 火柴、调土刀等(2)步骤:取代表性试样(粘质土5-10g砂类土20-30g),放入称量盒内, 称湿土质量;用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直到盒中出现自由液面为止,接着点 燃盒中酒精,燃至火焰熄灭,将试样冷却数分钟,按上法重新燃烧两次,待第三次火焰熄灭 后,盖好盒盖,立即称干土质量,准确至0.01g(3)结果整理:含水量w=湿土质量-干土质 量/干土质量×100,计算至0.1%
3、回弹模量试验检测方法测定回弹模量的方法,目前国内常用的主要有:承载板法、贝克 曼梁法和其他间接测试方法(如贯人仪测定法和 CBR 测定法)
承载板法
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1.目的和适用范围

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(1)本方法适用于在现场土基表面,通过承载板对土基逐渐加载、卸载的方法,测出每 级荷载下相应的土基回弹变形值,经过计算求得土基回弹模量。(2)本方法测定的土基回弹 模量可作为路面设计参数使用。

2.仪具与材料

(1)加载设施:载有铁块或集料等重物、后轴重不小于 60kN 的载重汽车一辆。在汽车大 梁的后轴之后约 80cm 处,附设加劲小梁一根作反力梁。汽车轮胎充气压力为 0.50MPa.2)现 场测试装置,如图 9-8 所示,由千斤顶、测力计(测力环或压力表)及球座组成。(3)刚性承 载板一块,板厚 20mm,直径为¢30cm,直径两端设有立柱和可以调整高度的支座供安放弯 沉仪测头,承载板放在土基表面上。 (4)路面弯沉仪两台,由贝克曼梁、百分表及其支架组 成。(5)液压千斤顶一台,80~100kN,装有经过标定的压力表或测力环,其容量不小于土基 强度,测定精度不小于测力计量程的 1/100. (6)秒表。 (7)水平尺。 (8)其他:细砂、毛 刷、垂球、镐、铁锹、铲等。

3.试验前准备工作

(1)根据需要选择有代表性的测点,测点应位于水平的路基上,土质均匀,不含杂物。 (2)仔细平整土基表面,撒干燥洁净的细砂填平土基凹处, 砂子不可覆盖全部土基表面避免 形成一层。(3)安置承载板,并用水平尺进行校正,使承载板置水平状态。(4)将试验车置于 测点上,在加劲小梁中部悬挂垂球测试,使之恰好对准承载板中心,然后收起垂球。(5)在 承载板上安放千斤顶,上面衬垫钢圆筒,并将球座置于顶部与加劲横梁接触。如用测力环时, 应将测力环置于千斤顶与横梁中间,千斤顶及衬垫物必须保持垂直,以免加压时千斤顶倾倒 发生事故并影响测试数据的准确性。(6)安放弯沉仪,将两台弯沉仪的测头分别置于承载板 立柱的支座上,百分表对零或其他合适的初始位置。 4.测试步骤

(1)用千斤顶开始加载,注视测力环或压力表,至预压 0.5MPa,稳压 lmin,使承载板与 土基紧密接触,同时检查百分表的工作情况是否正常,然后放松千斤顶油门卸载,稳压 lmin, 将指标对零或记录初始读数。(2)测定土基的压力。变形曲线。用千斤顶加载采用逐级加载 卸载法,用压力表或测力环控制加载量,荷载小于 0.1MPa 时,每级增加 0.02MPa,以后每 级增加 0.04MPa 左右。为了使加载和计算方便,加载数值可适当调整为整数。每次加载至预 定荷载后,稳定 lmin,立即读记两台弯沉仪百分表数值,然后轻轻放开千斤顶油门卸载至 0, 待卸载稳定 lmin 后,再次读数,每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之 差小于平均值的 30%时,取平均值。如超过 30%,则应重测。当回弹变形值超过 lmm 时,即 可停止加载。(3)各级荷载的回弹变形和总变形,按以下方法计算:回弹变形 L=加载后读数 平均值一卸载后读数平均值)×弯沉仪杠杆比总变形 L‘=(加载后读数平均值一加载初始前 读数平均值)×弯沉仪杠杆比(4)测定汽车总影响量 a.最后一次加载卸载循环结束后,取走

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千斤顶,重新读取百分表初读数,然后将汽车开出 lOm 以外,读取终值数,两只百分表的初、 终读数差之平均值乘弯沉仪杠杆比即为总影响量%(5)在试验点下取样,测定材料含水量。取 样数量如下:最大粒径不大于 5mm,试样数量约 120g;最大粒径不大于 25mm,试样数量约 250g; 最大粒径不大于 40mm,试样数量约 500g. (6)在紧靠试验点旁边的适当位置,用灌砂法或环 刀法及其他方法测定土基的密度。5 计算(1)各级压力的回弹变形加上该级的影响量后,则 为计算回弹变形值。表 9-7 是以后轴重 60kN 的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。 当使用其他类型测试车时,各级压力下的影响量。按下式计算:(2)将各级计算回弹变形值 点绘于标准计算纸上,排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的 P-L 曲线,如曲线起始部分出现 反弯,应按图 9-9 所修正原点 O,O’则是修正后的原点。(3)按下式计算相应于各级荷载下 的土基回弹模量值:(4)取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由下式计算土基回弹 模量 E0 值:6.报告(1)试验采用的记录格式如表 9-8.(2)试验报告应记录下列结果:1)试验 时所采用的汽车;2)近期天气情况;3)试验时土基的含水量;4)土基密度和压实度;5)相应于 各级荷载下的土基回弹模量值;6)土基回弹模量值。
贝克曼梁法
1.目的和适用范围本方法适用于在土基、厚度不小于 lm 的粒料整层表面,用弯沉仪测 试各测点的回弹弯沉值,通过计算求得该材料的回弹模量值的试验;也适用于在旧路表面测 定路基路面的综合回弹模量。
2.试验方法与步骤
(1)准备工作 1)选择洁净的路基表面、路面表面作为测点,在测点处作好标记并编号。 2)无结合料粒料基层的整层试验段(试槽)应符合下列要求:①整层试槽可修筑在行车带范围 内或路肩及其他合适处,也可在室内修筑,但均应适于用汽车测定弯沉。②试槽应选择在干 燥或中湿路段处,不得铺筑在软土基上。③试槽面积不小于 3m x 2m,厚度不宜小于 1m.铺 筑时,先挖 3m x 2m X 1m(长×宽×深)的坑,然后用欲测定的同一种路面材料按有关施工 规定的压实层厚度分层铺筑并压实,直至顶面,使其达到要求的压实度标准。同时应严格控 制材料组成,配比均匀一致,符合施工质量要求。④试槽表面的测点间距可按图 9.10 布置 在中间 2m x1m 的范围内,可测定 23 点。 (2)测试步骤按上述方法选择适当的标准车,实测 各测点处的路面回弹弯沉值 Li.如在旧沥青面层上测定时,应读取温度,并按规定的方法进 行测定弯沉值的温度修正,得到标准温度 20℃时的弯沉值。
3.计算
(1)计算全部测定值的算术平均值、单次测量的标准差和自然误差:(2)计算各测点的测 定值与算术平均值的偏差值 di=Li 一 Z,并计算较大的偏差与自然误差之比 d/ro.当某个测 点观测值 di/ro 的值大于表 9-9 中的 d/r 极限值时则应舍弃该测点,然后重新计算所余各测 点的算术平均值(L)及标准差(s)。(3)按下式计算代表弯沉值:(4)按下式计算土基、整层材
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料的回弹模量(EI)或旧路的综合回弹模量:4.报告报告应包括弯沉测定表、计算的代表弯沉、 采用的泊松比及计算得到的材料回弹模量 E,等,对沥青路面应报告测试时的路面温度。

4、试验的目的是用标准的击实方法,测定土的密度与含水率的关系,从而确定土的最 大密度与最优含水率。重型击实试验过 20mm 筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水 率。按依次相差约 2%的含水率制备一组(不少于 5 个)试样,其中至少有 3 个含水率小于 塑限的试样。然后按照上式计算加水量。 (3)将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内(轻 型击实取土样约 2.5kg,重型击实取土样约 5.0kg),按预定含水率用喷水设备往土样上均匀 喷洒所需加水量,拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置时间分别为:高液
限粘土不得少于 24h,低液限粘土可酌情缩短,但不应少与 2h。因工地密度 ? d ≥k· ? , dmx 且工地 ? d 包含超尺寸颗粒,如最大干密度 ? dmax 不含超尺寸颗粒;压实度K不准确,为了与
现场一致,一定要修正。 5、1)补点, 2)作图:通过a点与b、c两点相连成两条直线,根据a点(即液限)在 hp– wL (即 塑限时锥入深度液限关系图)图上查得hp,以此hp 再在 w-h 图上的 ab、ac 两直线上求出相应的两个含水量,当两含水量之差小于 2%,其平均值为塑限, 否则重做。 6、界限含水量尤其是液限,能较好地反映出土的某些物理力学特性。对工程来说,有实
用意义的主要是土的液限、塑限和缩限,液限是土可塑状态的上限含水量,塑限是土可塑状 态的下限含水量。含水量低于缩限,水分蒸发时体积不再缩小。绘制 lgω L~lgh 图,将三点回 归为一条斜直线;锥入深度 h=20mm 所对应的含水量ω 即为液限ω L;由ω L 与 hg (塑限锥入 深度)之间的已知关系(分细粒土和砂类土两个公式)求出 hp;hp 在斜直线上对应的含水量 即为塑限。
7. 组成土体的颗粒是大小不同粒径的集合体,土粒粒径的大小和级配与土的工程性质紧
密相关,土的颗粒分析试验就是测定土的粒径大小和级配状况,为土的分类、定名和工程应
用提供依据。
①能定量描述土粒粒度;
②分析土的粒度成分;
③为了解土的工程性质提供依据;
④为土的工程分类使用;
⑤供工程设计及施工使用。

首先通过颗分试验,绘制出该土样的累计曲线,在曲线上找到 d10, d30, d60 的具体值,

求不均匀系数 Cu= d 60 以及曲率系数 CC=

d

2 30

,若 Cu>5 且 CC=1~3,则表明该土样级配

d10

d10 ? d 60

良好,若有一项不满足,则为级配不良土。

判断:①Cu<5 匀粒土

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Cu>10 级配良好的土
②同时满足 Cu>5
和 Cc 在 1~3 之间,为级配良好的土若
不能同时满足为级配不良的土 8、a.夯实试验设备:包括标准夯实试验或改良式夯实试验设备。 b.CBR试验模具:包括内径15.2cm,高度12.7cm之试体夯模6组,及配合夯模使用之延伸环、 垫块、多孔底钣、膨胀延伸器、膨胀架等。 c.贯入杆:断面积3in2之圆柱形贯入杆。 d. 超载基钣:直径约150mm之圆形铅钣,中央打孔,孔径50.8mm(2 in),钣重4.54kg(10lb)。 e.抗压主机:采用计测公司制造之机械式抗压主机,负载能力5吨以上。 f.量测系统:包括冲程5.0cm、精度0.01mm,量测轴向变位之测微表,以及负载容量5吨以上、 精度0.1kg量测贯入阻抗之压力衡圈。 g.其他:药刀、戒尺、水槽、调土设备、大型电子秤、含水量量测设备等。 CBR试验内容及步骤1)试样准备:将具有代表性的风干试料,用木碾捣碎,但应尽量注意不 使土或粒料的单个颗粒破碎。土团均应捣碎至通过5毫米的筛孔。用38毫米筛筛除大于38毫 米的颗料,并记录超尺寸颗粒的百分数,将已过筛的试料按四分法分成4份。每份质量6千克, 供击实试验和制试件之用。在预定做击实试验的前一天,取有代表性的试料测定其风干含水 量。(2称试筒本身质量(m1),将试筒固定在底板上,将垫块放入筒内,并在垫块上放一张滤 纸,安上套环。(3将1份试料,按规范规定的层数和每层击数,求试料的最大干密度和最佳 含水量。(4)将其余3分试料,按最佳含水量制备3个试件,将一份试料平铺于金属盘内,按 事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上。拌匀后密闭浸润备用。制每个试件 时,都要取样测定试料的含水量。(注:需要时,可制备三种干密度试件。如每种干密度试件 制3个,则共制9个试件。每层击数分别为30、50和98次,使试件的干密度从低于95%到等于 100%的最大干密度,这样,9个试件共需试料约55千克)(5)、 将试筒放在坚硬的地面上, 按规定的分层和击数进行试样的击实,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”,然后再装入 套筒,重复上述方法进行其余每层试样的击实,大试筒击实后,试样不宜高出筒高10毫米。 (6)、 卸下套环,用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件,表面不平整处用细料修补。取出垫 块,称试筒和试件的质量(m2)。7)泡水测膨胀量的步骤如下:(1)在试件制成后,在试件顶 面的放一张好滤纸,并在上安装附有调节杆的多孔板,在多孔板上加4块荷载板。(2)将试筒 与多孔板一起放入槽内(先不放水),并用拉杆将模具拉紧,安装百分表,并读取初读数。(3) 向水槽内放水,使水自由进到试件的顶部和底部。在泡水期间,槽内水面应保持在试件顶面 以上大约25毫米,通常试件要泡水4昼夜。(4)泡水终了时,读取试件上百分表的终读数,并 计算膨胀量。(5)从水槽中取出试件,倒出试件顶面的水,静置15min,让其排水,然后卸去 附加荷载和多孔板、底板和滤纸,并称量(m3),以计算试件的湿度和密度的变化。8)贯入 试验:(1)将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上,调整偏球座,使贯 入杆与试件顶面全面接触,在贯入杆周围放置4块荷载板。(2)先在贯入杆上施加45N荷载, 然后将测力和测变形的百分表的指针都调整至零点。(3)加荷使贯入杆以1--1.25mm/min的 速度压入试件,记录测力计内百分表某些整读数(如20、40、60)时的贯入量,并注意使贯 入量为250x10-2毫米时,能有5个以上的读数。因此,测力计内的第一个读数应是贯入量 30x10-2毫米左右。 9、取样频率 在现场按规定频率取样,按工地预定达到的压实度制备试件。试件数量每 2000m2 或每工作班:无论稳定细粒土、中粒土或粗粒土,当多次试验结果的偏差系数 Cv≤ 10%时,可为 6 个试件;Cv=10%-15%时,可为 9 个试件;Cv>15%时,则需 13 个试件。 试件制备 1)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)
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用木锤和木碾捣碎,但应避免破碎粒料的原粒径 2)确定无机结合料混合料的最佳含水量和 最大干密度 3)配制混合料 4)按预定的干密度制备一个试件,需要稳定土的混合料数量 m1= ρ dV(1+w),单位 g。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温室内 进行保温保湿养生。但中试件和大试件应先用塑料薄膜包覆,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℃,在南方地区应保持 25℃土 2℃。养主期的最后一天,应该将试件浸泡在 水中,水的深度应使水面在试件顶上约 2.5m。在浸泡水前,应再次称试件的质量 m3。在养 生期间,试件质量的损失应该符合下列规定: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。无侧限抗压强度试验(1)将已浸水一昼 夜的试件从水中取出,用软的旧布吸试件表面的可见自由水,并称试件的质量 m4。2)用游 标卡尺量试件的高度 h1,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 lmm/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 w1。计算试件的无侧限抗压强度 Rc。
若干次平行试验的偏差系数 Cv(%)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%) 10、试验目的在于了解土中有机质的含量。本测定方法适用于有机质含量不超过15%的土, 测定方法采用重铬酸钾容量法--油浴加热法。 1 用分析天平准确称取通过100目筛的风干土样0.1000--0.5000克,放入一干燥的硬质试管 中,用滴定管准确加入0.0750MOL/L1/`6K_2CR_2O_7`标准溶液10毫升(在加入3毫升时摇动试 管使土样分散),并在试管口插入一小玻璃漏斗,以冷凝蒸出之水汽。 2 将8--10个已装入土样和标准溶液的试管插入铁丝笼中(每笼中均有1--2个空白试管),然 后将铁丝笼放入温度为185--190摄氏度的石腊油浴锅中,试管内的兴衰成败应低于油面。要 求 放 入 扣 油 浴 锅 内 油 温 下 降 至 170--180 摄 氏 度 , 以 后 应 注 意 控 制 电 炉 , 使 油 温 维 持 在 170--180摄氏度,待试管内试液沸腾时开始计时,煮沸5MIN,取出试管稍冷,并擦净试管外 部油液。 3 将试管内试样倾入250毫升锥形瓶中,用水洗净试管内部及小玻璃漏斗,使锥形瓶中的溶 液总体积达60--70毫升,然后加入邻菲咯啉指示剂3--5滴,摇匀,用硫酸亚铁(或硫酸亚铁 铵)标准溶液滴定,溶液由橙黄色经蓝绿色突变为橙红色时即为终点,记下硫酸亚铁(或硫酸 亚铁铵)标准溶液的用量,精确至0.01ML。 4 空白标定:即用灼烧土代替土样,其它操作均匀与土样试验相同,记录硫酸亚铁用量。
击实试验”的目的和意义是什么?何为击实曲线?请叙述现行《公路土工试验规程》中 “击实试验”的适用范围、主要仪器设备、操作步骤、结果整理。
一、目的和意义:在工程建设中,经常遇到填土压实、软弱地基的强夯和换土碾压等问 题,常采用经济又合理的压实方法,使土变得密实,在短期内提高土的强度以达到改善土的 工程性质的目的。二、击实曲线就是以含水量为横坐标,以干密度为纵坐标绘制的干密度与 含水量的关系的曲线三、适用范围:小试筒适用于粒径不大于 25mm 的土,大试筒适用于粒 径不大于 38mm 的土 四、仪器设备:标准击实仪、烘箱、干燥箱、天平、台秤、圆孔筛、400mm ×600mm×70mm 的金属盘、土铲、喷水壶、碾土器、量筒等五、步骤及结果整理 1、备料 2、 将风干或烘干的土样放在橡皮板上,碾散,过筛,估计天然含水量,按四分法至少准备 5 个试样,分别加入不同水分(按 2%-3%含水量递增),拌匀后闷料一夜备用 3、选择轻型或 重型试验方法 4、将击实筒放在坚硬的地面上,取制备好的土样分 3-5 次倒入筒内,小筒按 三层法时,每层约 800-900g,按五层法时每次 400-500g,大筒时先将垫块放入筒内底板上,
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按五层法时,每层需试样约 900-1100g;按三层法时,每层需 1700g 左右,整平表面,并稍 加压紧,然后按规定的击数进行第一层土的击实,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均 匀分布于土样面,每层之间要拉毛,重复上述方法进行其余各层土的击实 5、用修土刀沿套 筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦 净筒外壁,称量 6、从试样中心处取样测其含水量 7、计算击实后各点的干密度 8、绘曲线 图,曲线上的峰值点的纵横分别为最大干密度及最佳含水量 9、计算空气体积等于零的等值 线,并将这根线绘在含水量与干密度的关系图上
现行《公路土工试验规程》中有哪几种土体密度的测试方法?请叙述各种测试方法的特点及 适用范围,并选择其中一种,叙述其具体操作步骤(提示:包括主要仪器设备、试验步骤、 结果整理等)(一、方法及适用范围:环刀法(适用于细粒土)、电动取土器法(无机结合料 稳定土细粒土和硬塑土)、蜡封法(易破裂土和形态不规则的坚硬土)、灌水法(现场测定粗 粒土和巨粒土)、灌砂法(现场测定细粒土、砂类土和砂类土)二、灌砂法 1、仪器:灌砂 筒、标定罐、基板、凿子、玻璃板、碗、台秤、铝盒、天平、烘箱等 2、步骤:1)仪器标 定,确定砂的密度 2、在试验地点,选一块平坦表面清扫干净,将基板放在上面,将盛有量 砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,打开灌砂筒开关,让砂流入基板的中孔内,直至不再下 流关闭开关,取下灌砂筒,称筒内砂的质量 3、取走基板,将留在试验地点的砂收回,扫净, 打洞,将打松的试样全部取出放在塑料袋中密封,称袋中质量,减去袋的质量为试样总量 mt。4、从全部试样中取代表性样品,测含水量 5、将基板安放在试洞上,将灌砂筒安放在 基板中间(储砂筒内放满砂 m1)使灌砂筒的下口对准基板的中孔,打开开关,让砂流入试 洞内,关闭开关,取走灌砂筒,称量筒内余砂重为 m4 6、取出洞内的砂,以备下次用 7、 结果整理:1)计算填满试洞所需的质量 Mb 2)计算土的湿密度 3)计算土的干密度
P286 一、 CBCCC ACDCB BBBAB 二、 AB BCD ABC ABCD 三、 4.6.7 错 四、1、(1)将不同规格的集料用水冲洗干净,置烘箱中烘干至恒重。(2)对所使用的集料, 根据实际情况选择最接近的粒级类别,确定相应的试验条件,按规定的粒级组成备料、筛 分。其中水泥砼用集料宜采用 A 级粒度。对用于沥青路面及各种基层、底基层的粗集料,试 验条件应符合的要求,表中 16mm 筛孔也可用 13.2mm 筛孔代替。(3)分级称量(准确至 5g), 称取总质量(m1),装入磨耗机圆筒中。(4) 选择钢球,使钢球的数量及总质量符合表中规 定,将钢球加入钢筒中,盖好筒盖,紧固密封。(5) 将计数器调整到零位,设定要求的回 转次数,对水泥混凝土集料,回转次数为 500 转,对沥青混合料集料,回转次数应符合要 求。开动磨耗机,以 30r/min-33r/min 之转速转运至要求的回转次数为止。(6)取出钢球, 将经过磨耗后的试样从投料口倒入接受容器(搪瓷盘)中。(7)将试样用 1.7mm 的方孔筛过 筛,筛去试样中被撞击磨碎的细屑。(8) 用水冲干净留在筛上的碎石,置 105±5 摄氏度 烘箱中烘干至恒重(通常不少于 4h),准确称量(m2)9)结果计算:Q=(m1-m2)/m1x100, 准确 至 0.1%。 2、1 将试筒安放在底板上。
2 将要求质量的试样分 3 次(每次数量大体相同)均匀装入试模中,每次均将试样表面整 平,用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实 25 次。最后用金属棒作为直刮刀将表面仔 细整平。
3 将装有试样的试模放到压力机上,同时加压头放入试筒内石料面上,注意使压头摆平,
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勿楔挤试模侧壁。 4 开动压力机,均匀地施加荷载,在 10MIN 左右的时间内达到总荷载 400KN,稳压 5S,
然后卸荷。 5 将试模从压力机上取下,取出试样。 6 用 2.36 ㎜标准筛筛分经压碎的全部试样,可分几次筛分,均需筛到在 1min 内无明显
的筛出物为止。 7 称取通过 2.36 ㎜筛孔的全部细料质量(M1),准确至 1g。
P308 一、 CAAAACBCAC CDCAC ADBDB DADAB BA 二、 AB AD ABCD BC ABCD BCD BD ABC ABCD BC AB ABCD CD ABCD ABC ACE AB AB ABD ACD
AB ABC ACD 三、 2.4.10.12.13.19.20.24.25.26.28.30 对 四、1、{1}胶砂组成:每锅胶砂材料组成为水泥:标准砂:水=450G:1350G:225ML {2}胶砂制备:先将水 倒入搅拌锅内,再加入水泥,然后将搅拌锅固定在机座上,上升至固 定位置。立即开动机器,先低速搅拌 30S,在第二个 30S 开始的同时均匀的将砂子通过加砂 漏斗加至到锅中,再高速搅拌 30S。停拌 90S 后,再高速搅拌 60S。注意在最后一分钟搅拌 时,要将锅壁上粘附的胶砂刮入锅内。 {3}胶砂试件成型:先把试模和模套固定在振动台上,用小勺从搅拌锅中将胶砂分两层装入 试模。装第一层时用大播料器垂直架在模套顶部,将料层播平,随后振实 60 次。再装入第 二层胶砂,用小播料器播平,再振实 60 次后,去掉套模,从振实台上卸下试模,用一金属 直尺以近似垂直的角度在试模顶的一端,沿试模长度方向以割锯动作慢慢向另一端移动,一 次将试模上多余的胶砂刮去,并用直尺将试件表面抹平。 {4}试样养护:对试模做标记,带模放置在养护室或养护箱中养护,直到规定脱模时间(大 多为 24H)脱模。脱模时先在试件上进行编号,注意进行两个龄期以上的试验时,应将一个 试模中的三根试件分别编在二个以上的龄期内。随后将试件水平 5MM,需要时要及时补充水 量,但不允许养护期间全部换水。 {5}强度试验:养护至规定龄期时,从养护环境中取出待测试件,进行强度测定。首先进行 抗折试验。将抗折试验机调至平衡,试件的一个侧面放在试验机的支撑圆柱上,加紧固定好 试件。接通开关,抗折机以 50±10N/S 的速率均匀施加荷载。 2、水泥凝结时间试验方法步骤 1}以标准稠度时的水泥净浆为测定凝结时间的材料,将该净浆装满圆台形的试模,插捣,振 实,刮平,立即放入湿气养护箱中。记录净浆搅拌时水泥全部加到水中的时刻,作为测定凝 结时间的起始时间。 {2}首先进行初凝时间的测定。待测试样在养护箱中养护至起始时间 30MIN 时,进行第一次 测定,将试样从养护箱中取出,放在已更换了初凝用试针的标准维卡仪下,调整试针于水泥 净浆的表面刚好接触。拧紧螺丝,稍停片刻,突然打开,使试针垂直自由地沉入水泥净浆中。 观察试针停止下沉或释放试针 30S 时试针的读书,当试针下沉至距底板 4MM±1MM,表征水 泥达到初凝状态。由起始时间到初凝状态出现所经历的时间定义为初凝时间,用 MIN 表示。 如未达到规定下沉状态,则继续养护,直至测试结果呈现规定状态。 {3}接着继续进行终凝时间的测定。先将装有水泥试样的圆台时试模从玻璃板上取下,翻转, 直径大端朝上,小端朝下地放在玻璃板上,然后将试样放入养护箱中继续养护。在接近终凝 时间,每隔 15MIN 测定一次,直到终凝试针沉入水泥试件表面 0.5MM 时,即只有试针在水泥 表面留下痕迹,而不出现环形附件的圆环痕迹时,表正水泥达到终凝状态,由起始时间到出
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现规定状态所经历的时间定义为终凝时间,用 MIN 表示。 3、新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇 注、振捣)并获得质量均匀、成型密实的性能。混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质, 它至少包括流动性、粘聚性和保水性三项独立的性能。通常是测定混凝土拌合物的流动性, 辅以其他方法或直接观察(结合经验)评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性,然后综合评定 混凝土拌合物的和易性。测定流动性的方法目前有数十种,最常用的是坍落度试验方法。混 凝土拌合物的坍落度试验步骤 1、将坍落筒内外洗净,放在经水润湿过的钢板上,踏紧踏脚板。 2、将代表样分三层装入筒内.3、在插捣顶层完毕后,将捣棒以清除掉多余的混凝土,抹平筒口, 刮净筒底周围的拌和物,而后立即垂直地提起坍落筒,从开始装筒至提起坍落筒的全过程,不 应超过 2.5min。4、将坍落筒放在锥体混凝土试样一旁,筒顶平放木尺,用小钢尺量出木尺底 面至试样坍落后的最高点之间的垂直距离,即为该混凝土拌和物的坍落度。5、同一次拌和的混 凝土拌和物,必要时,宜测坍落度两次,取其平均值作为测定值。每次需换一次新的拌和物, 如两次结果相差 20mm 以上,须作第三次试验,如第三次结果与前两次结果均相差 20mm 以上时, 则整个试验重作。6、坍落度试验的同时,可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质,并作记 录。棍度: 上:表示插捣容易; 中:表示插捣时稍有石子阻滞的感觉; 下:表示很难插捣; ② 含砂情况,按拌和物外观含砂多少而评定,分多、中、少三级。 多:表示用馒刀抹拌和物表 面时,一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝; 中:表示抹五六次才使表面平整无峰窝; 少: 表示抹面困难,不易抹平,有空隙及石子外露等现象。 ③粘聚性:观测拌和物各组成成分相 互粘聚情况。评定方法用捣棒在已坍落的混凝上锥体一侧轻打,如锥体在轻打后渐渐下沉,表 示粘聚性良好;如锥体突然倒坍,部分崩裂或发生石子离析现象,则表示粘聚性不好。④保水 性:指水分从拌和物中析出情况,分多量,少量,无三级评定。 多量:表示提起坍落筒后,有 较多水分从底部析出; 少量:表示提起坍落筒后有少量水分从底部析出; 无:表示提起坍落 度筒后,没有水分从底部析出。 4、水泥混凝土抗析(抗弯拉)强度试验检测方法:(1)、将达到龄期的试件取出,保持试件干 湿程度不变,试验前先检查试件,如试件中部 1/3 长度内有蜂窝,该试件应作废。在试件中部量 出其宽度和高度,精确至 1mm。2)、从试件的一端量起,分别标记支点和加荷点位置(3)、调 整两个可移动支座,将试件放在支座上,试件成型时的侧面朝上,几何对 中后,务必使接触 面平稳均匀,否则应垫平 4)、加荷应均匀连续,强度等级低于 C30 的混凝上取 0.02~0.05MPa /s 的加荷速度;强度等级大于 C30 小于 C60 时,则取 0.05~0.08MPa/s 的加荷速度;强度 等级大于等于 C60 时,则取 0.08~0.1MPa/s 的加荷速度;当试件接近破坏而开始迅速变形时, 应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下破坏极限荷载 5)记录下最大荷载和试件下边缘断 裂的位置 P342 一、 ACCBC DCDAA AABDC ABA 19BC 20ABCD 21D 22ABCD 23A 24B 25D DBCCB DDACB CBDAB
AABAD ABBBD ACBBA 二、 ABC BCD AB AD ABC AB ACD ABCD ABCD BC BC AD BC ABD AD AB BD AC AD AB BC AD
BC BD ABC BD BCD ABC BCD ABC BCD ACD CD AB 三、 1.4.6.7.10.11.13.17.18.21.22.24 对 四、1、
三大指标为:针入度、延度、软化点。 针入度:是沥青材料在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯入试样的深度, 以 0.1mm 表示。是划分沥青标号的依据。用 PTmt 表示。其中:T 为试验温度,m 为针、连杆、 砝码质量,t 为贯入时间。
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延度:是规定形状的试样,以一定速度拉伸至断开时的长度,以 cm 计,以 DTV 表示,T
表示试验温度,V 表示拉伸速度。
软化点:是试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量的钢球,放于水中或甘油中,
以每分钟(5±0.5)℃的速度加热至钢球下沉达规定距离的温度。以℃计,用 TR&B 表示。
针入度注意事项:
1)、针、连杆、砝码合重 100 克,试验温度、试验时间这三项要求若达不到要求,会严重
影响结果的正确性。
2)、标准针在垂直贯入时,针与针之间,针入试样皿边缘之间的距离不得小于 1 厘米。
3)、定期检查标准针,不得使用针尖有损的标准针。
4)、试验后标准针要用棉砂自上而下一擦到底(针尖向下)。
5)、试验时,试样表面不得有气泡,若有气泡可用明火将其消掉,以免影响结果的正确性。
6)、试验时,试样表面与标准针要恰好接触上。
7)、平行试验必须由一人在同一台针入度仪上完成。
8)、对 200 号以上的沥青,试验时至少要用 3 根针,试验后将 3 根针一并取出。
延度试验的注意事项:
1)、在浇注试模时,在试模底部涂隔离剂时,不易太多,以免隔离剂占用试样的体积,冷
却后造成试样断面不合格,影响试验结果。
2)、在灌模时应使试样高出试模,以免试样冷却后欠模。
3)、对于延度较大的沥青试样,为了便于观察延度值,延度值底部尽量用白色衬砌。
4)、在刮模时,应将沥青试模刮平,尤其是试模中部,不应有低凹现象。 2、沥青含蜡量试验方法:⑴方法与步骤:准备工作①将蒸馏瓶洗净、干燥后,称其质量, 准确至0.1g,然后置烘箱中备用。②将150mL或250mL锥形瓶洗净、烘干、编号后,称其质量, 准确至lmg,然后置干燥器中备用。③将冷却装置各部洗净、干燥,其中砂芯过滤漏斗用洗 液浸泡后蒸馏水洗至中性,然后干燥备用。④准备沥青试样。⑤用高温炉蒸馏时,应预先加 热并控制炉内恒温550℃±10℃。⑥在烧杯内备好冰水,以备馏出物接收瓶冷却用。(2)试验 步骤①在蒸馏瓶中称取沥青试样质量(mb)50g±1g,准确至0.1g,塞好瓶塞,用锥形瓶做接 受器,装在盛有冰水的烧杯中。②当用高温电炉时,将盛有试样的蒸馏瓶置已恒温550℃± 10℃的电炉中,并迅速将瓶颈固定在铁架的弹簧支架上,蒸馏瓶通过支管与置于冰水中的锥 形瓶连接。如用燃气炉时,调节火焰高度将蒸馏瓶周围包住。③调节加热强度(即调节蒸馏 瓶至高温炉间距离或燃气炉火焰大小),使从加热开始起5—8min内开始初馏(支管端口流出 第一滴馏分)。其后以每秒两滴(4~5mL/min)的流出速度继续蒸馏至无馏出油为止,然后在 lmin内将蒸馏瓶底烧红(即瓶内蒸馏残留物焦化)。全部蒸馏过程必须在25min内完成。蒸馏 后支管中残留的馏出油应流人接受器中。④将盛有馏出油的锥形瓶从冰水中取出,拭干瓶外 水分,在室温下冷却称其质量,得到馏出油总质量(m1),准确至0.05g。⑤将锥形瓶中的馏 出油加热熔化,并晃动使其均匀。注意加热时温度不能太高,避免因温度过高蒸发引起损失。 然后将熔化后的一部分馏出油注入另一已知质量的锥形瓶(250mL)中用于脱蜡,要求其数量 能够使其冷冻过滤后能得到0.05-O.1g蜡,但取样总量不得超过10g。称取用于脱蜡的馏出油 质量(m2),即已知质量锥形瓶和脱蜡用油分的质量之和减去锥形瓶的质量,准确至1mg.⑥将 冷却过滤装置装妥,并将吸滤瓶支管用橡胶管与水流泵(或真空泵)及u形水银柱压力计连接 起来。向冷浴中注入适量的冷液(工业酒精),其液面比试样冷却筒内液面(乙醚.乙醇)高约 70mm以上,以便向冷浴内加干冰时不致将冷液溅人试样冷却筒内。用适当工具搅拌冷液,使 之保持温度一20±0.5℃;也可取低温水槽作冷浴,此时冷却液可采用1:1甲醇水溶液,低 温水槽应能自动控温到一20±O.5℃。⑦将盛有馏出油的锥形瓶注人10mL乙醚,使其充分溶 解,然后注人试样冷却筒中,再用15mL乙醚分两次清洗盛油的锥形瓶,并将清洗液倒入试样
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冷却筒中。将25mL乙醇注入试样冷却筒内与乙醚充分混合均匀。从加人乙醚时间开始,冷却 1h,使蜡充分结晶析出。⑧预先在另一锥形瓶或试管(50mL)中量取50mL乙醚_乙醇(1:1)混 合液,使其冷却至—20%,至少恒冷15min后再使用.⑨当试样冷却筒中溶液冷却结晶后,拔 起其中的塞子(即实心玻璃棒),过滤结晶析出的蜡,并将塞子用适当方法吊在试样冷却筒中, 保持自然过滤30min。⑩当砂芯过滤漏斗内看不到液体时,启动水流泵(或真空泵),调节u 形水银柱压力计真空度,使滤液的过滤速度为每秒一滴左右,抽滤至无液体滴落,然后小心 地关闭水流泵(或真空泵),使压力计恢复常压。再将已冷却的乙醚.乙醇混合液一次加入 30mL,洗涤蜡层,并清洗玻璃棒塞子及试样冷却筒内壁。继续过滤,当溶剂在蜡层上看不见 时,继续抽滤5min,将蜡中的溶剂抽干,以除去蜡中的溶液。11)从冷浴中取出试样冷却过 滤装置,取下吸滤瓶,将其中溶液倾入一回收瓶中。吸滤瓶也用乙醚.乙醇混合中液中洗3 次,每次用10~15mL洗液倒人回收瓶中。12)将试样冷却筒、塞子及吸滤瓶重新装妥,再将 30mL已预热至50℃~60℃的石油醚在溶解结晶析出的蜡的同时,清洗试样冷却筒及塞子,拔 起塞子使溶液流至过滤漏斗。待漏斗中无溶液后,再用热石油醚溶解漏斗中的蜡两次,每次 用量35mL,然后立即用水流泵(或真空泵)吸滤,至无液滴滴落。13)将吸滤瓶中被石油醚溶 解的蜡溶液倾入已知质量的锥形瓶中,并用常温石油醚分三次清洗吸滤瓶,每次用量10~ 15rnL,并将洗液全部倒人锥形瓶的蜡溶液中。14)将盛有蜡溶液的锥形瓶放在适宜的热源上, 回收石油醚溶剂或使溶剂蒸发掉。然后将锥形瓶置温度为105℃±5℃烘箱中进一步除去残留 的石油醚,然后放人真空干燥箱(条件105℃±5℃,残压21~35kPa)中1h,再置于干燥器中 冷却lh后称其质量,得到析出蜡的质量,准确至0.1mg。15)同一沥青试样蒸馏后,从馏出 油中取至少2个以上试样进行平行试验。⑶试验结果处理①平行试验各次试验结果中沥青蜡 含量计算②当平行试验结果的最大值与最小值之差满足重复性精度试验要求时,取平行试验 的平均值作为蜡含量测定结果。③当不满足重复性试验要求时,按以下方法处理:以每次试 验析出的蜡的质量(g)为横轴,相应计算得到的蜡的质量百分率为纵轴,画图。在图中确定 各平行试验的结果,采用回归拟合的方法得到关系直线图(方向系数应为正值)。然后在横轴 上找出蜡的质量为O.075g时对应的蜡的质量百分率,作为蜡含量测定结果。④蜡含量测定时 重复性或再现性试验精度的允许差应符合下列要求:
蜡含量(%) 重复性(%) 再现性(%) 0.0~1.0 0.1~0.3 1.0~3.0 0.5~1.5
3、⑴试验步骤①将洁净、烘干、冷却后的盛样皿编号,称其质量(m0),准确至 lmg。然后
分别在 4 个已称质量的盛样皿中注人沥青试样 50g±0.5g,并使沥青形成厚度均匀的薄膜,
放入干燥器中冷却至室温后称取质量(m1),准确至 lmg 同时按规定方法,测定沥青试样薄膜
加热试验前的针入度、粘度、软化点、脆点及延度等性质。当试验项目需要,预计沥青数量
不够时,可增加盛样皿数目,但不允许将不同品种或不同标号的沥青,同时放在一个烘箱中
试验。②将温度计垂直悬挂于转盘轴上,位于转盘中心,水银球应在转盘顶面上的 6mm 处,
并将烘箱加热并保持至 163 ℃ ±l℃。把烘箱调整水平,使转盘在水平面上以 5.5r/min ±1r/min 的速度旋转,转盘与水平面倾斜角不大于 3。,温度计位置距转盘中心和边缘距离
相等。③在烘箱达到恒温 163℃后,将盛样皿迅速放人烘箱内的转盘上,并关闭烘箱门和开
动转盘架;使烘箱内温度回升到 162℃时开始计时,连续 5h 并保持温度 163℃±1℃。但从
放置皿开始至试验结束的总时间,不得超过 5.25h。④加热结束后取出盛样皿,放入干燥器
中冷却至室温后,随机取其中两个盛样皿分别称量(m2),准确至 1mg。注意,即使不进行质
量损失测定的,亦应放入干燥器中冷却,但可不称其质量。 (5)将盛样皿置于石棉网上,
并连同石棉网放回 163℃±1℃的烘箱中转动 15min;然后,取出石棉网和盛样皿,立即将沥
青残留物样品刮入一适当的容器内,置于加热炉上加热并适当搅拌使充分融化达流动状态。
将热试样倾入针入度盛样皿或延度、软化点等试模内,并按规定方法进行针人度等各项薄膜
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加热试验后残留物的相应试验。如在当日不能进行试验时,试样应在容器内冷却后放置过夜, 但全部试验必须在加热后 72h 内完成。⑵试验结果计算①沥青薄膜试验后质量损失计算,精 确至小数点后 l 位(质量损失为负值,质量增加为正值)。式中:LT 一试样薄膜加热质量损 失,%,;mo——试样皿质量,g;ml——薄膜烘箱加热前盛样皿与试样合计质量,g;m2 薄 膜烘箱加热后盛样皿与试样合计质量,g。②沥青薄膜烘箱试验后,残留物针入度比以残留 物针人度占原试样针人度的比值按下式计算。式中:kp——试样薄膜加热后残留物针入度 比,%;Pl——薄膜加热试验前原试样的针入度,0.1mm;P2——薄膜加热试验后残留物的针 人度,0.1mm。③沥青薄膜加热试验的残留物软化点增值按式(8-18)计算。式中:Δ T——薄 膜加热试验后软化点增值,℃;T1——薄膜加热试验前软化点,℃; T2——薄膜加热试验后 软化点,℃。⑶说明与注意问题①质量损失:当两个试样皿的质量损失符合重复性试验精密 度要求时,取其平均值作为试验结果,准确至小数点后 2 位。②根据需要报告残留物的针人 度及针入度比、软化点及软化点增值、粘度及粘度比、老化指数、延度、脆点等各项性质的 变化。③当薄膜加热后质量损失小于或等于 O.4%时,重复性试验的允许差为 0.04%,复现 性试验的允许差为 0.16%;当薄膜加热后质量损失大于 0.4%时,重复性试验的允许差为 平均值的 8%,复现性试验的允许差为平均值的 40%。残留物针人度、软化点、延度、粘度 等性质试验的精密度应符合相应的试验方法的规定。
4、选择针入度指数 PI 作为沥青温度敏感性指标,由 5℃,15℃,25℃等三个温度的针入 度 P、环球法测定软化点 T,求得系数 PI,要求相关系数不低于 0.995。 针入度指数 PI=(20-500A)/(1+50A) A— 软化点,针入度温度指数。 A=(log800-logP) /(T-25) 5、沥青混合料配合比设计步骤?①目标配合比设计阶段。用工程实际实用的材料按附录B、 附录C、附录D的方法优选矿料级配、确定最佳沥青用量,符合配合比设计技术标准和配合比 设计检验要求,以此作为目标配合比供拌和机确定各冷料仓的供料比例,进料速度及试拌使 用。②生产配合比设计阶段。对间歇式拌和机应按规定方法取样测试各热料仓的材料级配, 确定各热料仓的配合比,供拌和机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度,尽量 使各热料仓的供料大体平衡。并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC±0.3%等三个沥 青用量进行马歇尔试验和试拌,通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最 佳沥青用量,由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于±0.2%。对 连续式拌和机可省略生产配合比设计步骤。③生产配合比验证阶段。拌和机按生产配合比结 果进行试拌、铺筑试验段,并取样进行马歇尔试验,同时从路上钻取芯样观察孔隙率的大小, 由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、 4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并避免在 0.3-0.6mm处出现“驼蜂”。对确定的标准配合比,宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。
6、冻融劈裂试验方法是将标准马歇尔试件分为两组,一组在 25℃水温中浸泡 2h 后,测 定劈裂强度;第二组饱水过程如下:常温下(约 25℃)浸水 20min,0.09MPa 真空下浸水 15min 后恢复常压,-18℃冰箱中置放 16h,60℃水浴中恒定 24h,25℃水温中浸泡 2h 后,测定劈 裂强度。测试劈裂强度时可在马歇尔仪上下各安装一根压条,压条宽度为 12.7min,内侧曲 率 半 径 为 50.8mm , 压 条 两 端 均 应 磨 平 。 将 两 压 条 对 齐 进 行 劈 裂 试 验 , 然 后 按 公 式 R=0.006287FT/h 计算劈裂强度,其中 FT 为劈裂压力(N),h 为马歇尔试件高度(mm),R 为 劈裂强度(MPa)。第一级强度为 R1,第二级强度为 R2,则残留强度为 R0= R2/R1 x 100%,
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其值越大,表示抗水害性能越好。 7、1)粘滞性(粘性)
粘滞性是沥青在外力作用下抵抗变形的性能。石油沥青粘滞性与其化学组分有关,当树脂适 当,地沥青质含量高,油分含量少时,粘滞性增高,当沥青质含量少,油分含量多时,粘滞 性降低。石油沥青的粘滞性还与温度有很大关系,温度升高时,沥青的粘滞性降低,当温度 降低时,沥青的粘滞性增高。对于理想液体,粘滞性可以用绝对粘度(或理论粘度)来表示。 如粘度(动力粘度)就是液体外力作用下变形所需的剪应力与变形速度梯度之比,其值大, 表明流体的粘滞性大;运动粘度(动比密粘度)是粘度与液体密度之比,其值大,表明液体 的粘滞性大。多数沥青不是理想液体,在不同的变形梯度下,粘度不同,兼之绝对粘度测定 很复杂,且与工程性质不能很直观对应。所以实际应用中,多用相对粘度(条件粘度或技术 粘度),表示其粘滞性。对于液体沥青,相对粘度用标准粘度值来表示。标准粘度是用标准 粘度计,测定沥青流出下端小孔 50cm2 所用的时间(秒)。流出时间越长,表明沥青的流动 阻力越大,即其粘度也越大。 流出孔的孔径及长度有三种规格:ф 10×5mm、ф 5×7mm 及ф 3×7mm,孔径越小,孔越长, 流动阻力越大。实验时沥青的温度应恒定,常用测试温度有 25 度和 60 度。测定时在标准粘 度计中装入规定高度的沥青,提起球棒塞,流出 25cm3 时开始计时,流出 75cm3 时计时结束。 对于粘稠石油沥青,相对粘度采用针入度值。针入度就是用标准的针在规定荷重压力下,在 规定的温度条件下,规定时间内贯入沥青试件的深度。针入度值越大,表明沥青抵抗剪切变 形的能力越弱,也即粘滞性越低。沥青针入度是用在规定温度(25 度)下,以规定重量(100g) 的标准针,在规定时间(5s)内贯入试样的深度来表示,单位以 1/10mm 计。针入度是沥青很 重要指标,是沥青划分牌号的主要依据。 (2)塑性 塑性是沥青在外力作用下产生不可恢复的变形,而不发生断裂的能力。沥青塑性表示了沥青 受力变形而不破坏,开裂或也能自愈的能力及吸收振动的能力。沥青广泛用于柔性防水,是 因为它有非常良好的塑性。石油沥青的组分对塑性有很大的影响,当地沥青质含量相同时, 树脂越多,油分越少,塑性越好;地沥青质越少,树脂和油分 越多,塑性越大。石油沥青是塑性与温度有很大的关系,同一沥青的温度较高时,沥青的塑 性较大。 石油沥青的塑性用延伸度(延度或延伸率)表示。延伸度测定时,是把沥青制成“8”字形 标准试件标准(其中间最狭处断面面积为 1cm2) 置于延伸度仪内在规定的温度(一般 25 度) 水中,以规定速度(5cm/min)进行拉伸,延伸度就是试件拉断时的伸长长度, 以 cm 计。沥青的延伸度越大,表明其塑性越好。 (3)温度稳定性 温度稳定性是指石油沥青在粘弹性区域内,粘滞性随温度变化的程度。沥青的粘滞性随温度 变化的程度越小,如高温不流淌,低温不脆硬,则沥青的温度稳定性越高;反之沥青的温度 稳定性越低。工程上要求沥青具有较高的温度稳定性,温度稳定性是评价沥青质量的重要指 标。温度稳定性手沥青的成分影响很大。石油沥青中地沥青质含量较多时,其温度稳定性高。 沥青中石蜡含量较多时,温度稳定性较低,因为石蜡在较低的温度下(60 度)即发生流淌,
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在温度较低时又易结晶析出,使沥青变脆,在工程上使用时往往掺入适量的滑石粉、 石灰石粉等矿物细粉以提高其温度稳定性。此外,在沥青中掺入增塑剂、橡胶和树脂等均可 提高温度稳定性。沥青的温度稳定性通常用“软化点”表示。软化点是指沥青材料由固体状 态转变至粘流态的温度。软化点越高,表示沥青耐热性好,其温度稳定性则越高。软化点的 测定采用“环与球”法。它是将沥青装入规定尺寸(直径 16mm,高为 6mm)的铜环内,试样中 心上放一个标准钢球(直径 9.5mm,重 35g),浸入水或甘油中(估计软化点低于 80 度时用 水,估计软化点高于 80 度时用甘油),以规定速度升温(5 度/min),当环内沥青软化流淌 至规定距离(25.4mm)时的温度(度),即为该沥青的软化点。 另外,沥青的温度稳定性有时用沥青“脆化点”来评价。脆化点是指沥青从高弹态转到玻璃 态时的温度时,该指标主要反映沥青低温变形能力。脆化点越低,沥青温度稳定性越高,测 定脆化点时,将沥青均匀涂于薄金属片上,在不同的低温下绕规定直径的金属棒弯曲,开始 出现裂纹的温度(度)即为脆化点。 (4)大气稳定性 大气稳定性是指石油沥青在加热时间过长或在外界阳光、氧气和水等大气因素的长期综合作 用下,抵抗老化的性能,也即沥青材料的耐久性。“老化”是因为沥青内部的组分发生不断 递变,低分子化合物部分挥发,部分转变为高分子物质,即沥青中的油分和树脂含量逐渐减 少,而地沥青质含量逐渐增加,沥青的粘度和脆性增加,流动性 和塑性降低。沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热前货针入度比来评定。蒸发损 失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大,则表示沥青的大气稳定性愈好,即“老化”愈慢。此 外,为评定沥青的品质和保证施工安全、还应了解沥青的溶解度、闪点和燃点等性质。 石油沥青高温加热时,挥发出可燃气体,当温度达到足够高时,气体浓度增大,遇明火即可 发生燃烧的现象。因此在施工加热沥青时,必须了解最高加热温度,勿使温度过高。若沥青 表面混合气体遇明火初次闪蓝火,此时的温度为闪点。若沥青表面混合气体遇明火所 产生的火焰能持续 5s 以上,此时沥青温度为燃点。闪点和燃点一般相差 10 度。沥青最高加 热温度应低于闪点和燃点。沥青有效物质的含量(纯净程度)可以用其溶解度来评价。溶解 度是指沥青在溶剂中 (苯或四氯化碳等)可溶部分的质量所占的百分率。不溶物质一般降低沥青性能,视为有害 物质(如沥青碳或似碳物),应加以限制。 沥青中一般含有很少的水,若沥青中含有较多可溶性盐时,在长时间作用下,吸收的水量会 增加。沥青中含有水分、沥青加热时,水会形成气泡,温度越高,气泡越多,易发生溢锅现 象,并引起火灾。加热时宜加快搅拌,锅内少装沥青。 8、(1) 流变性指标:针入度、软化点、粘度、针入度指数(PI)等。 (2)抗老化性指标:薄膜烘箱试验(TFOT)或旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)后残留沥青针入 度比、老化指数 AI、PAV 等。 (3)粘附性指标:蜡含量。 (4)施工安全性指标:闪点。 (5)其他指标:密度。 1 粘滞性(或称粘性)
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粘滞性使反映沥青材料在外力作用下,其材料内部阻碍产生相对流动的能力。液态石油沥青 的粘滞性用粘度表示。半固体或固体沥青的粘性用针入度表示。粘度和针入度使沥青划分牌 号的主要指标。
粘度是液体沥青在一定温度(25℃或 60℃)条件下,经规定直径(3.5mm 或 10mm)的孔, 漏下 50mL 所需的秒数。其测定示意图如图 7.2.1 所示。粘度常以符号表示,其中 d 为孔径 (mm),t 为试验时沥青的温度(℃)。 代表在规定的 d 和 t 条件下所测得的粘度值。粘 度大时,表示沥青的稠度大。
针入度是指在温度为 25℃的条件下,以质量 100g 的标准针,经 5s 沉入沥青中的深度(0.1mm 称 1 度)来表示。针入度测定示意图见图 7.2.2。针入度值大,说明沥青流动性大,粘性差。 针入度范围在 5~200 度之间。
按针入度可将石油沥青划分为以下几个牌号:道路石油沥青牌号有 200、180、140、 100 甲、100 乙、60 甲、60 乙等号;建筑石油沥青牌号有 30、10 等号;普通石油沥青牌号 有 75、65、55 等号。
2 塑性
塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏,除去外力后仍能保持变形后的形状不变的性 质。
沥青的塑性用“延伸度”(或称延度)表示。按标准试验方法,制成“8”形标准试件,试 件中间最狭处断面积为 1cm2 ,在规定温度(一般为 25℃)和规定速度(5cm/min)的条件 下在延伸仪上进行拉伸,延伸度以试件拉细而断裂时的长度(cm)表示。沥青的延伸度越大, 沥青的塑性越好。 3 温度敏感性
温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。温度敏感性较小的石油 沥青,其粘滞性、塑性随温度的变化较小。
温度敏感性常用软化点来表示,软化点是沥青材料由固体状态转变为具有一定流动性的膏体 时的温度。软化点可通过“环球法”试验测定(如图 7.2.4)。将沥青试样装入规定尺寸的 铜环 B 中,上置规定尺寸和质量的钢球 a,再将置球的铜环放在有水或甘油的烧杯中,以 5℃ /min 的速率加热至沥青软化下垂达 25mm 时的温度(℃),即为沥青软化点。
不同沥青的软化点不同,大致在 25~100℃之间。软化点高,说明沥青的耐热性能好,但软 化点过高,又不易加工;软化点低的沥青,夏季易产生变形,甚至流淌。
4 大气稳定性
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是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能,它反映沥 青的耐久性。大气稳定性可以用沥青的蒸发减量及针入度变化来表示,即试样在 160℃温度 加热蒸发 5h 后的质量损失百分率和蒸发前后的针入度比两项指标来表示。蒸发损失率越小, 针入度比越大,则表示沥青的大气稳定性越好。
①针入度:是表征粘稠沥青条件粘度的一种指标。意义:针入度指数越大,表明沥青对温度 的敏感性越小,也就是说在温度升高时,沥青状态改变的程度较小。表现为夏季高温时沥青 不易变软,有一定的抗车辙变形能力;但另一方面冬季沥青较硬,开裂的可能性增加。所以 沥青 PI<-2 时,沥青的温度敏感性大;PI>+2 时温度敏感性较低。为了坚固高低温要求, 一般易选用针入度指数 PI 为-1——+1 的沥青作为路用沥青。②软化点:既是反映沥青材料 热稳定性的一个指标也是沥青条件粘度的一种表达方式。意义:软化点高低反映了沥青在一 定温度条件下的物理状态,所以软化点高的沥青说明该沥青在温度较高的条件下,软化变形 的程度低;而对于软化点低的沥青,表明这种沥青在温度升高时,易发生软化变形,所以将 软化点当做沥青材料热稳定性的指标。③延度:是指当其受到外力的拉伸作用时,所能承受 的塑性变形的总能力,是表示沥青内部凝聚力——内聚力的一种量度。意义:在一定程度上 反映了沥青在某一条件下的变形能力。低温时的延度大小与沥青在低温时的抗裂性有一定关 系。低温延度值大,低温环境下沥青的开裂性相对较小。
9、在受到外界自然因素(光、热、水)的作用下,沥青中产生轻质油分变少,外观变硬、 变脆,针入度降低,软化点升高的过程。
评价的方法:对于中、轻交通量道路石油沥青,采用沥青蒸发损失试验,对于重交通量道 路石油沥青,采用沥青薄膜加热试验。
10、石油沥青按用途分为建筑石油沥青,道路石油沥青,防水防潮石油沥青和普通石油沥 青.石油沥青的牌号主要是根据针入度及延度和软化点指标划分的,并以针入度值表示.建筑 石油沥青分为 10 号和 30 号两个牌号,道路石油沥青分十个牌号.牌号愈大,相应的针入度值 愈大,黏性愈小,延度愈大,软化点愈低,使用年限愈长.
11、试件在室温中冷却 34-40min,然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水浴中;保持 30min 后取出,用热刮刀刮除高出试模的沥青,使沥青面与试模面齐平。沥青的刮法应自试模的中间 刮向两端,且表面应刮得平滑。将试模连同底板再浸人规定试验温度的水浴中 1-1.5h.。
延度试验的注意事项: 1)、在浇注试模时,在试模底部涂隔离剂时,不易太多,以免隔离剂占用试样的体积,冷 却后造成试样断面不合格,影响试验结果。 2)、在灌模时应使试样高出试模,以免试样冷却后欠模。 3)、对于延度较大的沥青试样,为了便于观察延度值,延度值底部尽量用白色衬砌。 4)、在刮模时,应将沥青试模刮平,尤其是试模中部,不应有低凹现象。 13、沥青混合料的分类
(1)按结合料分类:可分为石油沥青混合料和煤沥青混合料。 (2)按矿质集料最大粒径分类:可分为粗粒式(最大粒径为圆孔筛 30 或 40mm)、中粒式 (最大粒径为圆孔筛 20 或 25mm)、细粒式(最大粒径为圆孔筛 10 或 15mm)、砂粒式(最大粒径
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为圆孔筛 5mm)。粗粒式沥青混合料多用于沥青面层的下层,中粒式沥青混合料可用于面层 下层或作单层式沥青面层,细粒式和砂粒式多用于沥青面层的上层。
(3)按施工温度分类: 1)热拌热铺沥青混合料:沥青与矿料在热态下拌和、热态下铺筑的沥青混合料。 2)常温沥青混合料:采用乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的沥青 混合料。 (4)按混合料密实度分类: 1)密级配沥青混合料:各种粒径的矿料颗粒级配连续、相互嵌挤密实,与沥青拌和而 成,压实后剩余空隙率小于 10%。 2)开级配沥青混合料:级配主要由粗集料组成,细集料较少,矿料相互拨开,压实后 剩余空隙率大于 15%。 3)半开级配沥青混合料:由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填料)与沥 青拌和而成,压实后剩余空隙率在 10%~15%,也称为沥青碎石混合料。 (5)按矿质集料级配类型分类: 1)连续级配沥青混合料:沥青混合料中的矿料粒径从大到小连续分级,按比例相互搭 配组成的沥青混合料。 2)间断级配沥青混合料:沥青混合料中的矿料级配组成中大颗粒与小颗粒间存在较大 的“空挡”而形成的不连续级配沥青混合料。 14、空隙率对沥青混合科技术性能的影响主要有以下几个方面:抗弯回弹模量、疲劳强度 及水稳定性均随空隙率的增大而减小;透水系数与摩擦系数随空隙率增大而增大;空隙率小 于8~10%时,随着空隙率的增大,低温蠕变速率有增大趋势;车辙动稳定度与空隙率之 间呈抛物线变化,即空隙率约在8%左右时,动稳定度出现峰值。 15、用马氏法确定沥青用量的常规指标包括稳定度、流值、空隙率和饱和度四个指标,其含 义如下:稳定度是指标准尺寸的试件在规定温度和加载速度下,在马氏仪上测得的试件最大 破坏荷载(KN);流值是达到最大破坏荷载时试件的径向压缩变形值(0.1mm);空隙率是试 件中空隙体积占试件总体积的百分数;饱和度是指沥青填充矿料间隙的程度。稳定度和流值 表征混合料的热稳性,空隙率和饱和度表征混合料的耐久性。 16、a、对稳定度的影响:随着沥青用量的增加,马歇尔稳定度值增加,达到峰值后再
增加沥青用量稳定度趋于下降。
b、对流值的影响:随着沥青用量的增加,混合料的流值也增加,开始增加较平缓,当
沥青用量增加到一定程度时,流值增加幅度加大。
c、对空隙率的影响:随着沥青用量增加,由于被沥青填充的矿料间隙的减小,混合料
的剩余空隙率也随之减小,这种减小开始幅度较大,最终趋于平缓。
d、对饱和度的影响:随着沥青用量的增加,矿料间隙率的减小,沥青体积百分率的增
加,混合料的饱和度也趋于增加,但到一定程度趋于平缓。
P356 一、AADABD ABBCA BBBCD
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二、ABC CD ABCD AC BC AC AC ABCDE C AB CD 三、4.7.8.12.13 对
四、1、桥梁用焊接钢材,必须由较优异的焊接性,其工作条件决定要选用预热温度较 低,焊后不需热处理的钢材,另外桥梁用钢对防腐能力要求较高 由于近代焊接技术的发展, 桥梁钢结构趋向于采用焊接结构来代替铆接结构,以加快施工速度和节约钢材。桥梁在焊接 后不易整体热处理,因此要求钢材具有良好的焊接性,亦即焊接的连接部分应强而韧,其强 度和韧性应不低于或略低于焊件本身,以防止产生硬化脆裂和内应力过大等现象。。 3、锰属有益元素。碳钢中一般含锰 0.25 一 0.80%, 有时达 1.0 一 1.2%。锰具有很好的脱 氧能力,可减少 钢中 FeO,改善钢的品质,显著降低钢的脆性,提高 韧性。锰还可以和硫 形成 MnS 并分布于晶粒内,改善 热加工性能。锰在钢中大部分固溶于铁素体中并使其强 化。 锰又是形成碳化物的元素,进入渗碳体取代一部分 铁原一子形成(Fe,Mn) 3C。锰能使珠光 体细化和数量增 多,从而提高钢的弹性。 硫一般属有害元素,在各类钢中都有严格的限制。硫在铁中几乎不溶解,而以 FeS 或(FeS+Fe) 的共晶 形式分布于晶界,造成钢在热加工时呈脆性。锰可以减 少硫的有害作用,但钢中锰 与硫之比应大于 5:1。硫能 提高钢的切削加工性,如与锰共存效果更好,更易于断 屑,零 件表面光洁度高。以提高钢的切削性为目的,含 硫较高(0 .08 一 0.30%)的钢称硫易切削钢。 磷一般属有害元素。磷在钢中产生严重偏析,使钢 的焊接性变坏,且很难用热处理方法消 除。磷在钢中的 溶解度小,大都是以 FeaP 形式存在。磷可以提高钢的 强度、硬度,但使 塑性、韧性显著降低,并使脆化温度 提高,使钢变脆(冷脆)。一般要严格限制钢中含磷量。 磷能提高钢的切削性能和耐大气腐蚀能力。易切削钢中 的含磷量可高达 0.05 一 0.巧%。 4、钢材冷加工强化的机理:钢材冷加工至塑性变形后,由于塑性变形区域内的晶粒产生相 对滑移,致使滑移面处的晶粒破碎,晶格歪扭,畸变加剧,从而阻碍其进一步滑移,因而屈 服强度提高,塑性和韧性降低。同时,塑性变形时产生的内应力,使钢材弹性模量降低。 冷加工后的钢筋,在常温下存放 15~20 天,或加热到 100~200℃,保持一定时间,则其屈服 强度将进一步提高,抗拉强度也有所提高,塑性和韧性继续降低,弹性模量基本恢复。这一 过程称为时效处理,前者称自然时效,后者称人工时效。
时效强化的机理:溶于α -Fe 中的碳、氮原子随时间的增长,向晶格缺陷处移动和集中的速 度加快,从而造成晶格缺陷处碳、氮原子富集,晶格畸变加剧,可进一步阻碍晶粒滑移,使 强度进一步提高,塑性和韧性继续下降。但由于时效过程中内应力消减,因而弹性模量基本 恢复。对冷加工钢筋进行时效处理时,一般强度较低的钢筋可采用自然时效,强度较高的钢 筋则应采用人工时效。 5、 钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下断裂是吸收机械能的一种能力,是衡量钢 材抵抗因低温,应力集中,冲击荷载作用等所导致的断裂能力的一项机械性能 目前常用的 10×10×55MM,带 2 MM 深的 V 形缺口夏氏冲击试样,标准上直接采用冲击功 (J 焦耳值)AK,而不是采用Α K 值。因为单位 面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感,而实际服役条件下的灾难性破 断事故,往往与材料的冲击功及服役温 度有关。 因此在有关标准中常常规定某一温度时 的冲击功值为多少 、还规定 FATT(断口面积转化温度)要低于某一温度的技术条件。所 谓 FATT,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行评定,当脆性断裂占总 面积的 50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响,对厚度≤10MM 的钢板,可取得 3/4 小尺 寸冲击试样(7.5×10×55MM)或 1/2 小尺寸冲击试样(5×10×55MM)。但是一定要注意, 同规格及同一温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下,才可按标准的换
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算方法,折算 成标准冲击试样的冲击功,再相互比较。

6、钢筋焊接:拉伸、弯曲

1、.钢筋焊接拉伸试验目的及适用范围、原理、仪器设备(含计量器具的最小分度值) 、试

验样品的制备、试验步骤、结果计算或结果处理。

(一)、目的和范围:本试验方法适用于钢筋闪光对焊接头、电弧焊接头、电渣压力焊接头、

气压焊接头等。

(二)、原理:试验系用拉力拉伸试样,一般拉至断裂。除非另有规定,试验一般在室温 10℃

~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为 23℃士 5℃。

(三)、试样制备:各种钢筋接头的拉伸试样的尺寸可按下表规定取用。

焊接方法

试样尺寸

ls

L

300 电阻电焊 _
ls+2lj

闪光对焊 8d ls+2lj

双面

8d+

帮条 焊

lh

ls+2lj

单面

5d+

帮条 焊

lh

ls+2lj

双面

8d+

搭接 电焊

lh

ls+2lj

弧 单面

5d+

焊 搭接 焊

lh

ls+2lj

熔槽

8d+

帮条 焊

lh

ls+2lj

坡口



8d ls+2lj

窄间

隙焊

8d

ls+2lj

电渣压力



8d ls+2lj

气压焊

8d ls+2lj

预埋件电

弧焊

-- 200

预埋件埋

弧压力焊 --

200

注: ls--受试长度: lh---焊缝(或徽粗)长度: lj ---夹持长度(100~200mm): L--试样长度:

d--钢筋直径。

(四)、仪器设备:根据钢筋的级别和直径,应选用适配的拉力试验机或万能试验机。试验机

应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》GB228 中的有关规定。

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(五)、试验步骤: (1)夹紧装置应根据试样规格选用,在拉伸过程中不得与钢筋产生相对滑移。 (2)在使用预埋件 T 形接头拉伸试验吊架时,应将拉杆夹紧于试验机的上钳口内,试样的钢筋 应穿过垫板放入吊架的槽孔中心,钢筋下端应夹紧于试验机的下钳口内。 (3)试验前应采用游标卡尺复核钢筋的直径和钢板厚度。 (4)用静拉伸力对试样轴向拉伸时应连续而平稳,加载速率宜为 10~30MPa/s,将试样拉至断 裂(或出现缩颈),可从测力盘上读取最大力或从拉伸曲线图上确定试验过程中的最大力。 (5)试验中,当试验设备发生故障或操作不当而影响试验数据时,试验结果应视为无效。 (6)当在试样断口上发现气孔、夹渣、未焊透、烧伤等焊接缺陷时,应在试验记录中注明。 (六)、试验结果计算:

(l〉抗拉强度应按下式计算: σ b= Fb S0
式中:σ b----抗拉强度(MPa),试验结果数值应修约到 5MPa,修约的方法应按现行国家标准

《数值修约规则》GB8170 的规定进行;

Fb----最大力(N);

S0--试样公称截面面积。

(2)试验结果应符合下列要求:

1)3 个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该牌号钢筋规定的抗拉强度;RRB400 钢筋接

头试件的抗拉强度均不得小于 570N/mm2。

2)至少应有 2 个试件断于焊缝之外,并应呈延性断裂。

当达到上述 2 项要求时,应评定该批接头为抗拉强度合格。

当试验结果有 2 个试件抗拉强度小于钢筋规定的抗拉强度,或 3 个试件均在焊缝或热影响区

发生脆性断裂时,则一次判定该批接头为不合格品。

当试验结果有 1 个试件的抗拉强度小于规定值,或 2 个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂,

其抗拉强度均小于钢筋规定抗拉强度的 1.10 倍时,应进行复验。复验时,应再切取 6 个试件。

复验结果,当仍有 1 个试件的抗拉强度小于规定值,或有 3 个试件断于焊缝或热影响区,呈脆

性断裂,其抗拉强度小于钢筋规定抗拉强度的 1.10 倍时,应判定该批接头为不合格品。

注:当接头试件虽断于焊缝或热影响区,呈脆性断裂,但其抗拉强度大于或等于钢筋规定抗拉

强度的 1.10 倍,可按断于焊缝或热影响区之外,呈脆性断裂同等对待。

2、钢筋弯曲试验目的及适用范围、原理、仪器设备(含计量器具的最小分度值) 、试验样

品的制备、试验步骤、结果计算或结果处理。

(一)、目的和范围:测定焊接接头的弯曲变形能力。

(二)、仪器设备:万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行。

(三)、试样的制备:(l)试样的长度宜为两支辊内侧距离另加 150mm,具体尺寸可按表选用。

注:试样长度根据(D+2.5d)+150mm 修约而得。(2)应将试样受压面的金属毛刺和镦粗变形

部分除至与母材外表齐平。

(四)、试验步骤

(l)进行弯曲试验时,试样应放在两支点上,并应使焊缝中心与压头中心线一致,应缓慢地对

试样施加弯曲力,直至达到规定的弯曲角度或出现裂纹、破断为止。

(2)压头弯心直径和弯曲角度应按下表规定确定

压头弯心直径和弯曲角度

序 钢 筋 牌 钢 弯心直径(D)



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号号

筋D 运





d>25(mm 角

25(mm



)

(o

)

)

1 HRB235 Ⅰ 2d

3d

90

I

2 HRB335

4d

5d

90

I

I

HRB400、

3

I 5d

6d

90

RRB400

I

4 HRB500 Ⅳ 7d

8d

90

注:d 为钢筋直径。

(3)在试验过程中,应采取安全措施,防止试样突然断裂伤人。

(五)、试验结果处理:当试验结果,弯至 90°,有 2 个或 3 个试件外侧(含焊缝和热影响区)

未发生破裂,应评定该批接头弯曲试验合格。

当 3 个试件均发生破裂,则一次判定该批接头为不合格品。

当有 2 个试件发生破裂,应进行复验。复验时,应再切取 6 个试件。复验结果,当有 3 个试件

发生破裂时,应判定该批接头为不合格品。

注:当试件外侧横向裂纹宽度达到 0.5mm,认定已经破裂。

P358 一、 AABACB 二、 AC BD AB AB 三、 2.3.4 对 四、 3、石料的酸碱度不同,使得其与沥青的黏附性也不同。酸性石料黏附性差,耐磨性好,碱 性石料则相反。 P395 一、ACADB 二、ABCD ABCD ACD ABCD BD 三、2.3 对 1、 1 路堤加筋和软弱地基处理
在软弱地基上修筑高填土路堤或堤坝,由于填土中的侧向土压力,使地基表面随水平剪 应力,导致堤身向两侧位移,很容易造成堤身失稳。随着土工合成材料的不断开发利用,近 年来利用土工合成材料加筋软弱地基的工程实践日益增多。对于这类加筋工程,通常是在堤 身底部铺设单层或多层高模量的土工纳物、土工网、土工格栅、或土工垫等土工合成材料, 来限制土基的侧向位移,以提高堤坝的稳定性,增加堤坝的填土高度,减少堤坝的下沉差异 沉降量以及由此导致的堤面开裂。
2 台背路基填加筋 在桥涵、通道等横穿公路的构造物与构造物台背的路基填土之间,往往因为刚度悬殊而
产生阶梯状不均匀沉降,引起“桥头跳车”现象发生。采用构造物台背回填土土工合成材料 加筋,主要是利用土工合成材料与构造物之间的锚固力以及与回填土之间的嵌锁力和界面摩 阻力,将结构物与回填土连为一体,以提高其整体性,减少两者之间不均匀沉降。但是在回 填土中,采用土工合成材料加筋并不能提高地基底承载力,也不能有效地阻止地基的沉降。 因此,只有当地基具有足够的承载力,在填土自重荷载与交通荷载的联合作用下,不致破坏

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而产生大的沉降时,土工合成材料加筋才会产生明显的效果。目前在工程试验中获得成功的 试验桥台高度一般在 4m—12m 之间,故将土工合成材料加筋适宜的桥台高度定为 5m—12m。
3 过滤与排水 土工合成材料可以单独或与其它材料配合,作为过滤体和排水体用于暗沟、渗沟、坡面
防护等公路工程结构中。 4 路基防护 路基防护主要包括坡面防护和冲刷防护。坡面防护用于防护易受自然因素影响而破坏的
土质或岩石边坡;冲刷防护用于防护水流对路基的冲刷与淘刷。 土质边坡可采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒种。岩石边坡防护可采用土工网
或土工格栅。沿河路基可采用土工织物软体沉排、土工膜袋进行冲刷防护。土工合成材料应 用于土质边坡最广泛的是拉伸网草皮。这种草皮可进行集中生产,可以任意切割、收卷,搬 运方便,草根不易损坏,已广泛使用于游乐园、空地绿化及路基坡面防护,具有草种容易成 活、美化环境、可防护雨水冲刷等优点。
5 路面裂缝防治 土工合成材料在道路路面工程中的应用主要是减少或降低反射裂缝的数量或程度,减少
沥青路面的车辙。在半刚性基层沥青路面中还可适当提高基层的疲劳寿命,同时可以降低路 面的车辙程度。
6 围堰加筋 在水利、桥梁、公路和铁路、市政、防汛等土建工程中,围堰是常用的结构形式,作为
基坑开挖、截流、挡土等临时性或永久性围护结构,起到挡水、溢流和承载作用。作用在围 堰结构上的荷载主要为侧向水、土压力、堰顶超载,结构自重等。其破坏形式为因回填材料 抗剪强度不足而产生结构下滑坍塌,因摩擦阻力不足而产生的水平位移,以及因水渗流引起 的局部失稳。 2、土工布厚度测定方法试验目的及适用范围、原理、仪器设备(含计量器具的最小分度值) 、 试验样品的制备、试验步骤、结果计算或结果处理。: (一)、目的:检测土工布在一定压力下的厚度。 (二)、适用范围:适用于非织造土工布、机织土工布、针织土工布及土工复合物。 (三)、仪器设备:厚度试验仪、秒表 (四)、试样准备: (1)试验前试样应在标准大气压条件下调湿 24h,或试验前试样应放在标准大气中,使空气 畅通地流过样品直至每隔 2 小时的样品称重差异不超过 0.25%为止。 (2) 按 GB/T13760 的规定裁取有代表性的试样 10 块,试样尺寸应不小于基准板面积。 (3) 清洁压脚和基准板,校正压脚轴使之活动灵活。 (4)调节厚度指示表读数为零。 (五)、试验步骤: (1)升起压脚,使试样在不受力的情况下放置在基准板上,先用压脚以 2±0.1kPa 压力轻轻 压向试样,30s,记录读数,精确至 0.01mm。 (2)根据需要选用 20±1kPa 压力在试样同一位置上重复上一步骤。 (3)根据需要可选用 200±1kPa 压力在试样同一位置上重复上一步骤。 (六)、结果计算:以同一压力 10 块试样测定值的算术平均值表示,以 mm 为单位计算到小 数点后 3 位,按 GB8170 修约到小数点后 2 位,并同时算出变异系数 CV 值。 3、 土工合成材料是一种多功能的材料,主要功能有:滤层作用、排水作用、隔离作用、 加筋作用、保护作用。在实际工程应用时,往往是根据工程的实际需要,使其一种功能处于 主导地位,而其它功能则起到辅助作用。另外常将有纺织物涂膜或无纺织物与塑料薄膜复事
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而制成复合土工膜,用于工程防渗方面。具体作用可以分述如下: 1 滤层作用
作为滤层材料必须具备两个条件,一是必须有良好的透水性能,当水流通过滤层后,水 的流量不减小;二是必须有较多的孔隙,且孔径又比较小,以阻止土体内土颗粒的大量流失, 防止产生土体破坏现象。
土工纳物完全具备上述两个条件,不仅驻有良好的透水、透气性能,而且有较小的孔径, 孔径又可根据土的颗 粒情况在制作时加以调整,因此当水流垂直织物平面方向流过时,可 使大部分土颗粒不被水流带走,起到滤层作用。
滤层作用是土工织物的主要功能,被广泛地应用于水利、铁路、公路、建筑等各项工程 中,特别是水利工程中用作堤、坝基础或边坡反滤层已极为普遍。在沙石料紧缺地区,用土 工合成材料做反滤层,更显示出它的优越性。
有纺织物与无纺织物均可作滤层材料,而无纺织物,特别是针刺无纺织物过滤效果较好, 在对强度要求不高的情况下,大多选用无纺织物作滤层。
2 排水作用 土工合成材料是良好的透水材料,无论是材料法向或水平向均具有较好的排水能力,能 将土体内的水集聚到织物内部,形成排水通道,排出土体。土工合成材料现已广泛应用于土 坝、路基、挡土墙建筑以及软土基础排水固结等方面。 3 隔离作用 将土工合成材料放在两种不同的材料之间或同一材料不同粒径之间以及土体表面与上 部建筑结构之间,使其隔离开来,当受外部荷载作用时,虽然材料受力互相挤压,但由于土 工合成材料在中间隔开,不仅使其相互混杂或流失,保持材料的整体结构和功能。 隔离用的土工合成材料必须有较高的强度来承受外部荷载作用,时而产生应力,保证结 构的整体性。 土工合成材料隔离作用已广泛应用于铁路、公路路基、土石坝工程,软土基础处理以及 河道整治工程。 4 土工合成材料可作为软弱地基的加固补强材料。由于土工合成材料具有较高的抗拉 强度,将其埋置在土体之中,可增强地基的承载能力。同时可改善土体的整体受力条件,提 高整体强度和建筑结构的稳定性。较多的应用于软弱地基处理、陡坡、挡土墙等边坡稳定方 面。 用作加筋作用最多的土工合成材料类型是土工格栅。土工格栅呈网状结构,网孔尺寸大, 节点厚度远大于网筋、肋条厚度,表面较土工织物粗糙。网筋粗,强度高,网孔不易断裂, 抗冲击性强,从而抗尖石刺破能力强。而土工织物易被填料刺破,损坏织物结构,降低隔离 及加固效果。因此,土工格栅受施工条件影响及被填料损坏的可能性较小。网孔尺寸稳定性 好,对粗粒土有较强嵌锁作用及网孔对邻近填料形成的拱效应,增加了土工格栅与填料间的 纵向剪切阻力。 5 防护作用 土工合成材料可以起到分散应力的作用。也可由一种物体传递到另一物体,使应力分解, 防止土体受外力作用破坏,从而起到对材料的防护作用。 土工合成材料的防护作用分两种情况:一是表面防护,即将土工合成材料放置于土体表面, 保护土体不受外力影响、破坏;二是内部接触面保护,即是将土工合成材料置于两种材料之 间,当一种标准受集中应力作用时,而不使另一种材料破坏。 主要应用于河道整治、护岸、护底工程,以及海岸防潮、道路坡面防护等工程方面。 6 防渗作用 将土工合成材料表面涂一层树脂或橡胶等防水材料,也可将土工合成材料于塑料薄膜复
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合在一起形成不透水防水材料即土工膜。 土工膜以薄型无纺布与薄膜复合较多,按工程需要可制成一布一膜、二布一膜、或三布
二膜等,所选用无纺布与薄膜厚度也可按需要而定。 目前土工膜已广泛用于水利工程底堤、坝、水库中起防渗作用,可代替粘心土墙、防渗
斜墙及防止库区渗漏等。同时也应用于渠道、蓄水池、污水池、游泳池、房屋建筑、地下建 筑物、环境工程等方面,作为防渗、防漏、防潮材料。
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