公路工程无机结合料稳定材料试验规程.docx

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公路工程无机结合料稳定材料试验规程

公

路

工

程

无

机

结

合

料

试

验

规

程

3、原材料试验………………………………………………………………………2

T0801—2009含水量试验方法（烘干法）……………………………………2

T0809—2009水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定方法

（EDTA滴定法）………………………………………………6

T0813—1994石灰有效氧化钙和氧化镁简易测定方法……………………12

T0814—2009石灰细度试验方法……………………………………………17

T0815—2009石灰未消化残渣含量测定方法………………………………19

T0817—2009粉煤灰烧失量测定方法………………………………………21

T0818—2009粉煤灰细度试验方法…………………………………………23

4、无机结合料稳定材料的取样、成型和养生试验………………………………26

T0841—2009无机结合料稳定材料取样方法………………………………26

T0804—1994无机结合料稳定材料击实试验方法…………………………28

T0842—2009无机结合料稳定材料振动压实试验方法……………………38

T0843—2009无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）……………44

T0845—2009无机结合料稳定材料养生试验方法…………………………50

5、无机结合料稳定材料的物理、力学试验………………………………………55

T0805—1994无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法……………55

3原材料试验

T0801—2009含水量试验方法（烘干法）

1适用范围

本方法适用于测定水泥、石灰、粉煤灰及无机结合料稳定材料的含水量。

2仪器设备

2.1水泥、粉煤灰、生石灰粉、消石灰和消石灰粉、稳定细粒土

2.1.1烘箱：

量程不小于110℃，控温精度为±12℃。

2.1.2铝盒：

直径约50mm，高25～30mm。

2.1.3电子天平：

量程不小于150g，感量0.01g。

2.1.4干燥器：

直径200～250mm，并用硅胶做干燥剂①。

注①：

用指示硅胶做干燥剂，而不用氯化钙。

因为许多粘土烘干后能从氯化钙中吸收水分。

2.2稳定中粒土

2.2.1烘箱：

同2.1.1

2.2.2铝盒：

能放样品500g以上。

2.2.3电子天平：

量程不小于1000g，感量0.1g。

2.2.4干燥器：

同2.1.4。

2.3稳定粗粒土

2.3.1烘箱：

同2.1.1。

2.3.2大铝盒：

能放样品2OOOg以上。

2.3.3电子天平：

量程不小于3000g，感量0.lg。

2.3.4干燥器：

同2.1.4。

3试验步骤

3.1水泥、粉煤灰、生石灰粉、消石灰和消石灰粉、稳定细粒土

3.1.1取清洁干燥的铝盒，称其质量m1，并精确至0.01g；取约50g试样（对生石灰粉、消石灰和消石灰粉取100g），经手工木锤粉碎后松放在铝盒中，应尽快盖上盒盖，尽量避免水分散失，称其质量m2，并精确至0.01g。

3.1.2对于水泥稳定材料，将烘箱温度调到11O℃；对于其他材料①，将烘箱调到105℃。

待烘箱达到设定的温度后，取下盒盖，并将盛有试样的铝盒放在盒盖上，然后一起放人烘箱中进行烘干，需要的烘干时间随试样种类和试样数量而改变。

当冷却试样连续两次称量的差（每次间隔4h）不超过原试样质量的0.1%②时，即认为样品已烘干。

3.1.3烘干后，从烘箱中取出盛有试样的铝盒，并将盒盖盖紧。

3.1.4将盛有烘干试样的铝盒放人干燥器内冷却③。

然后称铝盒和烘干试样的质量m3，并精确至0.01g。

注①：

某些含有石膏的土在烘干时会损失其结晶水，用此方法测定对其含水量有影响。

每1％石膏对含水量的影响约为0.2%。

如果土中有石膏，则试样应该在不超过80℃的温度下烘干，并可能要烘更长的时间。

注②:

对于大多数土，通常烘干16～24h就足够了。

但是，某些土或试样数量过多或试样很潮湿，可能需要烘更长的时间。

烘干的时间也与烘箱内试样的总质量、烘箱的尺寸及其通风系统的效率有关。

注③：

如铝盒的盖密闭，而且试样在称量前放置时间较短，则可以不放在干燥器中冷却。

3.2稳定中粒土

3.2.1取清洁干燥的铝盒，称其质量m1，并精确至0.1g。

取500g试样（至少300g）经粉碎后松放在铝盒中，盖上盒盖，称其质量m2，并精确至0.lg。

3.2.2对于水泥稳定材料，将烘箱温度调到110℃；对于其他材料，将烘箱调到105℃。

待烘箱达到设定的温度后，取下盒盖，并将盛有试样的铝盒放在盒盖上，然后一起放入烘箱中进行烘干，需要的烘干时间随土类和试样数量而改变。

当冷却试样连续两次称量的差（每次间隔4h）不超过原试样质量的0.1％时，即认为样品已烘干。

3.2.3烘干后，从烘箱中取出盛有试样的铝盒，并将盒盖盖紧，放置冷却。

3.2.4称铝盒和烘干试样的质量m3，并精确至0.lg。

3.3稳定粗粒土

3.3.1取清洁干燥的铝盒，称其质量m1，并精确至0.1g。

取2000g试样经粉碎后松放在铝盒中，盖上盒盖，称其质量m2，并精确至0.lg。

3.3.2对于水泥稳定材料，将烘箱温度调到110℃；对于其他材料，将烘箱调到105℃。

待烘箱达到设定的温度后，取下盒盖，并将盛有试样的铝盒放在盒盖上，然后一起放人烘箱中进行烘干，需要的烘干时间随土类和试样数量而改变。

当冷却试样连续两次称量的差（每次间隔4h）不超过原试样质量的0.1％时，即认为样品已烘干。

3.3.33，并精确至0.lg。

4计算

用式（T0801-1）计算无机结合料稳定材料的含水量。

（T0801-1）

式中：

无机结合料稳定材料的含水量（％）；

M1—铝盒的质量（g）；

m2—铝盒和湿稳定材料的合计质量（g）；

m3—铝盒和干稳定材料的合计质量（g）。

5结果整理

本试验应进行两次平行测定，取算术平均值，保留至小数点后两位。

允许重复性误差应符合表T0801-1的要求。

表T0801-1含水量测定的允许重复性误差值

含水量（％）

允许误差（％）

含水量（％）

允许误差（％）

≤7

≤0.5

＞40

≤2

＞7，≤40

≤1

6记录

本试验的记录格式见表T0801-2。

表T0801-2无机结合料稳定材料含水且测定记录表（烘干法）

工程名称试验者

试样位置校核者

试样编号试验日期

试验方法

盒号

盒的质量m1（g）

盒+湿试样的质量m2（g）

盒+干试样的质量m3（g）

水的质量m2-m3（g）

干试样的质量m3-m1（g）

含水量（％）

T0809—2009水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定方法

（EDTA滴定法）

1适用范围

1.1本方法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，并可用于检查现场拌和和摊铺的均匀性。

1.2本办法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。

1.3本方法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。

2仪器设备

2.1滴定管（酸式）:

50mL,1支。

2.2滴定台：

1个。

2.3滴定管夹：

1个。

2.4大肚移液管：

lOmL,50mL，10支。

2.5锥形瓶（即三角瓶）:

200mL，20个。

2.6烧杯：

2OOOmL（或1OOOmL），1只；300mL,10只。

2.7容量瓶：

lOOOmL，1个。

2.8搪瓷杯：

容量大于1200mL，10只。

2.9不锈钢棒（或粗玻璃棒）：

10根。

2.10量筒：

100mL和5mL，各1只；50mL,2只。

2.11棕色广口瓶：

60mL,1只（装钙红指示剂）。

2.12电子天平：

量程不小于1500g，感量0.Olg。

2.13秒表：

1只。

2.14表面皿：

9cm,10个。

2.15研钵：

币12～13cm,1个。

2.16洗耳球：

1个。

2.17精密试纸：

pH12～140

2.18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），l个；5L（大口桶），10个。

2.19毛刷、去污粉、吸水管、塑料勺、特种铅笔、厘米纸。

2.20洗瓶（塑料）:

500mL，1只。

3试剂

3.10.1mol/m3时乙二胺四乙酸二钠（EDTA二钠）标准溶液（简称EDTA二钠标准溶液）：

准确称取EDTA二钠（分析纯）37.23g，用40～50℃的无二氧化碳蒸馏水溶解，待全部溶解并冷却至室温后，定容至1OOOmL。

3.210%氯化按（NH4Cl）溶液：

将500g氯化按（分析纯或化学纯）放在10L的聚乙烯桶内，加蒸馏水4500mL，充分振荡，使氯化钱完全溶解。

也可以分批在1OOOmL的烧杯内配制，然后倒人塑料桶内摇匀。

3.31.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液：

用电子天平称18g氢氧化钠（NaOH）（分析纯），放人洁净干燥的1OOOmL烧杯中，加1OOOmL蒸馏水使其全部溶解，待溶液冷却至室温后，加人2mL三乙醇胺（分析纯），搅拌均匀后储于塑料桶中。

3.4钙红指示剂：

将0.2g钙试剂梭酸钠（分子式C21H13N2NaO2s，分子量460.39）与20g预先在105℃烘箱中烘1h的硫酸钾混合。

一起放人研钵中，研成极细粉末，储于棕色广口瓶中，以防吸潮。

4准备标准曲线

4.1取样：

取工地用石灰和土，风干后用烘干法测其含水量（如为水泥，可假定含水量为0）。

4.2混合料组成的计算：

4.2.1公式：

干料质量=湿料质量/（1+含水量）

4.2.2计算步骤：

（1）干混合料质量=湿混合料质量/（1+最佳含水量）

（2）干土质量=干混合料质量/（1+石灰或水泥剂量）

（3）干石灰或水泥质量=干混合料质量-干土质量

（4）湿土质量=干土质量×（1+土的风干含水量）

（5）湿石灰质量=干石灰质量×（1+石灰的风干含水量）

（6）石灰土中应加人的水=湿混合料质量-湿土质量-湿石灰质量

4.3准备5种试样，每种两个样品（以水泥稳定材料为例），如为水泥稳定中、粗粒土，每个样品取1000g左右（如为细粒土，则可称取300g左右）准备试验。

为了减少中、粗粒土的离散，宜按设计级配单份掺配的方式备料。

5种混合料的水泥剂量应为：

水泥剂量为0，最佳水泥剂量左右、最佳水泥剂量±2%和+4%①，每种剂量取两个（为湿质量）试样，共10个试样，并分别放在10个大口聚乙烯桶（如为稳定细粒土，可用搪瓷杯或1OOOmL具塞三角瓶；如为粗粒土，可用5L的大口聚乙烯桶）内。

土的含水量应等于工地预期达到的最佳含水量，土中所加的水应与工地所用的水相同。

注①：

在此，准备标准曲线的水泥剂量可为0、2%,4%、6%、8%。

如水泥剂量较高或较低，应保证工地实际所用水泥或石灰的剂量位于标准曲线所用剂量的中间。

4.4取一个盛有试样的盛样器，在盛样器内加人两倍试样质量（湿料质量）体积的10%氯化按溶液（如湿料质量为300g，则氯化铰溶液为600mL；如湿料质量为1000g，则氯化按溶液为2OOOmL）。

料为300g，则搅拌3min（每分钟搅110～120次）；料为1000g,则搅拌5min。

如用1OOOmL具塞三角瓶，则手握三角瓶（瓶口向上）用力振荡3min每分钟120次±15次），以代替搅拌棒搅拌。

放置沉淀10min②，然后将上部清液转移到300mL烧杯内，搅匀，加盖表面皿待测。

注②：

如10min后得到的是混浊悬浮液，则应增加放置沉淀时间，直到出现无明显悬浮颗粒的悬浮液为止，并记录所需的时间。

以后所有该种水泥（或石灰）稳定材料的试验，均应以同一时间为准。

4.5用移液管吸取上层（液面上1～2cm）悬浮液10.OmL放人200mL的三角瓶内，用量管量取1.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液50mL倒人三角瓶中，此时溶液pH值为12.5～13.0（可用pH12～14精密试纸检验），然后加人钙红指示剂（质量约为0.2g），摇匀，溶液呈玫瑰红色。

记录滴定管中EDTA二钠标准溶液的体积V1，然后用EDTA二钠标准溶液滴定，边滴定边摇匀，并仔细观察溶液的颜色；在溶液颜色变为紫色时，放慢滴定速度，并摇匀；直到纯蓝色为终点，记录滴定管中EDTA二钠标准溶液体积V2（以mL计，读至0.1mL）。

计算V1–V2，即为EDTA二钠标准溶液的消耗量。

4.6对其他几个盛样器中的试样，用同样的方法进行试验，并记录各自的EDTA二钠标准溶液的消耗量。

4.7以同一水泥或石灰剂量稳定材料EDTA二钠标准溶液消耗量（mL）的平均值为纵坐标，以水泥或石灰剂量（%）为横坐标制图。

两者的关系应是一根顺滑的曲线，如图T0809-1所示。

如素土、水泥或石灰改变，必须重做标准曲线。

图T0809-1EDTA标准曲线

5试验步骤

5.1选取有代表性的无机结合料稳定材料，对稳定中、粗粒土取试样约3000g，对稳定细粒土取试样约1000g。

5.2对水泥或石灰稳定细粒土，称300g放在搪瓷杯中，用搅拌棒将结块搅散，加10%氯化钱溶液600mL；对水泥或石灰稳定中、粗粒土，可直接称取1000g左右，放人10%氯化钱溶液2OOOmL，然后如前述步骤进行试验。

5.3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。

6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。

7报告

试验报告应包括以下内容：

（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X;

（6）试验结果标准差S;

（7）试验结果变异系数Cy

8记录

本试验的记录格式见表T0809-10

表T0809-1水泥或石灰剂量测定记录表

工程名称试验方法

结构层名称试验者

稳定剂种类校核者

试样编号试验日期

标准曲线制定

平行试样

1

2

平均EDTA二钠标准

溶液消耗量（mL）

剂量

V1

（mL）

V2

（mL）

EDTA二钠标准

溶液消耗量（mL）

V1

（mL）

V2

（mL）

EDTA二钠标准

溶液消耗量（mL）

标准曲线公式

试样编号

V1

（mL）

V1

（mL）

EDTA二钠标准溶液消耗量

（mL）

平均EDTA二钠标准溶液消耗量（mL）

结合料剂量

（%）

1

2

T0813-1994石灰有效氧化钙和氧化镁简易测定方法

1适用范围

本方法适用于氧化镁含量在5％以下的低镁石灰。

2仪器设备

2.1方孔筛：

0.15mm，1个。

2.2烘箱：

50～250℃，1台。

2.3干燥器：

25cm，1个。

2.4称量瓶：

30mm×50mm，10个。

2.5瓷研钵：

12～13cm，1个。

2.6分析天平：

量程不小于50g，感量0.0001g，1台。

2.7电子天平：

量程不小于500g，感量0.01g，1台。

2.8电炉：

1500W，1个。

2.9石棉网：

20cm×20cm，1块。

2.10玻璃珠：

3mm，1袋（0.25kg）。

2.11具塞三角瓶：

250mL,20个。

2.12漏斗：

短颈，3个。

2.13塑料洗瓶：

1个。

2.14塑料桶：

20L，1个。

2.15下口蒸馏水瓶：

5OOOmL,l个。

2.16三角瓶：

300mL，10个。

2.17容量瓶：

250mL、1000mL，各1个。

2.18量筒：

200mL、1100mL、5OmL、5mL，各1个。

2.19试剂瓶：

250mL、lOOOmL，各5个。

2.20塑料试剂瓶：

1L，1个。

2.2l烧杯：

50mL，5个；250mL（或300mL），10个。

2.22棕色广口瓶：

60mL，4个；250mL，5个。

2.23滴瓶：

60mL，3个。

2.24酸滴定管：

50mL，2支。

2.25滴定台及滴定管夹：

各1套。

2.26大肚移液管：

25mL、50mL，各1支。

2.27表面皿：

7cm，10块。

2.28玻璃棒：

8mm×250mm及4mm×180mm，各10支。

2.29试剂勺：

5个。

2.30吸水管：

8mm×150mm，5支。

2.31洗耳球：

大、小各1个。

3试剂

3.11mol/L盐酸标准溶液：

取83mL（相对密度1.19）浓盐酸以蒸馏水稀释至1OOOmL，按下述方法标定其摩尔浓度后备用。

称取已在180℃烘箱内烘干2h的碳酸钠（优级纯或基准级纯）1.5～2.Og（精确至0.0001g），记录为m0，置于250mL三角瓶中，加100mL水使其完全溶解；然后加人2～3滴0.1％甲基橙指示剂，记录滴定管中待标定的盐酸标准溶液初始体积V1，用待标定的盐酸标准溶液滴定，至碳酸钠溶液由黄色变为橙红色；将溶液加热至微沸，并保持微沸3min，然后放在冷水中冷却至室温，如此时橙红色变为黄色，再用盐酸标准溶液滴定，至溶液出现稳定橙红色时为止，记录滴定管中盐酸标准溶液体积V2。

V1、V2的差值即为盐酸标准溶液的消耗量V。

盐酸标准溶液的摩尔浓度按式（T0813-1）计算。

N=m0/（V×0.053）

式中：

N—盐酸标准溶液的摩尔浓度（mol/L）；

m2—称取碳酸钠的质量（g）；

V—滴定时消耗盐酸标准溶液的体积（mL）；

0.053—与1.OOmL盐酸标准溶液[C（HCl）=1.000mol/L]相当的以克表示的无水碳酸钠的质量。

3.21%酚酞指示剂。

4准备试样

4.1生石灰试样：

将生石灰样品打碎，使颗粒不大于l.18mm。

拌和均匀后用四分法缩减至200g左右，放人瓷研钵中研细。

再经四分法缩减至20g左右。

研磨所得石灰样品，应通过0.15mm（方孔筛）的筛。

从此细样中均匀挑取10余克，置于称量瓶中在105℃烘箱烘至恒量，储于干燥器中，供试验用。

4.2消石灰试样：

将消石灰样品用四分法缩减至10余克左右。

如有大颗粒存在，须在瓷研钵中磨细至无不均匀颗粒存在为止。

置于称量瓶中在105℃烘箱烘至恒量，储于干燥器中，供试验用。

5试验步骤

5.1迅速称取石灰试样0.8～1.0g（精确至0.0001g）放人300mL三角瓶中，记录试样质量m。

加人150mL新煮沸并已冷却的蒸馏水和10颗玻璃珠。

瓶口上插一短颈漏斗，使用带电阻的电炉加热5min（调到最高档），但勿使液体沸腾，放人冷水中迅速冷却。

5.2向三角瓶中滴人酚酞指示剂2滴，记录滴定管中盐酸标准溶液体积V3，在不断摇动下以盐酸标准溶液滴定，控制速度为2～3滴/s，至粉红色完全消失，稍停，又出现红色，继续滴人盐酸，如此重复几次，直至5min内不出现红色为止，记录滴定管中盐酸标准溶液体积V4。

V2、V2的差值即为盐酸标准溶液的消耗量V5。

如滴定过程持续半小时以上，则结果只能作参考。

6计算

有效氧化钙和氧化镁含量按式（T0813-2）计算。

X=

×100（T0813-2）

式中：

X—有效氧化钙和氧化镁的含量（％）；

V5—滴定消耗盐酸标准溶液的体积（mL）；

N—盐酸标准溶液的摩尔浓度（mol/L）；

m—样品质量（g）；

0.028—氧化钙的毫克当量，因氧化镁含量甚少，并且两者之毫克当量相差不大，故有效氧化钙和氧化镁的毫克当量都以CaO的毫克当量计算。

7结果整理

7.1读数精确至0.1Ml。

7.2对同一石灰样品至少应做两个试样和进行两次测定，并取两次测定结果的平均值代表最终结果。

8报告

试验报告应包括以下内容：

（1）石灰来源；

（2）试验方法名称；

（3）单个试验结果；

（4）试验结果平均值。

9记录

本试验的记录格式见表T0813-1。

表T0813-1石灰有效氧化钙和氧化镁含且试验记录表

工程名称试验方法

路段范围试验者

石灰来源校核者

试样编号试验日期

盐酸标准溶液的摩尔浓度滴定

碳酸钠质量

（g）

滴定管中盐酸标准溶液体积

盐酸标准溶液消耗量

V（mL）

摩尔浓度

N

（mol/L）

平均摩尔浓度

（mol/L）

V1（mL）

V1（mL）

石灰的钙镁含量滴定

试验编号

石灰质量

（g）

滴定管中盐酸标准溶液体积

盐酸标准溶液消耗量

V5（mL）

石灰钙镁含量

X（%）

V3（mL）

V4（mL）

1

2

T0814-2009石灰细度试验方法

1适用范围

本方法适用于生石灰、生石灰粉和消石灰粉的细度试验。

2仪器设备

2.1试验筛：

0.6mm、0.15mm，1套。

2.2羊毛刷：

4号。

2.3天平：

量程不小于500g，感量0.Olg。

3试样准备

取300g生石灰粉或消石灰粉试样，在105℃烘箱中烘干备用。

4试验步骤

称取试样50g，记录为m，倒人0.6mm、0.15mm方孔套筛内进行筛分。

筛分时一只手握住试验筛，并用手轻轻敲打，在有规律的间隔中，水平旋转试验筛，并在固定的基座上轻敲试验筛，用羊毛刷轻轻地从筛上面刷，直至2min内通过量小于0.1g时为止。

分别称量筛余物质量m1、m2。

5计算

筛余百分含量按式（T0814-1）、式（T0814-2）计算。

X1=

×100（T0814-1）

X2=

×100（T0814-2）

式中：

X1—0.6mm方孔筛筛余百分含量（％）；

X2—0.6mm、0.15mm方孔筛，两筛上的总筛余百分含量（％）；

m1—0.6mm方孔筛筛余物质量（g）；

m2—0.15mm方孔筛筛余物质量（g）；

m—试样质量（g）。

6结果整理

6.1计算结果保留小数点后两位。

6.2取3个试样进行平行试验，然后取平均值作为X,、凡的值。

3次试验的重复性误差均不得大于5%，否则应另取试样重新试验。

7报告

试验报告应包括以下内容：

（1）石灰来源；

（2）试验方法名称；

（3）0.6mm方孔筛筛余百分含量；

（4）0.15mm方孔筛筛余百分含量。

8记录

本试验的记录格式见表T0814-1

表T0814-1石灰细度试验记录表

工程名称试验方法

路段范围试验者

石灰来源校核者

试样编号试验日期

项目

样品质量

（g）

0.6mm筛

余物质量m1（g）

0.15mm筛

余物质量m2（g）

X2

（%）

X2

（%）

第一次