水泥稳定碎石基层压实度检测方法研究.pdf

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1、水泥稳定碎石基层压实度检测方法研究夏爽1，谢立炳2，胡力群1(1．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安710064；2．杭州市萧山路桥工程处，浙江杭州31200)摘要：为对施工现场水泥稳定碎石基层压实度进行快速检测，利用水稳碎石未凝结时呈散体的状态，基于瞬态锤击响应加速度的方法，自行设计出压实度快速无损检测仪，通过实验确定仪器的各项参数，对静压法成型的不同压实度的试件的锤击时的加速度代表值进行分析各种影响因素，在路槽铺筑基层进行标定，确定加速度代表值与压实度的关系，并在施工现场进行测试，与灌砂法测定结果进行比较，发现加速度代表值与水

2、稳碎石压实度相关性较好。关键词：道路工程；压实度快速无损检测；加速度代表值；水泥稳定碎石基层中图分类号：U414．1文献标志码：B文章编号：1672—4011(2016)03—0046—02DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2016．03．0240前言压实度是公路施工的一项重要的质量控制指标，是保证道路路用性能的前提。压实度不足则需要对相应结构层进行补压，而水泥稳定类材料具有凝结硬化的特点，需及早掌握基层压实状况，以此决定是否进行补压或重铺来确保基层的使用性能。传统的压实度检测方法如灌砂法不能快速获取压实信息，且检测点往往

3、会成为路面的薄弱环节。机载式压实度检测深度过大，不能完全反映待测结构层的压实度；瑞雷波法其击振设备和整机较为笨重，不利于提高效率uo；核子密度仪有放射性，对人体有害。因此，水稳基层施工迫切需要快速、有效的压实度检测手段。文献[2]提出对细粒土基进行压实度评价的方法，张宜洛旧J在该方法基础上提出对中粗粒土的压实度评价方法。目前关于瞬态锤击法的研究多集中在土基上H。6J，在含有结合料的混合料上的研究较少。针对水稳基层尚未凝结时类似散体状态，根据散体结构不同密度下结构反力不同的锤击响应加速度，研制可用于检测水稳基层压实度的仪器，并研究水稳碎石的含水率和

4、延迟时间两个因素对加速度代表值的影响，并建立压实度与加速度代表值的拟合公式，为施工现场提供有效手段以控制水稳基层压实度。1基本原理与仪器组成1．1基本原理水泥稳定碎石从拌合到刚摊铺完时，水泥水化凝结程度较小，类似散体结构，利用从同一落距同一质量的锤落到地面时，此时对土体施加能量一定，冲击波在不同密度的土体中衰减的程度不同，反馈给锤体的能量不同，土体对锤作用有不同的结构反力，由此锤体在接触地面时具有不同的加速度。一般而言，土体密度越大，能量衰减越少，锤体响应加速度也越大。作者简介：夏爽(1993一)，男，安徽安庆人，在读硕士研究生，研究方向：道路结

5、构与材料。·46·1．2仪器组成仪器由导向筒、金属落锤、200g量程压电式加速度传感器、信号采集仪(采集频率为500Hz，频率过高会使加速度超过加速度传感器量程)、12V蓄电池、24V蓄电池、笔记本等组成，室内试验时，发现数据出现较大的离散性，这是由于当锤体落点处粗细颗粒分布不均导致，因此，在导向筒下增加一个橡胶垫片，能一定程度上使落点处材质均匀，减少高频噪声。1．3数据采集静压成型咖150×150mm的水稳试件，由于刚成型混凝土结构松散，所以不脱模，在落距为30cm时，在试件成型后，用落锤冲击多次，使加速度数值稳定，同时采集相应地冲击振动响应加

6、速度信号多次，待加速度数值稳定后，取已经稳定下来的5个加速度数据，得加速度代表值如式(1)：A=A—taS／，伍(1)式中，A为压实度代表值，A为加速度的算数平均值，n为数据个数；ta为t分布表中随自由度和保证率变化的系数，对于高等级公路置信区间取99％，其他等级公路取值为95％，本试验中以每5个数据为一组，因此查表可得此时的保证率系数为1．6449—7-81；S为加速度的标准差，表示加速度信号的离散程度。2材料准备试验所用水稳碎石采用文献[9]推荐骨架密实型级配中值，如表1所示。采用32．5级水泥，水泥剂量为4％。通过标准击实试验测得最佳含水量

7、与最大干密度分别为4．1％和2．365g／em3。表1骨架密实型水泥稳定碎石级配数据表3影响因素分析3．1不同压实度下的加速度代表值分别配置不同压实度的水稳试件，对试件进行测试，采集不同压实度试件下的加速度代表值，测试结果见图1。由图1可看出，在压实度在91％以下时加速度代表值增长缓慢，91％～96％时增长幅度增大，但96％以上加速度代表值增速减缓，且不明显。可能是由于受到加速传感器量程的限制，对于接近量程的范围时，分辨率不明显。3．2不同含水率下的加速度代表值为了解含水量对于水稳基层的加速度代表值的影响，在最佳含水率附近选取不同含水率重型击实成

8、型试件，采集试件同含水率下的加速度代表值，试验结果见图2。第42卷第3期2016年6月伊IIJ迂材SichuanBuildingMate