范文一:级配碎石最佳含水量与有效水膜厚度的关系
级配碎石最佳含水量与级配碎石最佳含水量与有效水膜厚度的关系有效水膜厚度的关系 的关系
王家主
(福建省交通科学技术研究所,福建 福州,350004)
[摘 要] 宏观上,最佳含水量是级配碎石配合比设计中一个重要指标,细观上,与之对应有一个有效水膜厚度。通过几种不同集料及级配碎石级配,计算各自最佳含水量下的有效水膜厚度,总结了该水膜厚度与石料固有属性之间的关系,得出了有效水膜厚度与细集料吸水率、砂当量、塑性指数之间的相关关系曲线,最后可利用该关系曲线,结合合成级配矿料的集料比表面积和进行级配碎石配合比设计中初步最佳含水量的确定,可作为一种新方法应用于工程实际。 [关键词]道路工程;级配碎石;最佳含水量;有效水膜厚度
[中图分类号] [文献标识码] [文章编号]
Relationship Between Optimal Water Content of Unbound Graded Aggregate Base and Effective Thickness of Water Film
W ANG Jia-zhu
(Fujian Communications Research Institute, Fuzhou 350004, Fujian province, China)
Abstract: Optimal water content is an important macroscopic index in material composition design of unbound graded aggregate base, while effective thickness of water film is the index between macroscopic and microcosmic ones. This paper calculated effective thickness of water film of several unbound graded aggregate bases and investigated the relationship between effective thickness of water film and inherent properties, and then arrived at a conclusion that effective thickness of water film has a high correlation with water absorption of fine aggregate, equivalent content of sand and index of plasticity. So the relationship curve of effective thickness of water film versus inherent properties of aggregate can be utilized for estimating optimal water content during material composition design of unbound graded aggregate base, with sum of specific surface area of aggregate grade calculated. As a new method, it can be utilized in engineering project.
Key words: highway engineering; unbound graded aggregate base; optimal water content;
effective thickness of water film;
1 前言
级配碎石作为传统的筑路材料,在公路和铁路的路基中得到广泛应用[1~2]。近年来,在高速公路设计新理念的指引下,级配碎石被应用于沥青路面柔性基层的下基层,以隔断沥青路面的反射裂缝。级配碎石结构中无胶结料,在水的作用下碾压成型,通过骨料嵌挤形成强度。水在级配碎石成型过程中充当了“胶结剂”和润滑剂的作用,在最佳含水量下,既能促进碾压,又能使压实度达到最大。宏观上讲,对于不同的石料、级配,级配碎石的最佳含水量往往是不同的,需要经过击实试验得到最大干密度曲线来确定。细观上讲,在最佳含水量下,裹覆集料的水膜厚度主要与石料本身的属性相关,受级配影响较小。因此,对级配碎石的水膜厚度的研究意义显著,一则有利于判断级配碎石最佳含水量设计的合理性,二则可以通过适宜的水膜厚度大致推算特定级配的最佳含水量,减少在击实试验中选点的盲目性,提高配合比设计的效率。反之,有效水膜厚度可以通过合成级配的最佳有效含水量和集料的比表面积和进行计算。
2. 有效水膜厚度计算 有效水膜厚度计算
本次研究选取了五种矿质集料,分别对其进行级配碎石的配合比设计,通过传统的击实方法确定其最佳含水量,同时,测定各种集料的吸水率、砂当量和塑性指数。每种矿料的合成级配及最佳含水量如表1所示。
表1 矿料合成级配及最佳含水量
A B C D E
100 100 100 100 100
35.7 42.3 38.4 46.9 35.1
26.3 28.9 26.3 35.6 27.9
20.1 18.9 20.4 27.1 22.1
14.6 15 14.9 19.3 16.9
10.3 10.8 10.2 13.0 9.7
6.7 7.9 7.2 6.8 6.4
4.7 5.1 4.8 4.7 4.5
5.4 6.0 5.4 6.0 5.8
[3]
注:26.5~9.5mm各档通过率本文未用到,故省略。
级配碎石中,水以两种形式分布,一是被石料内部孔隙吸收的孔隙水,二是填充于骨架间隙并裹覆石料的有效水。计算级配碎石水膜厚度,需要先求得有效水含量以及合成级配的集料比表面积和。有效水含量可通过式(1)和(2)计算:
m e =m o ?γ 式(1) γ=
∑γλ (i =1,2,3,4) 式(2)
i i
i =1
4
其中,m e ——有效水含量,m o ——最佳含水量,
γ——矿料级配合成吸水率,λi ——合成级配中每档矿料的比例。
矿料合成吸水率及有效水含量计算结果如表2。
[4]
集料的比表面积计算参考《公路沥青路面施工技术规范》, 计算式如式(3)和(4)。
表2 矿料合成吸水率及有效水含量
矿料 A B C D E
合成吸水率/%
有效含水量/%
SA =∑P i ×FA i 式(3)
DA =
m e
×10 式(4) SA
0.8 1.2 1.3 0.8 1.5
4.6 4.8 4.1 5.2 4.3
SA ——集料比表面积和, P i ——各筛孔的通过率,
FA i ——相应于各粒径集料的表面积系数, DA ——有效水膜厚度。
经计算得,五种矿料级配的集料比表面积和及有效水膜厚度如表3。
表面积系数
A B C D E
0.0041 0.41 0.41 0.41 0.41 0.41
0.0041 0.15 0.17 0.16 0.19 0.14
0.0082 0.22 0.24 0.22 0.29 0.23
0.0164 0.33 0.31 0.33 0.44 0.36
0.0287 0.42 0.43 0.43 0.55 0.49
0.0614 0.63 0.66 0.63 0.80 0.60
0.1229 0.82 0.97 0.89 0.84 0.79
0.3277 1.53 1.67 1.56 1.54 1.47
/ 4.50 4.87 4.62 5.07 4.49
/ 10.3 9.9 9.0 10.3 9.6
注:矿料级配中粒径大于4.75mm 的集料表面积系数均取0.0041,且只计算一次。
3.有效水膜厚度与石料3. 有效水膜厚度与石料固有有效水膜厚度与石料固有属性的关系固有属性的关系 属性的关系
由各粒径集料的表面积系数可知,4.75mm以下细集料对级配碎石的最佳含水量影响较大,粗集料影响甚微。由表3可知,级配碎石有效水膜厚度一般在9.0μm ~10.5μm 之间。为探究水膜厚度与石料固有属性之间的关系, 测定了每种矿料细集料的吸水率、砂当量及塑性指数,如表4。
A B C D E
0.71 1.59 1.37 0.72 1.34
63 75 56 58 50
3.9 3.7 4.2 4.3 2.6
10.3 9.9 9.0 10.3 9.6
计算各项属性与有效水膜厚度的相关性,相关系数计算结果如表5。
表5 各项属性与有效水膜厚度的相关系数5 各项属性与有效水膜厚度的相关系数 各项属性与有效水膜厚度的相关系数
相关系数 有效水膜厚度/μm
细集料吸水率/%
-0.684
砂当量/% 0.350
塑性指数 0.146
由表5可知,有效水膜厚度与单独各项属性的相关性差。可见,有效水膜厚度受综合因素的影响,计算得有
效水膜厚度与几项固有属性综合关系式的相关系数如表6。
表6 综合因素与有效水膜厚度的相关系数6 综合因素与有效水膜厚度的相关系数 综合因素与有效水膜厚度的相关系数
相关系数 有效水膜厚度/μm
(S×I)/γ
0.747
(S×I)/γ
0.775(0.955,舍弃异常点B)
2
(lnS×lnI)/γ
0.714
注:S 为砂当量,I 为塑性指数,γ为细集料吸水率。
比较而言,有效水膜厚度与(S×I)/γ相关性较好,在五组矿料中,包含一个异常点B ,舍弃B 点,重新
2
计算相关系数高达0.955。因此,在未知石料与水的浸润程度情况下,可将该指标用于有效水膜厚度的快捷判断,
2
有效水膜厚度与(S×I)/γ的回归关系如图1。
22
从图上可以看出,(S×I)/γ值大于200时,有效水膜厚度在10~10.5μm 之间;当(S×I)/γ小于200时,有效水膜厚度一般在9.5~10μm 之间,具体取值依图1判定。
4.最佳含水量确定4. 最佳含水量确定 最佳含水量确定
有了上述有效水膜厚度的判断方法,即可反过来大致判断未知级配碎石配合比的最佳含水量,而不必盲目选取击实点。
判断步骤如下:首率、砂当量、塑性指数的测定吸水率,进而求得(S×I膜厚度,同时,计算合成级配的集料比表面积和式(5)可求得该级配碎石的 得到初步最佳含水量5. 结论 结论
通过五组级配碎石最佳含水量下的有效水膜厚度计算,推断了最佳含水量下有效水膜厚度的1) 级配碎石最佳含水量下有效水膜厚度可利用最佳含水量、算;
2) 有效水膜厚度与(之间;当(S×Iγ为细集料吸水率)3) 可利用有效水膜厚度 [1] 熊明革,伍林.级配碎石性能的研究.铁 [2] 严二虎,沈金安,李 [3] 中华人民共和国 [4] 中华人民共和国
并进行吸水;然后按照矿料级配计算合成
)/γ2
,结合图1,推算出有效水;最后按照初步最佳含水量。
m o =DA ×SA +γ 式(5)
后,即可在该含水量两侧补点击实,快捷判断方法。具体S×I)/γ2相关性较好,()/γ2
小于200时,有效水膜厚度一般在;
初步计算级配碎石最佳含水量,方法参考文献 参考文献道建筑技术福普.沥青路面级配碎石基层的设计与施工工JTJ 057-94公路工程无机JTG F 40-2004公路沥青路面施工技术规范图1 有效水膜厚度与(有效水膜厚度与(S ×I )/γ2关系 加以验证,最终得到级配碎石的最佳含水量。
得出了有效水膜厚度与石料固有属性之间的关系,并
论如下:
矿料级配合成吸水率及集料比表面积和进行计
/γ2
值大于200时,有效水膜厚度在10~10.5μm
9.5~10μm 之间(S 为砂当量,I 为塑性指数,简单快捷, 易于工程施工中应用。
,(3):57~58;
艺[J].公路交通科技.2004, 21(3):9~13; 稳定材料试验规程[S]. 人民交通出版社.1994; [S]. 人民交通出版社.2004.
先对各档集料进行筛分,结S×I)[J].2002交通部.结合料交通部.
范文二:最佳含水量
最佳含水量:可使填土获得最大密实度的含水量(击实试验、手握经验确定)。充盈系数(灌注桩):一根桩实际灌注的混凝土方量与按桩管外径计算的桩身体积之比。 砼搅拌时间:从全部材料投入搅拌桶起,到开始卸料为止所经历的时间。 “三一”砌砖法:即一铲灰、一块砖、一挤揉的砌筑方法。结构安装工程:用起重设备将预制构件安装到设计位置的整个施工过程。
皮数杆:画有洞口标高、砖行、灰缝厚、插铁埋件、过梁、楼板位置的木杆。灌注桩:是指直接在施工现场桩位上成孔,然后在孔内安放钢筋笼,浇筑混凝土成桩。 施工缝:在混凝土浇筑过程中,由于技术上的原因或设备、人力的限制,混凝土不能连续浇筑,中间的间歇时间超过混凝土初凝时间,需要留有施工缝。 分件安装: 指在厂房结构吊装时,起重机每开行一次仅吊装一种或两种构件的吊装方法。 预应力混凝土:在结构承受外荷载前预先对其在外荷载作用下的受拉区施加预应力,以改善结构使用性能。混凝土结构工程:大模板:大模板是大型模板或大块模板的简称。它的单块模扳面积大,通常是现浇墙时每面只需使用一块模扳,为区别于组合钢模板和钢框胶合板模板,故称大模板。
填空题:
1、 铲运机的运行路线有:环形路线、“8”字形路线。
2、 地坑排水的方法有:集水井降水法、井点降水法、隔渗法。
3、 砼原材料称量的允许偏差是水泥、混合材料 ±2%。粗、细骨料 水、外加剂 ±2%。
4、 砖墙砌筑时,灰缝厚度应控制在10mm左右,一般范围是10mm±2mm。 简答题:
1.简述影响填土压实的主要因素: 压实功、土的含水量及每层铺土厚度。
2.简述沉管灌注桩施工时产生断桩的原因: (1)、地下土有淤泥层且有地下水,在提升钢管时,土的压力将混凝土桩挤断。(2)、在砂层有水时,这个就更容易将混凝土桩挤断。(3)、提升钢管速度过快,造成混凝土下落不及时而形成断桩。
3.简述砼结构施工缝的留设原则和处理办法:在混凝土浇筑程中,若因技术上的原因或设备、人力的限制,混凝土不能连续浇筑,中间的间歇时间超过混凝土初凝时间,则应留设施工缝。由于施工缝处新旧混凝土的结合力较差,是结构中的薄弱环节,故宜留置在结构剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝,梁、板应留垂直缝。
施工缝处浇筑混凝土之前,应除去表面的水泥薄膜、松动的石子和软弱的混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,不得积水。浇筑时,施工缝处宜先铺水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层,厚度为10~15mm,以保证接缝质量。浇筑过程中,施工处应细致捣实,使其结合紧密。
4.砼工程的质量检查包括哪些内容:混凝土质量检验包括施工过程中的质量检验和养护后的质量检验。1.施工过程中的质量检验即在制备和浇筑过程中对原材料的质量、配合比、坍落度等的检验,每一工作班至少检查一次。遇到特殊情况还应及时进行检验。混凝土搅拌时应随时检查2.混凝土养护后的质量检验主要包括混凝土的强度、外观质量和结构构件的轴线、标高、截面尺寸和垂直度的偏差检验。如设计上有特殊要求时,还需对抗冻性、抗渗性等进行检验。(注意:混凝土强度的检验主要是指抗压强度的检验)。
5.单层工业厂房的结构吊装方法有哪两种,其特点是什么:(1)分件吊装法:吊装过程中索具更换次数少,吊装速度快,效率高,可缎带构件校正、焊接固定、混凝土浇筑养护提供充足的时间。(2)节间吊装法:其优点是起重机行走线路短,
可及时按节间为下水道工序创造工作面。但这种方法要求选用重量较大起重机,起重机的性能不能充分发挥,索具更换频繁,安装速度慢,构件供应和平面布置复杂,构件校正及最后固定时间紧迫。(3)综合吊装法:结合了前两者的优点,因此结构吊装中多采用此方法。
6.试述大体积混凝土施工方法有几种,各特点?1.全面分层浇筑方案:在整个结构内全面分层浇筑混凝土,待第一层全部浇筑完毕,在初凝前再回来浇筑第二层,如此逐层进行,直至浇筑完成。此方案宜于结构平面尺寸不大的情况,浇筑时一般从短边开始,沿长边进行,也可以从中间向两端或由两段向中间同时进行。2.分段分层浇筑方案:混凝土从底层开始浇筑,进行一定距离后回来浇筑第二层,如此依次向前浇筑以上各层。此方案适用于厚度不太大,而面积或长度较大的结构。3.斜面分层浇筑方案:混凝土从结构一端满足其高度浇筑一定长度,并留设坡度为1:3的浇筑斜面,从斜面下端向上浇筑,逐层进行。此方案适用于结构的长度超过其厚度3倍的情况。
7.砖砌体的施工质量要求是什么?如何保证?砖砌体施工质量要求:横平竖直、砂浆饱满、灰缝均匀、上下错缝、内外搭砌、接槎牢固。
砌块砌筑的质量要求:1、砌块砌体应当达到砂浆密实,灰缝、砌块平直2、墙体转角处和纵横交接处应同时砌筑3、砌块一般采用全顺组砌,上下皮错缝1/2砌块长度,上下皮砌块应分皮咬槎,交错搭接4、预埋拉结筋的直径、数量、长度应符合设计要求和相关技术规程的规定5、芯柱配筋应符合设计要求,且芯柱混凝土的强度等级也应符合设计要求,并切实振捣密实6、砌体的位置及垂直度允许偏差应符合规定。
8.打桩工程质量验收的主要项目有哪些?1)预制桩质量验收:(1)施工前应对成品外观及强度检验,打桩开始前应对桩位的放样进行验收。(2)施工过程中检查桩的柱体垂直度、沉桩情况、贯入情况、桩顶完整状况、电焊接桩质量、电焊后的停歇时间等。(3)打桩施工结束后,工程桩应进行承载力检验,一般采用静荷载实验的方法进行检验,检验桩数不少于3根,当总桩数少于50根时不应少于2根。此外还应对桩身质量进行检验。
2)灌注桩的验收:灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅拌及灌注、承载力检测及桩身质量等四个内容的质量检查。
9.土壁失稳(塌方)的主要原因是什么?1)土质差且边坡过陡,会使土体稳定性差,在开挖深度大的基坑时就会引起塌方。2)雨水地下水渗入基坑会使边坡的重量增大,抗剪能力低,也会引起塌方。3)基坑边缘附近大量堆土或停放机具材料,使土体产生剪应力超过土体强度而破坏。
10.卷材防水屋面对基层有什么要求?卷材防水屋面渗漏的原因是什么?有哪些防治措施?1) 找平层表面应压实平整,不得有酥松,起砂,起皮现象。2) 卷材防水屋面基层与突出屋面结构(女儿墙/立墙/天窗壁/变形缝/烟囱等)的交接处,以及基层的转角处(水落口/檐口/天沟/檐沟/屋脊等),均应做成圆弧。内部排水的水落口周围应做成略低的凹坑。3) 铺设屋面隔汽层或防水层前,基层必须干净,干燥。
11.模板及其支撑系统必须满足的要求:1.保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置的正确性。2.具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。3.构造简单,拆装方便,能够多次周转使用。4.接缝严密,不易漏浆。
12.钢筋机械性能试验内容有: 钢筋的机械性能通过试验来测定,测量钢筋质
量标准的机械性能有屈服点、抗拉强度、伸长率,冷弯性能等指标。
13.钢筋连接三种常用的连接方法:1)绑扎连接;2)焊接连接;3)机械连接。
14.混凝土浇筑要求保证内容:1)浇筑要在混凝土初凝前、分层、连续浇筑;2)混凝土自由倾落度和混凝土塌落度均应符合规定标准;3)浇筑竖向结构前,地不应现浇入50-100mm厚的相同成分的水泥砂浆,使其连接牢固;4)浇筑过程中应时刻观察模板及其支架、钢筋预埋件、及预留孔洞的情况,还要及时认真填写施工记录,以保证施工质量。
15.混凝土浇筑前的准备工作:浇筑混凝土前,应检查和控制模板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置,其偏差值应符合现行国家标准的规定。此外,还应检查模板支撑的稳定性以及接缝的密合情况。
16.施加预应力的目的:预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度.
17.预应力混凝土的施工方法::1.先张法。在混凝土灌筑之前,先将由钢丝钢绞线或钢筋组成的预应力筋张拉到某一规定应力,并用锚具锚于台座两端支墩上,接着安装模板、构造钢筋和零件,然后灌筑混凝土并进行养护。当混凝土达到规定强度后,放松两端支墩的预应力筋,通过粘结力将预应力筋中的张拉力传给混凝土而产生预压应力。2.后张法。先灌筑构件,然后在构件上直接施加预应力的方法。一般做法多是先安置后张预应力筋成孔的套管、构造钢筋和零件,然后安装模板和灌筑混凝土。预应力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土达到强度后,再将预应力筋张拉到要求的应力并锚于梁的两端,预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。
18.预应力筋张拉程序:①有粘结预应力混凝土先浇混凝土主要张拉程序为:埋管制孔→浇混凝土→抽管→养护穿筋张拉→锚固→灌浆(防止钢筋生锈。②无粘结预应力混凝土主要张拉程序为预应力钢筋沿全长外表涂刷沥青等润滑防腐材料→包上塑料纸或套管(预应力钢筋与混凝土不建立粘结力)→浇混凝土养护→张拉钢筋→锚固。
计算
1、某混凝土实验配合比为1:2.17:4.24,水灰比0.65,现场测得砂、石含水率分别为3%和1.0%。求:(1)现场施工配合比;(2)每台搅拌机每次上料100Kg水泥,需配水、砂、石多少?
1)施工配合比为水泥:砂子:石子 = 1:2.17(1+3%):4.24(1+1.0%) = 1:
2.235:4.664
2)搅拌一次混凝土各材料的用量为
水泥:100Kg
砂子:100*2.235 = 223.5Kg
石子:100*4.664 = 466.4Kg
水:100*0.65–100*2.17*3%-100*4.24*1.0%=54.25Kg
2、某基坑底长90,宽60m,深10m,四边放坡,边坡坡度1:1,试计算挖土土方工程量。如地下室的外围尺寸为78m× 48m,试求1、预留回填土方量。 2、弃土土方量。
土的最初可松性系数为Ks=1.25,土的最终可松性系数为Ks′=1.04,
1) F1=\90*60=5400m2;F2=(90+10+10)*(60+10+10)=8800m2;
F0=(90+110)*(60+80)/4=7000m2
挖土土方工程量: V=H(F1+4F0+F2)/6=70333.33m3
2)地坪下埋基础体积:V1=78*48*10=37440m3
预留回填土方量: V2=(V-V1)*Ks/Ks′=39535.26m3
弃土土方量: V3=V*Ks-V2=48381.40m3
3、某建筑物一层共有10根L梁(图),计算编号3钢筋下料长度。钢筋端部锚固长度10d。
单选题。(共15题、每题1分,计 15分)
1 在土的工程分类中,三类土为:坚实土。
2 土方边坡的高度h=2m,底宽b=4m,坡度系数为:m=b/h=2.
3 能够综合完成全部土方施工工序的机械是:铲运机。
4 某土样重量为100g,含水为20g,则含水量为:W=mw/ms*100%=mw/(m1-mw)=25%.
5在填土的压实方法中用于压实非粘性土效果较好的是:振动压实法。 6 混凝土预制桩达到设计强度的 70% 方可起吊。
7 为避免缩颈桩,可采用 复打 施工方法。
8 人工挖土桩的孔径一般应大于: 800mm .
9 以下可以砌筑18墙的组砌形式是:两平一测。
10 定形组合钢模板P3015的宽度为: 300mm .
11 普通硅酸盐水泥拌制的混凝土采用自然养护方法时,养护时间最少为: 7d . 12 多立杆式脚手架用于杆件接长的扣件是:对接扣件。
13 以下由于振实薄壳结构混凝土较好的是:表面振捣法。
14 以下关于沥青卷材屋面防水施工错误的是________
15 以下关于装饰工程说法错误的是________
16、填方工程施工要求( )
17、轻型井点降水,水力坡度I为:环形井点为1/10 ,单排线状井点为1/4 。
18、开挖方式为“后退向下,自重切土”的单斗挖土机是:抓铲挖土机。
19、当桩较密集时,下面哪种打桩顺序不正确(自中间向两个方向或四周对称施打)
20、预制桩在起吊时,砼设计强度应达到:70%。
21、留置施工缝的位置时应考虑留在 剪力较小且便于施工 部位。
22、砼的制备中,材料一般的进入料斗顺序为:石子、水泥、砂、水。
23、现浇整体结构中长度不大于8M的梁模板,在砼强度达到设计强度标准值的百分率为 75% 时才能拆模。
24、抹灰分为底层、中层和面层。其中底层的作用是 结合初步找平。
25、柱子砼浇筑高度超 3m 时,应采用串筒溜槽下落。
二 多选题。(共10题,每题2分、计20分。)
1 在基坑定位放线中,可根据龙门板定出:ABCD
A 基础轴线 B 基础边线
C 基底标高 D 基坑开挖线
2 集水井降水法降水过程中易导致AC:
A 流砂 B 坑底下沉
C 边坡塌方 D 管涌
3 预制桩打桩时,当桩较稀疏时,可采用的打桩顺序是:BD
A 从中间向两侧 B 从两侧向中间
C 从中间向四周 D 逐排打设
4 以下关于砌砖施工正确的是:ABD
A 放线后应摆砖 B 应使用“三 . 一”砌法
C 灰缝厚度一般为8-10mm D 接槎处必须设斜槎和拉结筋5 以下为扣件式钢管脚手架体系的构件的是:ABC
A 直角扣件 B 剪刀撑
C 抛撑 D 天轮
6 钢筋的连接方法有:ABD
A 绑扎连接 B 焊接连接
C 铆接连接 D 机械连接
7 混凝土的施工配料中,实际用量比设计用量多的材料是:AB
A 石子 B 砂子
C 水泥 D 水
8 以下关于单层工业厂房结构安装正确的是:CD
A 柱与基础杯口间混凝土应一次浇筑完毕
B 屋架吊装时不可采用两点绑扎
C 第一榀屋架用缆风绳固定
D 分件安装法较为常用
9地下工程防水方案有以下几种:BD
A 防水混凝土结构 B 贴卷材防水层
C 地下涂膜防水 D 防水加排水措施
10 以下属于装饰抹灰的是:ABCD
A 干粘石 B 斩假石 C 拉毛灰 D 喷涂
范文三:水泥稳定碎石最大干密度与最佳含水量求解方法探究
aggregate were discussed which obtained the学科代码:56025 solution method of the maximal dry density 水泥稳定碎石最大 and optimum water content applicable to mix design. Firstly the curve was fitted using 干密度与最佳含水 graphical method showing that more than 量求解方法探究 third-order polynomial fitting curve could obtain the
maximal dry density and optimum water content . 杜银飞 Secondly the relation between water content河海大学 土木与交通学院,江苏 南京 210098摘要:对水泥稳
定碎石含水量和干密度的关系进行 and dry density was solved by numerical了讨论,
得到了适用于其配合比设计的最大干密度 solution method showing that it had identical和最佳含水量的求解方法。首先利用图解法对曲线进行拟合,得出采用大于
三阶的多项式拟合曲线可 results with the polynomial curve fitting method.以得到合
适的最佳含水量和最大干密度。其次利用 Then the curve fitting and numerical solution数值求解法对最大干密度和最佳含水量进行了求解,结果显示:该法的求解
结果与高次多项式曲线 were compared deeming that the more than拟合结果十分吻
合。然后对曲线拟合求解和数值求 third-order polynomial fitting curve method解进行
了比较,认为实际应用中采用大于三阶的多项式拟合求得最大干密度和最佳含水量。
最后,针 should be used in the practice. Finally aiming at对由于求解方法不标准导致
的最大干密度偏小这 the defect of the smaller maximal dry density一缺陷,从两个方
面分析了其对混合料性能造成的影响。 produced by the non-standard method its the关键词:水泥稳定碎石;最大干密度;最佳含水量; impacts on mixture performances were analyzed多项式拟合;数值插值中图分类号: 文献 from two aspects.标识码: 文
章编号:K004 Key words: cement-stabilized aggregate maximal dry density optimum
water content polynomial Solution method inquiry to fitting numerical interpolation
method maximal dry density and 水泥稳定碎石基层因其早期强度高、抗 optimum
water content of 冲刷能力强、板体性好等优点在我国高等级cement-stabilized
aggregate 公路中得到广泛的运用。配合比设计主要是 得到四个指标:集料级配、
最佳含水量、最 DU Yin-Fei School of Civil Engineering and Transportation 佳干密度
及水泥剂量,其中最佳含水量和最 Hohai University Nanjing 210098 China 大干密度
在击实试验中根据含水量与干密Abstracts: The relation between water 度之间的关系
曲线,峰值对应点即为最佳含content and dry density of cement-stabilized 水量或最大
干密度1。最大干密度是评价填土压实标准中的一个重要的指标,它的大小 2.2 图
解法求最大干密度和最佳含水量直接决定着现场填土的压实质量是否符合 根据1,
干密度-含水量关系曲线要出 2施工技术规范的要求 。得到准确的配合比 现最值
点。Excell 电子表格中通常所用的拟设计指标对于提高混合料性能及施工和易 合
曲线中,能够出现峰值的只有 n 阶多项式性、减少工后病害具有重要的作用。 n2、
3、4、5、6。故这里仅对这五种情况 新版《公路工程无机结合料稳定材料 下的关
系曲线进行了拟合,拟合曲线分别如试验规程》将含水量和干密度的关系采用二 图
1、2、3 所示,拟合曲线方程、回归系数次曲线进行拟合,曲线的峰值点对应的含
水 R2 、最大干密度 max 及最佳含水量 列于表量及干密度即为最佳含水量和最
大干密度。 2 中。但在实践过程中发现,此时所得到的干密度 ,(,,, ,(,
,, ,(,,,或含水量并非是最佳含水量和最大干密度。 ,(,,, ,(,,
, 干密度(,,;, , ) ,(,,, ,(,,,依据1,用二次曲线对干密度-
含水量进行 ,(,,, ,(,,, ,(,,, ,(,,,拟合,对这一拟合方法的合理性进行了探 ,(,,, ,(,,, , , ,,(,,,,,, , ,(,,,,, , ,(,,,, ,(,,, , ,(,,, , , ,(,,,,讨,提出了一种符合实际的拟合方法;其次 ,(,,,
,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 含水量(,)利用数值求解法对最大干密度和最佳含水 图 1 n2 时的拟合曲线量进行了求解;最后针对存在的缺陷从配合 ,(,,, ,(,,, ,(,,, ,(,,,比设计和施工两个方面进行了相关的讨论。 ,(,,, 干密度(,,;, , ) ,(,,, ,(,,, ,(,,, ,(,,, ,(,,,1 含水量与干密度求解方法探究 ,(,,, ,(,,, ,(,,, , , , , ,,,,,, , ,(,,,,, , ,(,,,,, , ,(,,,, ,(,,, ,(,,
, , ,(,,,, ,(,,, , ,
,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,(1.1 干密度与含水量数据采集 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 含水量(,) 根据某省 225 省道水泥稳定碎石基层所 图 2 n3
时的拟合曲线用混合料配合比设计时得到的数据进行干 ,(,,, ,(,,,,(,,, ,(,,,密度-含水量关系曲线的探究。4.0水泥剂 ,(,,, 干密度(,,;, , ) ,(,,, ,(,,, ,(,,,量时击实试验得到的原始数据如表 1 所示。 ,(,,, ,(,,, ,(,,, ,(,,, ,(,,, 表 1 击实试验结果 ,(,,, , , , , , ,(,,,,, , ,(,,,,, , ,(,,,, , ,(,,,,, , ,(,,,, ,(,,, , , , , ,(,,, 试验次数 干密度g/cm3 含水量
,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( ,( , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 含水量(,) 1 2.189 2.4 2 2.238 3.5 图 3 n4、5、6 时的拟合曲线 3 2.269 4.6 表 2 不同拟合情况下的结果 4 2.233 5.6 拟合项目 max /g/cm3 / 5 2.180 6.7 n2 2.259 4.6 1 2.269、 2 2.233g/cm3。将其值代入1 n3 2.263 4.6 式得: ω 4.6ω 5.6 ω 3.5ω 5.6 n4、5、6 2.269 4.6 L2ω × 2.238 3.5 4.63.5 5.6 4.6 3.54.6 5.6 分析图 1、图 2、图 3 及表 2 可以得 ω 3.5ω 4.6 2 × 2.269 × 2.233 5.6 3.55.6 4.6到:1n 值不同,拟合曲线方程不同,n2、 对2式求导得:3 情况下的回归系数相同,n4、5、6 时拟 L 2 0.060.276合度很好;2n 值不同,最佳含水量相同, 令 L 2 0,解得 4.6;这是因为最佳含水量仅保留到小数点后一 将 4.6 代入2式解得位;3随着 n 值的增大,最大干密度增大。 max L 2 2.269g/cm3 。很明显可以看出,新版规范中指定的拟合方法将导致最大干密度的虚假的降低,这种降 3 两种求解方法对比低将会对混合料的路用性能造成一定程度 从 2.2 和 2.3 中求解的数据可知,三阶的影响。 以上多项式拟合图解法和数值插值法得到 根据最大干密度的定义,由此可以得到 的最大干密度和最佳含水量完全一致,即认采用大于三阶的多项式拟合曲线可以得到 为两者在
求解此类问题上都具有可应用性。合适的最佳含水量和最大干密度。 Excell 表格对试验人员来说简单易用,可操2.3 数值解法求解最大干密度和最佳含水量 作性强,对峰值点附近的坐标比例进行一定 研究表明,击实试验所要求的最大干密 的放大即可得到准确的结果;相比之下,数度就在该组试验数据中的大者的附近同时, 值解法求解过程比较繁琐,且要求试验人员可以从曲线可知其形状是一抛物线型,所 具有一定的数值计算基础。因而,比较两者以,选取插值节点应尽可能选取该组试验数 的优缺点后实际应用中推荐采用三阶以上 2据中干密度值较大者 。利用冯忠居、谢永 多项式拟合图解法求解水泥稳定碎石的最利提出的三点二次插值算法对表 1 中的干密 大干密度和最佳含水量。度和含水量进行求解得到最大干密度和最佳含水量。插值公式为1式: 4 最大干密度虚假的偏小的影响 ω ω1 ω ω2 ω ω0 ω ω
2 L 2 ω ρ0 ρ1 对于水泥稳定碎石混合料,击实试验确 ω0 ω1 ω0 ω2 ω1 ω0
ω1 ω2 ω ω 0 ω ω 1 1 定的最大干密度主要应用于以下两个方面: ρ2 ω 2 ω0 ω2 ω1 1配合比设计时的试件成型;2施工时压 取 0 、 1 、 2 分别为 3.5、
0 2.238、4.1 对配4.6、5.6 实度检测的标尺。进行计算,其对应的干密度分别为
合比设计的影响 当然,由于压实度与平整度是一对矛盾 配合比设计时成型试件按照 m0.98×V 的指标,压实度的降低必然导致平整度的提× max×1向试模中装料,当 最大干密度 高,这会给人们造成一些错觉:使用目前的 max 减小将会导致向试模中装料减少,从而 碾压工艺不仅能够达到压实度,而且平整度即导致试件成型后真实压实度不再是预设 也有了保证。实际上,由于虚假的满足要求,的 98。以上述为例,当 n2 时 max2.259 工后一段时间后一系列的病害就会不断涌g/cm3 ,n4、5、6 时 max2.269 g/cm3 ,此 现,得不偿失。时的真实压实度计算如下:K/ max98, 5 结语98× max98×2.2592.214g/cm3K2.2 针对新版《公路工程无机结合料稳定材14/2.26997.5。压实度的降低必然导致强 料试验规程》指出,以干密度为纵坐标,含度的降低,加及水泥稳定碎石混合料以无侧 水量为横坐标绘制含水量-干密度曲线。试限抗压强度为唯一设计指标,于是为了达到 验各点采用二次曲线方法拟合曲线,曲线的设计强度必然要提高水泥剂量。水泥剂量的 峰值点对应的含水量及干密度即为最佳含提高一方面将导致基层温缩和干缩裂.
范文四:基于有效水膜厚度的级配碎石最佳含水量确定
基于有效水膜厚度的级配碎石最佳含水量
确定
基于有效水膜厚度的级配碎石最佳含 水量确定
前言
级配碎石作为传统的筑路材料, 在公路路基中得到广泛应用.近年 来在高速公路设计新理念的指引 下,级配碎石被应用于沥青路面柔 性基层的下基层,以隔断沥青路面的 反射裂缝.级配碎石结构中无胶结 料在水的作用下碾压成型.通过骨 料嵌挤形成强度.水在级配碎石成型 过程中充当了"胶结剂"和润滑剂的 表1矿料合成级配及最佳含水量 作用在最佳含水量下,既能促进碾 压又能使压实度达到最大.宏观上 讲对于不同的石料,级配级配碎石 的最佳含水量往往是不同的.需要经过 击实试验得到最大干密度曲线来确定. 细观上讲.在最佳含水量下.裹覆集料 的水膜厚度主要与石料本身的属性相 关.受级配影响较小.因此,可以通过 适宜的水膜厚度大致推算特定级配的最 佳含水量,减少在击实试验中选点的盲 文/刘立方
目性.提高配合比设计的效率.
有效水膜厚度计算
本次研究选取了4种矿质集料,分
别对其进行级配碎石的配合比设计,通 过传统的击实方法确定其最佳含水量, 同时测定各种集料的吸水率,砂当量和 塑性指数.每种矿料的合威级配及最佳 含水量见表1.
级配碎石中,水以两种形式分
——
\筛孔《mm)
矿料,\31.54-752361180.6O.30.15O075最佳含水量(%) 110042328.91891510.8795.16.0
210038426.320.41491027.2485.4
31O046935627.11931306.84.76.0
410035.127922.116.99.76.44.55.8
表2矿料合成吸水率及有效水含量
矿料合成吸水率(%)有效含水量(%) 11.24.8
21.341
3O.85.2
4154.3
表3集料比表面积和及有效水膜厚度
布.一是被石料内部孔隙吸收的孔隙
水,二是填充于骨架间隙并裹覆石料的 有效水.计算级配碎石水膜厚度,需要
先求得有效水含量以及合成级配的集料 比表面积和,即
P口一Y
,\孔(ram)比表面积和水膜厚度
矿料\31.54.752.3611806O3O15O.075(m/kg)(m) 表面积系数000410.00410.00820.O164002870.06140.12290.3277,,
10.410.170240310.43O.660.971.674.879.9 20410160_220330.430.630891.564.629.0 3041019029O.440.550.800.841.545.071O.3 40410.14023O.360.490600_791.474.499.6 表4有效水膜厚度与石料固有属性
,\属性
矿料\细集料吸水率(%)砂当量(%)塑性指数有效水膜厚度(m)
11.59753799
21.3756429.0
3072584.3103
4134502696
表5各项属性与有效水膜厚度的相关系数
相关系数I细集料吸水率(%)砂当量(%)I塑性指数
有效水膜厚度("m)l0.6840.35010.146
表6综合因素与有效水膜厚度的相关系数
相关系数(S×I)/Y(S×1)/Y(I13SXInI】/v
有效水膜厚度(m)O.7470775(0955,舍弃异常点B)O_714
),',(一
,23.4)
其中.为有效水含量,肌为最
佳含水量,Y为矿料级配合成吸水率,
为合成级配中每档矿料的比例.矿料
合成吸水率及有效水含量计算结果见表
2集料的比表面积计算参考《公路沥
青路面施工技术规范》.计算式分别为
SA=×,一'
:×lO
——
集料比表面积和.
2011年第7期(4月_[)?交通世界》175 现代公路
碎石封层施工质量控制关键技术一智 根
步碎石封层.本文从机理方面对分步碎 石封层的工作原理的不足进行了分析, 沥青与石料结合时,沥青的温度已经下 降很多,石料和沥青的接触面为负角. 接触面小,因此.结合性很差;在此基 础上,引入了同步碎石封层的工作原 理,沥青和石料同步撒布在几秒钟甚 至一秒内即可完成结合,并进一步说明 同步碎石技术具有的一系列优点及大力 推广的必要性.
半刚性基层表面粗糙度控制
技术
由于基层表面粗糙程度和洁净程 度对下封层的施工质量及基面层的连接 图1有效水膜厚度与(SXI)/Y关系 ——
各筛孔的通过率,
——
相应于各粒径集料的表面
积系数,
,)/4——有效水膜厚度.
经计算得.种矿料级配的集料比 表面积和及有效水膜厚度如表3,矿料
级配中粒径大干475mm的集料表面积 系数均取00041,且只计算一次. 有效水膜厚度与石料固有属
性的关系
由各粒径集料的表面积系数可
知,475mm以下细集科对级配碎石 的最佳含水量影响较大,粗集料影响 性能有着至关重要的作用关于基层表 面洁净程度的重要性在公路沥青路面施 工技术规范中一再的被强调,但是对基 层表面粗糙程度的重要性却没有提到. 实践已经证明,基层表面粗糙程度对层 间抗剪性能有很大的影响,所以.必须 在基层形成一定强度前对表面进行横向 拉毛处理或者在封层施工前使用其它 技术以获得粗糙均匀的表面.使路面基 面层间能够形成足够的啮合力.抵抗重 载车辆启动,制动等引起的层问水平剪 1刃力.
目前,高速公路交叉施工现象比较 严重,特别是在半刚性基层完工后,其它 工程仍在进行,无法完全禁止临时交通的 通行,而车辆的行走使得半刚性基层表面 "跑花"造成大量的松散颗粒,这些松散 甚微由表3可知,级配碎石有效水 膜厚度一般在9O"m,105um之 间.为探究水膜厚度与石料固有属性 之间的关系,
测定了每种矿料细集料的吸水
率,砂当量及塑性指数,如表4. 计算各项属性与有效水膜厚度的 相关性相关系数计算结果如表5. 由表5可知有效水膜厚度与单独各 项属性的相关性差.可见,有效水膜厚度 受综合因素的影响计算得有效水膜厚度 与几项固有属性综合关系式的相关系数如 表6.S为砂当量,l为塑性指数. 比较而言,有效水膜厚度与
(S×l】/v2相关性较好.在五组矿 料中.包含一个异常点B舍弃B点. 重新计算相关系数高达0955.因 此,在未知石料与水的浸润程度情况 下.可将该指标用于有效水膜厚度的 快捷判断,有效水膜厚度与(SXlj/ Y2的回归关系如图1.从图上可以看 出,(S×I)/Y2值大于200时,有 效水膜厚度在1O,1O5um之间当 (S×1)/Y2/J\于200时有效水膜 颗粒又会给清扫带来困难.
基层表面粗糙度小.层问摩阻力 较低,随着粗糙度增加,摩阻力增大. 抗剪性能也逐渐提高但是随着粗糙度 的进一步增加.基层表面纹理加深,粗 糙度增大.部分粘层材料就会堆积在表 面的纹理缝隙内.而无法形成均匀的薄 膜,因此.随着基层表面粗糙度的增 加.层间抗剪特性呈现先上升后下降的 趋势.所以.基层表面太光滑或过于粗
糙都不利于层间抗剪强度的提高,在处 理基层时一定要注意控制基层表面粗糙 度在一定的范围之内.
分步与同步碎石封层控制
技术
分步碎石封层即由沥青洒布车和 厚度一般在95,10m之间具体 取值依图1判定
最佳含水量确定
判断步骤如下:首先对各档集料 进行筛分,并进行吸水率,砂当量,塑 性指数的测定然后按照矿料级配计算 合成吸水率.进而求得(SX1)/v2 结合图1推算出有效水膜厚度同 时,计算合成级配的集料比表面积和 最后按照下式可求得该级配碎石的初步 最佳含水量.
=DX^5Y
得到初步最佳含水量后即可在 该含水量两侧补点击实.加以验证,最 终得到级配碎石的最佳含水量. 结论
通过4组级配碎石最佳含水量下的 有效水膜厚度计算,得出了有效水膜厚 度与石料固有属性之间的关系,并推断 了最佳含水量下有效水膜厚度的快捷判 断方法.
作者单位!华杰工程咨询有限公司
范文五:二灰碎石最佳含水量及最大干容重分析
摘要:石灰、粉煤灰、细料(粒径小于5mm的集料)是影响二灰碎石最大干容重和最佳含水量的重要因素,本文在做了大量试验的基础上通过正交试验方法分析了最大干容重、最佳含水量与影响因素之间的关系,确定出上述三因素之间的主要响影因素。
关键词:二灰碎石 最大干容重 最佳含水量 影响因素
1 前言
击实试验是道路工程基层、底基层混合料试验中最基本的试验之一,通过击实试验确定不同组的强度特性、合、不同配比混合料的最大干容重和最佳含水量,进而对混合料变形特性、路用性能进行分析。
最大干容重直接影响工程施工质量控制、工程施工进度、工程造价。最佳含水量的多少直接影响二灰碎石中火山灰反应的进行程度,二灰碎石的强度力学特性、变形性能。混合料含水量越大,孔隙越多,将导致混合料整体强度下降,收缩增大。最大干容重、最佳含水量是基层工程质量的重要影响因素,本文一共做了9种配比,每一种配比做一组平行试验,每组有10个试件了最大干容重、最佳含水量与影响因素的关系,分析,用正交试验方法分析了不同含量的石灰、粉煤灰、细料对最大干容重和最佳含水量的影响程度、确定影响最大干容重、最佳含水量的主要因素,为材料组合和配合比的选择提供依据。
2 原材料性质
2.1 石灰
试验用的石灰是扬州产生石灰,有效CaO+MgO含量为81.5%,未消解残渣含量9.7%。
2.2 粉煤灰
试验用的粉煤灰是扬州热电厂粉煤灰,其主要化学成分(%)颗粒组成分别列于表1、表2。
从表1、表2可见,各种氧化物的总含量超过85%,属于典型的硅铝粉煤灰。粉煤灰中小于0.075mm的颗粒含量为26.7%,可见本研究所用的粉煤灰颗粒较粗。
2.3 粗集料、细集料
试验所用的集料是扬州产的石灰岩,它们分别俗称为2-4-6(cm)碎石、1-3(cm)碎石、米砂、石屑,它们的筛分结果如表3。
3 试验方法
把试验需要考察的结果称为指标,影响试验指标的因素称为因子,因子所处的状态称为水平。影响程度势必对于石灰、粉煤灰、细料三个因素,如果单独考察某一个因素的增加试验量。鉴于此,此项试验采用正交试验方法,即对于各种影响因素安排不同的水平,利用现成的正交表,直接安排试验计划,这样既可以考察各种因素对强度的影响,又大大减少了试验量,使试验在“质”和“量”上得到保证。
3.1 确定因子和水平
由于本试验只考察3个参数:石灰、粉煤灰、细料,对最大干容重和最佳含水量的影响,故而碎石的配合比因子有3个:石灰-A,粉煤灰-B,细料-C。参考现有的各种二灰和集料级配,结合具体情况,本试验拟定因子和水平如表4。
3.2 选用正交表
根据因子水平选择正交表,选择的原则是试验的水平应等于正交表的水平,试验的因子个数应小于或等于正交表的列数。本试验属于三因子三水平试验,应选Lg(34)正交表
3.3 表头设计
将因子水平表中的各因素放在正交表适当的列上称为表头设计。由于本试验的因子间无交互作用,故表头设计如下,因素A,B,C分别置于Lg(34)的1、2、3列上,第4列上为空白列。表头设计如表5。
3.4 试验方案
将试验因子和水平依次列入正交表中即构成试验方案。如表6。
4 试验结果及分析
本次试验严格按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ057-94所述方法,对9种配比混合料做重型击实试验,得到混合料的最大干容重Yd和最佳含水量Wo。有关试验方法请参考文献[1]
4.1 试验结果(见表7)
4.2 试验结果分析方法
正交试验分析方法有二种:一是直观分析法,二是方差分析法,其中直观分析法比较简单易懂,只要对试验结果作少量计算,通过综合比较,便可得到最佳配比和因素影响程度,但直观分析不能估计试验过程及试验结果测定中必然存在误差的大小,也就是说不能区分某因素各水平所对应的试验结果间的差异究竟是由因素水平不同所引起的,还是试验误差所引起的。而方差分析法正好弥补这个不足,是将因素水平变化所引起的试验结果间的差异与误差波动所引起的试验结果间的差异区分开的一种数学方法。本文采用直观分析方法分析试验
结果,并运用方差分析法进行验证,关于二种方法的详细介绍请参考文献[2],正交试验分析方法计算结果见表8 。
基中R为直观分析法中的极差,描述试验点分散幅度的量。R值越大,表明试验点分散幅度越大。其分散程度的极差也大,那么,该因素对指标影响程度就大,对三个因素A,B,C中R值最大的因素为主要因素。结合正交表表6、表8。
Ij: 为第“J”列“1”水平所对应的数据之和;
IIj: 为第“J”列“2”水平所对应的数据之和;
IIIj : 为第“J”列“3”水平所对应的数据之和;
S: 为因素变动平方和,较大者为主要影响因素。
4.2.1 最大干容重与因素的关系
通过绘制的最大干容重与因素关系图图1 、图2、图3(Y轴为右侧坐标轴),可以发现,随着石灰、粉煤灰、细料的增加,最大干容重呈下降趋势,但表现各异。最大干容重与石灰用量近似线性关系;随着粉煤灰的用量的增加,最大干容重直线下降,且下降幅度较大;随着细料的增加,最大干容重也呈下降趋势,下降幅度并不大。尤其当含量由18%增至23%时,下降幅度最小,每个百分含量为0.00008g/cm3,当从23%至28%,下降为0.0058g/cm3,从下降幅度看,粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。产生上述现象的原因是:首先,由于在整个混合料的组成中,石灰,粉煤灰的密度小于细料的密度,细料密度又小于碎石的密度,它们含量的增加势必会造成混合料中其它组分的减少进而影响最大干容重。石灰、粉煤灰二者的密度相差不大,混合料中粉煤灰与石灰所占的比例为2:1至3:1,粉煤灰在“量”上要大于石灰的。故粉煤灰对最大干容重的影响要大于石灰对最大干容重的影响,从图中也可以发现,图2的曲线要比图1中的曲线下降趋势明显。对于细料由于它的密度大于石灰、粉煤灰而小于碎石,故细料含量的变化对最大干容重有影响但不如石灰、粉煤灰含量变化的影响大。对于整个混合料来说,5mm以上的碎石形成骨架,而石灰、粉煤灰起“填充”作用,当细料含量由18%至23%时,曲线近似水平,说明此时细料也用于填充,而当细料含量由23%至28%时,曲线变化明显,说明混合料的骨架作用被破坏,混合料中5mm以上颗粒被5mm以下颗粒代替,进而影响混合料的最大干容重。由此可见粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。通过级差计算(见表8)因素B的级差0.109,而因素A的R值为0.056,C的R值为0.033,三个因素对最大干容重影响程度大小依次为粉煤灰大于石灰,石灰又大于细料。其中粉煤灰为主要影响因素。同时,方差分析方法也证明了粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。
4.2.2 最佳含水量与因素的关系
通过绘制含水量与因素关系图,可以发现,随着石灰用量的增加,含水量在3.5%~5%的范围内变化较小,在5%~6.5%范围内变化较大,含水量与粉煤灰用量近似线性关系;当
细料由18%增至23%时,含水量基本未变,由23%增至28%时,含水量增加幅度稍大,为什么会出现上述现象呢?从混合料的组成来看,石灰、粉煤灰的颗粒组成较细,比表面积较大,容易吸收水分,故从图中可以看到图1 、图2中曲线的斜率要比图3中的大。粉煤灰是亲水性材料,持水率较高,极易吸收把持水分,工地上粉煤灰含水量可达30%以上,从文献[3、4]中粉煤灰的击实试验可以看出,含水量与干容重的关系曲线比较平缓,说明适宜压实所需的含水量范围幅度大。随着石灰、粉煤灰,细料用量每增加一个百分含量,含水量变化的幅度分别为0.367,0.228,0.063。根据这3个数据,同时石灰的比表面积要比粉煤灰的大,从这个角度来说,石灰是影响混合料含水量的主要因素,然而从二灰碎石混合料整体角度来说,粉煤灰是影响混合料含水量的主要因素,因为石灰的比表面积虽然比粉煤灰的大,但二者相差并不明显,在混合料中粉煤灰所占的比例要远大于石灰,二者的比例通常为1:2或1:3。,由于石灰,粉煤灰的比表面积要远远大于细料的比表面积,所以细料含量的微小变化对含水量的影响并不如石灰、粉煤灰明显。当细料的含量由18%增至23%时,对含水量基本没什么影响,说明此范围内混合料所含水量基本被石灰粉煤灰所消耗,当细料由23%增至28%时,含水量增加幅度很大,细料成为“多余的细料”,势必要吸收水分。通过级差计算(见表8),因子A的R值为1.1,因子B的R值为1.6,因子C的R值为0.633。三因子对最佳含水量的影响程度大小依次为粉煤灰大于石灰,石灰又大于细料,即粉煤灰为主要影响因素,同时方差分析也证明了粉煤灰是影响最佳含水的主要因素。
5 结论
通过上述分析可以得出以下结论:
(1)从指标(最大干容重、最佳含水量)与影响因素(石灰、粉煤灰、细料)的关系图1、图2、图3来看,随着影响因素含量的增加,最大干容重减小,最佳含水量增大,两个指标变化幅度随因素而异。
(2)从二灰碎石混合料整体角度来看,粉煤灰是二灰碎石最大干容重、最佳含水量的主要影响因素;从相同的因素含量变化来看,石灰是二灰碎石最大干容重、最佳含水量的主要影响因素。
(3)从二灰碎石混合料整体角度来看,石灰、粉煤灰细料对最大干容重、最佳含水量的影响程度依次为粉煤灰最大、石灰次之,细料最小。
(4)从对最大干容重、最佳含水量的影响因素分析、实际混合料的拌和、击实试验来看,三因素适宜的范围:石灰为4%~5.5%、粉煤灰为9%~13%、细料为20%~25%。
(5)很多研究表明二灰碎石混合料含水量越大,则混合料孔隙越多,将导致混合料整体强度下降,收缩增大,使二灰碎石半刚性基层裂缝增多,而混合料中的石灰、粉煤灰是影响二灰碎石混合料最佳含水量的重要因素,故在施工中应严格把握好石灰、粉煤灰的用量,控制混合料的最佳含水量。
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