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检测员培训资料

培训资料

一、土工

1.1规范标准

公路土工试验规程（JTGE40-2007）自2007年10月1日起实行，原规范（JTJ051-93）同时废止。

JTGE40-2007与JTJ051-93主要变化内容。

1、将“含水量”名称改为“含水率”。

删除了“碳化钙气压法”。

2、比重试验增加了浮力法

3、颗粒分析试验增加了对密度计法的“刻度及弯月面的校正”依据标准

4、界限含水率试验增加了76g锥入土17mm的液限试验方法

5、规定了击实试验的土类和击实筒的匹配以及击实功能等。

1.2主要检测参数

1、土的分类

（1）巨粒土

（2）粗粒土：

试样中巨粒组土粒质量少于或等于总质量15%，且巨粒组土粒质量之和多余总质量50%的土称粗粒土；砾（砂）含细粒土砾（砂）、细粒土质粒（砂），需要时分粗砂、中砂、细砂；

（3）细粒土：

试样中细粒组土粒质量多于或等于总质量50%的土称细粒土。

（4）特殊土：

黄土，膨胀土。

2、土的含水率试验

（1）烘干法：

本方法适用于测定黏质土、粉质土、砂类土、砂砾石、有机质土和冻土土类的含水率；

（2）酒精燃烧法：

本方法适用于快速建议测定细粒土（含有机质的土除外）的含水率；

（3）比重法：

本方法仅适用于砂类土。

需注意的问题：

含水率试验的样品在运输过程中应密封保存，防止含水率的损失，取样时应取原装样品中心的位置。

3、土的密度试验

（1）环刀法：

本方法适用于细粒土；

（2）灌砂法：

本方法适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。

粒径<15mm，厚度15-200mm；

需注意的问题：

环刀法：

当遇钙质结核或小石块阻挡环刀时，应取出钙质结核和小石块用土填满，遇见天然孔洞不应填土，要保持试样的原状态。

灌砂法：

用不同粒径的砂标定时对试验的重现性有影响。

使用的砂应清洁干燥，否则，砂的密度会有明显变化

4、颗粒分析试验

（1）筛分法：

本方法适用于分析颗粒大于0.075mm，小于60mm的土的颗粒组成。

（2）密度计法及移液管法：

本方法适用于分析粒径小于0.075mm的细粒土。

需注意的问题：

土分散，放在电沙浴上煮沸时应用冷凝装置。

1.3重点试验

1、界限含水率试验（液限和塑限联合测定法）

1）本试验的目的是联合测定土的液限和塑限，用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数，供公路工程设计和施工使用。

本试验适用于粒径不大于0.5mm，有机质含量不大于试验总质量5%的土。

2）试验步骤

取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。

如土中含有大于0.5㎜的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5㎜的筛。

取代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，使土样的含水量分别控制在液限（a点）。

略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）附近。

用调土刀调匀，密封放置18h以上。

将制备好的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯中，试杯装满后，刮成与杯边齐平。

给圆锥仪锥尖涂少许凡士林，将装满好土样的试杯放在联合测定仪上，使锥尖与土样表面刚好接触，然后按动落锥开关，测记经过5s锥的入土深度h。

去掉锥尖入土处的凡士林，测盛土杯中的含水量w。

3）数据处理

（1）在双对数坐标上，以含水率w为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水率的h——w图。

连此三点，应呈一条直线。

如三点不在同一直线上，要通过a点与b、c两点连成两条直线，根据液限（a点含水率）在hp——wl图上查得hp，以此hp再在h——w的ab及ac两直线上求出相应的两个含水率。

当两个含水率的差值小于2%时，以该两点含水率的平均值与a点连成一直线。

当两个含水率的差值不小于2%时，应重做试验。

（2）液限的确定

若采用76g锥做液塑限试验，则在h——w图上，查得纵坐标入土深度h=17mm所对应的横坐标的含水率w，即为该土样的液限wl。

若采用100g锥做液塑限试验，则在h——w图上，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水率w，即为该土样的液限wl。

（3）塑限的确定

通过76g锥入土深度h与含水率w的关系曲线，查得锥入深度为2mm所对应的含水率即为该土的塑限wp。

如采用100g锥试验，则需要先通过简易鉴别法及筛分法把砂类土与细粒土区别开来，再按这两种土分别采用相应的hp——wl关系曲线。

对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则用多项式曲线确定hp值。

2、土的击实试验

本方法适用于细粒土。

基本原理：

击实仪法是用锤击，使土密度增大，目的是在室内利用击实仪，测定土样在一定击实功能作用下达到最大密度时的含水率（最优含水率）和此时的干密度（最大干密度），借以了解土的压实特性。

目前国内常用的击实方法有两种：

（1）轻型击实：

适用于粒径不大于20mm的土，锤底直径为51mm，击锤质量为2.5kg，落距为305mm，单位体积击实功为591.6kJ/m3；分3层夯实，每层25击。

（2）重型击实：

适用于粒径不大于40mm的土。

击实筒内径为152mm，筒高116mm，击锤质量为4.5kg，落距为457mm，单位体积击实功为2682.7kJ/

（其他与轻型击实相同）；分5层击实，每层56击。

当土中最大颗粒粒径大于或等于40mm，并且大于或等于40mm颗粒粒径的质量含量大于5％时，则应使用大尺寸试筒进行击实试验，或进行最大干密度校正。

大尺寸试筒要求其最小尺寸大于土样中最大颗粒粒径的5倍以上，并且击实试验的分层厚度应大于土样中最大颗粒粒径的3倍以上。

单位体积击实功能控制在2677.2～2687.0kJ/m3范围内。

当细粒土中的粗粒土总含量大于40％或粒径大于0.005mm颗粒的含量大于土总质量的70％（即d30≤0.005mm）时，还应做粗粒土最大干密度试验，其结果与重型击实试验结果比较，最大干密度取两种试验结果的最大值。

各国所用的击实试验方法是大同小异的，重型击实试验方法的单位击实功为轻型击实法的4.5倍。

击实试验方法和相应设备的主要参数应符合下表的规定。

表击石试验方法种类

试验方法

类别

锤底直径（cm）

锤质量

（kg）

落高

（cm）

试筒尺寸

试样尺寸

层数

每层击数

击实功（kJ/m3）

最大粒径

（mm）

内径

（cm）

高

（cm）

高

（cm）

体积

（cm3）

轻型

Ⅰ-1

Ⅰ-2

2.5

15.2

12.7

997

2177

598.2

重型

Ⅱ-1

Ⅱ-2

4.5

15.2

12.7

997

2177

2687.0

2677.2

本次修订仍然采用了与美国试筒相近的尺寸，其中大试筒高17cm，减去垫块厚度5cm，净高为12cm，容积达2177cm3，比美国的类似试筒2144cm3稍大。

设计大试筒是为了既可做击实试验，也可做承载比试验。

1）试样制备

本试验可分别采用干土法和湿土法两种不同的方法准备试样。

干土法（土不重复使用）需按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水分（按2％～3％含水率递增），拌匀后闷料一夜备用。

湿土法（土不重复使用）就是采集5个以上的高含水率土样，每个质量3kg左右，按施工时能进行碾压的最高含水率分别晾干至不同含水率，其中至少3个土样小于此最高含水率，至少2个土样大于此最高含水率，然后按常规法进行击实试验。

2）试验步骤

（1）根据工程要求，按规定选择轻型或重型试验方法。

根据土的性质（含易击碎风化石数量多少、含水率高低），按规定选用干土法（土不重复使用）或湿土法。

（2）将击实筒放在坚硬的地面上，在筒壁上抹一薄层凡士林，并在筒底（小试筒）或垫块（大试筒）上放置蜡纸或塑料薄膜。

取制备好的土样分3～5次倒入筒内。

小筒按三层法时，每次约800～900g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3）；按五层法时，每次约400～500g（其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5）。

对于大试筒，先将垫块放入筒内底板上，按三层法，每层需试样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，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各层土的击实。

小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。

该部是很重要的试验步骤，应严格掌握。

对于干土法，每次宜增加2％～3％的含水率，这样可以提高击实曲线的质量。

（3）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。

（4）用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水率，计算至0.1％。

测定含水率用试样的数量按规定取样（取出有代表性的土样）。

两个试样含水率的精度应符合本试验规范的规定。

（5）对于干土法（土不重复使用）和湿土法（土不重复使用），将试样搓散，然后进行洒水、拌和，每次约增加2％～3％的含水率，其中有两个大于和两个小于最佳含水率。

最后按上述步骤进行其他含水率试样的击实试验。

3）数据处理

（1）计算击实后各点的干密度。

（2）以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。

如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。

（4）计算饱和曲线的饱和含水率，并绘制饱和含水率与干密度的关系曲线图。

（5）当试样中有大于40mm的颗粒时，应先取出大于40mm的颗粒，并求得其百分率，把小于40mm部分做击实试验，并分别对试验所得的最大干密度和最佳含水率进行校正（适用于大于40mm颗粒的含量小于30％时）。

表击实试验记录

校核者_________计算者_________试验者_________

土样编号

筒号

落距

45cm

土样来源

筒面积

997cm3

每层击数

试验日期

击锤度量

4.5kg

大于5mm颗粒含量

干

密

度

试验次数

筒+土质量（g）

2981.8

3057.1

3130.9

3215.8

3191.1

筒质量（g）

1103

湿土质量（g）

1878.8

1954.1

2027.9

2112.8

2088.1

湿密度（g/cm3）

1.88

1.96

2.03

2.12

2.09

干密度（g/cm3）

1.71

1.75

1.80

1.83

1.76

含

水

率

盒号

盒+湿土质量（g）

35.60

35.44

33.93

33.69

32.88

33.16

33.13

34.09

36.6

38.31

盒+干土质量（g）

34.16

34.02

32.45

32.26

31.40

31.64

31.36

32.15

24.28

35.36

盒质量（g）

水质量（g）

1.44

1.42

1.48

1.43

1.48

1.52

1.77

1.94

2.68

2.95

干土质量（g）

14.16

14.02

12.45

12.26

11.40

11.64

11.36

12.15

14.28

15.36

含水率（％）

10.3

10.1

11.9

11.7

13.0

15.6

16.0

18.8

19.2

平均含水率（％）

10.2

11.8

13.0

15.8

19.0

最佳含水率＝15.0％

最大干密度＝1.83g/cm3

图含水率与干密度的关系曲线

需注意的问题：

本次修订对击实试验采取了不同层数和击数而不改变击实功的做法，即对不同试验类别分别采用27次和98次，使相应的击实功仍维持在2677.2—2687.0kJ/m3左右。

为了适应不同道路等级、各种压实机具等的要求，本规程将轻型与重型试验并列。

采用哪种方法，应根据有关规定或工程、科学试验的特殊需要选定。

试验表明，在单位体积击实功相同的情况下，同类土用轻型和重型击实试验的结果相同。

当细粒土中的粗粒土总含量大于40%或粒径大于0.005mm颗粒含量大于土总质量的70%时，还应做粗粒土最大干密度试验，其结果与重型击实试验结果比较，最大干密度取两种实验结果的最大值。

3、土的承载比（CBR）试验

本方法只适用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。

试样的最大粒径宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm且含量不超过5%。

CBR试验时，按路基施工时击实标准求出最佳含水率和最大干密度，按最佳含水率制备9个试件后，每层击实数分别为30、50和98次，为了使路基材料在使用过程中的最不利状态，加载前饱水4昼夜，在浸水过程中及贯入试验时，在试件顶面应施加荷载板以模拟路面结构对土基的附加应力，贯入试验中，材料的承载能力越高，对其压入一定贯入深度所需施加的荷载越大。

1）试样制备

将具有代表性的风干试料（必要时可在50℃烘箱内烘干），用木碾捣碎，但应尽量注意不使用土或粒料的单个颗粒破碎。

土团均应捣碎到通过5mm的筛孔。

采取有代表性的试料50kg，用40mm筛筛除大于40mm的颗粒，并记录超尺寸颗粒的百分数。

将已过筛的试料按四分法取出约25kg。

再用四分法将取出的试料分成四份，每份质量6kg，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率。

2）实验步骤

（1）将试料按定的层数和每层击数进行击实，求试料的最大干密度和最佳含水量。

（2）将其余三份试料，按最佳含水率制备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。

用小铲将试料充分拌合到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。

浸润时间：

重粘土不得少于24h，轻粘土可缩短到12h，砂土可缩短到1h，天然砂砾可缩短到2h左右。

制每个试件时，都要取样测定试料的含水率。

注：

需要时，可制备三种干密度试件。

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55kg。

（3）将试筒放在坚硬的地面上，取备好的试样分3次倒入筒内（视最大料径而定），每层需试样1700g左右（其量应使击实后的试样高出1/3筒高1~2mm）。

整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层试样的击实，击实的锤应自由垂直落下锤迹必须均匀分布于试样面上。

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10mm。

（4）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。

（5）泡水膨胀量的步骤如下：

在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好滤纸并在其上安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板。

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。

向水槽内放水，使水自由的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25mm。

通常试件要泡水4昼夜。

泡水终了时，去试件上百分表的终读数，计算膨胀量。

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，以计算试件的湿度和密度的变化。

（6）贯入试验。

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，对准、整平并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。

先在贯入杆上施加45N荷载，然后将测力和测变形的百分表指针均调整至整数，并记录初始读数。

然后加荷使贯入杆以1~1.25mm/min的速度压入试件，同时侧记三个百分表的读数。

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250×10-2mm时，能有五个以上的读数。

因此，测力计内的第一个读数应使灌入量30×10-2mm左右。

3）数据整理

以单位压力（p）为横坐标，灌入量（ι）为纵坐标，绘制p-ι关系曲线，如下图所示。

图上曲线1是合适的。

曲线2开始段式凹曲线，需要进行修正。

修正时在变曲率点引以切线，与纵坐标交于O’点，O’即为修正后的原点。

一般采用灌入量为2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR）。

即：

CBR=p/7000×100

式中：

CBR——承载比（%），计算至0.1；

P——单位压力（kPa）

同时计算贯入量为5mm时的承载比：

CBR=p10500×100

如贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验应重做。

如结果仍然如此，则采用5mm时的承载比。

计算试件的湿密度、干密度和吸水率。

本试验记录格式如下表。

需注意的问题：

CBR贯入试验中，反映贯入量的两个百分表读数相差较大，改使取值因难，产生此问题的原因较多，主要有以下几点

（1）试验仪未水平，由于重力作用，贯入杆钢珠与座未紧密接触，在荷载作用下，钢珠的轻微移动，都会引起百分表的极大变化；解决方法：

放置仪器的试验台砌筑时应基本水平，每次试验前，试验仪也应用水平尺操平，低的一端用铁片垫起，调整几次直到水平为止。

（2）贯入杆与试件顶面未完全接触，在荷载作用下，必然导致贯入杆局部受力，使贯入杆深度不均，反映在百分表读数相差较大；解决方法：

将备好的试样放在升降台上，调整偏球座，使贯入杆与试件顶面完全接触，同时我们还应注意，读数前必须在贯入杆上施加一定荷载约定45N左右，使贯入杆不能在试件表面左右移动，然后将测力和测变形的百分表指针调零。

二、无机结合料稳定材料

2.1规范标准

公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTGE51-2009），自2010年1月1日起实行，原规范（JTJ057-94）同时废止。

（JTGE51-2009）与（JTJ057-94）主要变化内容

1、本规程统一使用方孔筛，明确了无级结合料稳定材料粗、中、细粒土的分界。

2、增加了石灰细度、石灰未消化残渣含量、粉煤灰、无机结合稳定材料振动压实等22个试验方法。

3、为保证实验结果的可靠性，提高了相关试验的精度。

4、修订了水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定方法。

2.2主要检测参数

1、烧失量

适用于粉煤灰的测定。

主要是驱除水分和二氧化碳，同时将存在的易氧化元素氧化，由硫化物的氧化引起的烧失量误差必须进行修正。

需注意的问题：

烧失量必须从低温开始。

用于水泥和混凝土中的粉煤灰烧失量温度为950±25℃，在无机结合料稳定材料中的粉煤灰烧失量温度为：

950-1000℃。

2、石灰有效氧化钙

适应于各种石灰的有效氧化钙的含量。

需注意的问题：

（1）生石灰打碎，原规程是过2mm圆孔筛，现规程统一采用标准方孔筛，筛孔为1.18mm；

（2）在试验操作有关键几条：

①取样时，若是消石灰，用四分法缩至10克左右研细取得，而不是通过0.15mm筛取得；②蔗糖要迅速覆盖试样，以防试样被碳化；③加热蒸馏水是为了排除二氧化碳，故冷却后马上进行下一步操作；另外，在试验检测中要注意石灰的有效氧化钙含量随着其存放时间的增长在减少（尤其是野外露天存放）。

3、石灰氧化镁

适用于石灰的总氧化镁含量。

需注意的问题：

（1）原规程钙指示剂为0.1g，现规程钙指示剂为0.2g；

（2）称取石灰试样时宜用减量法；

（3）用EDTA二钠标准溶液滴定时速度宜为2-3滴/s，不宜过快。

4、水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定方法

适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定性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，也适用于水泥终凝之前水泥含量的测定，也可以测定水泥和石灰综合稳定材料中结合料的剂量。

需注意的问题:

（1）在试验操作过程中，每个样品搅拌的时间、速度和方式应相同，以减少试验误差；

（2）配置的氯化铵最好是当天用完，不能放置过久，以免影响试验的精度；

（3）原规程上原材料过2-2.5mm的筛后，在进行配料。

每份取料为300g，搅拌3分钟，放置沉淀4分钟。

现规程对粗集料基层（最大粒径在25mm左右）必须有1000g左右的总质量，放入体积是湿料两倍的氯化铵进行拌和，料为1000g，搅拌5min，放置沉淀10min。

如10min后得到的是浑浊悬浮液，应增加放置沉淀时间，直到无明显悬浮液为止，并记录所需的时间。

以后所有该种水泥和石灰稳定材料试验，均应以同一时间为准。

5、无机结合稳定材料的取样、成型和养生

无机结合料有击实试验和振动压实试验方法来确定无机结合稳定材料的最佳含水量和最大干密度，对于水泥、石灰、粉煤灰等稳定材料用在高速公路时应用振动压实试验的方法来确定其最佳含水量和最大干密度。

需注意的问题:

（1）无机结合料稳定材料在做击实或振动压实试验时水泥应在试验前逐个加入，加有水泥的试样拌合后，应在1h内完成试验。

拌合超过1h的试样，应予作废；

（2）无机结合料稳定材料振动压实试验方法：

振动压实应遵守操作规程，由于振动压实时间较短，应认真观察压实机机头是否达到跳起状态，不要使机器长时间处于回弹跳起状态，对于高含水量下的试件应以试料挤出为停止振动的控制条件；；

（3）无机结合料稳定材料养生：

试样的质量损失是指含水量的减少，不包括由于各种原因从试件上掉下的混合料。

2.3重点试验

1、无机结合稳定材料的振动压实试验

本试验方法适用于在室内对水泥、石灰、石灰粉煤灰稳定粒料土基层材料进行振动压实试验，对无机结合料稳定粒料一般选用面压力约为0.1Mpa，激振力约6800N，振动频率为28～30Hz的振实条件。

无机结合料用振动压实试验方法来确定无机结合稳定材料的最佳含水量和最大干密度。

1）试验准备

对集料进行筛分，按预定级配配好集料。

如果集料的最大公称粒径不大于37.5mm，则直接备料；如果大于37.5mm的粒径含量超过10%，则过37.5mm筛备用，筛分后记录超尺寸颗粒的百分率。

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。

对于细料，试样应不少于100g；对于中粒料，试样应不少于1000g；对于粗粒料，试样应不少于2000g。

同时测定石灰和水泥的含水量。

2）试验步骤

（1）调节振动压实机上下车的配重块数、偏心块夹角和变频器的频率。

对无机结合料稳定粒料一般选用面压力约为0.1MPa①，激振力约6800N②，振动频率为28～30Hz的振实条件。

（2）将准备好的各种粗、细集料按照预定的混合料级配配制5～6份，每份试料的干质量约为5.5～6.5kg。

预定5～6个不同含水量，依次相差1％～2%，且其中至少有两个大于和两个小于最佳含水量。

并按预定含水量制备试样。

将所需要的结合料，如水泥加到浸润后的试料中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。

加有水泥的试料拌和后，应在1h内完成振实试验。

拌和后超过1h的试样，应予作废（石灰稳定和石

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