关于击实的规程法与建议法两种方法的探讨

关于击实的规程法与建议法两种方法的探讨

李华

四川正达检测技术有限责任公司 四川省成都市   611130 

无论是采用《试验规程》规定的重型击实法确定的最大干密度还是采用《建议》中的试验与理论相结合的方法确定的最大干密度，其目的都是为了检测压实度。因此，哪一种方法所确定的最大干密度最接近于施工实际，所测得的压实度最能反映真正的压实情况，哪种方法就最合理。

现采用同一种材料，用上述两种方法分别进行试验，最后对结果进行比较分析。

一、试样采用砂砾石，细料中含有少量的粘土，其试验结果见下表：

说明：砂砾石中小于5mm颗粒击实确定的最佳含水量为12%，最大干密度为1.99 g/cm3，大于5mm颗粒视比重为2.75 g/cm3，吸水率为0.8%。

二、试样采用水泥稳定碎石，水泥剂量为6%

为使两种试验结果有可比性，我们将（水泥质量/小于5mm颗粒质量）设定为一个定值。假设水泥稳定碎石用碎石的自然级配中大于5mm颗粒含量为60%，那么（水泥质量/小于5mm颗粒质量）为14.4%。按此比例的水泥稳定泄漏分别与一这质量的大于5mm颗粒制成含石率分别为75%、70%、60%、50%的混合料，用大击实筒按重型II.2法确定其最佳含水量和最大干密度，其试验结果见下表：

说明：碎石中大于5mm颗粒视比重为2.77 g/cm3，吸水率为0.9%。

从以上两种试样采用两种试验方法得出的试验结果分析来看：试样采用砂砾石时，两种方法确定的最佳含水量差别不大。含石率小于50%,建议法确定的最大干密度略大于规程法确定的最大干密度，而含石率增大（大于50%）后，建议法确定的最大干密度就远大于规程法确定的最大干密度。试样采用水泥稳定碎石时，建议法确定的最佳含水量比规程法确定的最佳含水量小的多，而随着含石率的增大，建议法确定的最大干密度就远远大于规程法确定的最大干密度，失去可比性。究其原因？我们从两种试验方法本身及实际操作应用作如下分析：

一、规程规定的重型击实法确定的是主要试样按规定分层装试筒，用一定质量的击锺按规定高度竖直方向分层击实达到规定的击实功后所处的密度状态。而在现场施工过程中，由于压实机械的不断发展，压实吨位高，而压实方法大都采用振动，使土颗粒不仅在竖直方向重新排列达到密度，在水平方向也更密度了，这就使得现场检测的干密度有可能大于重型击实法确定的最大干密度，即压实度大于100%，在《公路压实与压实标准》一书中也间提到，多次试验结果证明，压实度最大可达到105%。

由于现场用灌砂法检测压实度时，所检测到的集料级配不可能刚好是设计的比例，有时偏差很大，因此我们采取了按含石率确定最大干密度。但在配料时，按初拟含石率配的料不可能刚好用完，我们又将余料烘干进行筛分以确定准确含石率，这样就可以准确确定干密度和含水量随含石率变化的一条曲线了。

二、建议法提出了试验与理论相结合以确定最大干密度，即将试样中小于5mm颗粒的细集料按配合比中的比例备料，通过击实试验求得其最大干密度，最佳含水量，并通过试验求得大于5mm颗粒集料的视密度和吸水率。两者各自所占的比例（体积比）与其各自的密度乘积之和即为最大干密度。小于5mm颗粒所占比例（质量比）与其最佳含水量的乘积与大于5mm颗粒所占比例（质量比）与其吸水率的乘积之和即为最佳含水量。

从建议法中最大干密度的计算式可知，当含石率为100%时，其最大干密度就为大于5mm颗粒的视比重，实际上这是不可能的。我们知道，当含石率为100%时，其试样的最大干密度其实就是用击实法得到的紧装密度，其中存在的空隙率大小与大于5mm颗粒级配变化密切相关。不管怎么样，紧装密度都远小于视比重。因此，含石率与最大干密度的关系并不是一条直线，而是最大干密度达到一定的值（即大于5mm颗粒组成的空隙刚好被小于5mm颗粒全部填充）后逐渐降低至紧装密度的一条曲线。我们先将大于5mm颗粒按击实法求出其紧装密度，计算出空隙率，假定空隙率为30%，那么理论上含石率为70时，其干密度就为最大值，而实际上由于级配的影响，30%空隙用30%的细集料是无法完全填充的，可能需要40%、50%甚至更多。而且用建议法确定的是大于5mm颗粒被小于5mm颗粒（最密度状态）完全填充，包括集料的开口空隙（因其使用的是视比重），空隙率为0%。我们知道，即使是像沥青砼、水泥砼这样密实的结构体，其中也会有存在一定数量的空隙。

对于无机结合料（我们以水泥稳定碎石为例），建议法计算所采用的小于5mm的颗粒密度为恒定值，即小于5mm颗粒中水泥与细料比例为定值，我们用保证细集料中水泥不变的情况下分别配置了含石率为50%、60%、70%、75%的混合料，按规程击实确定的最大干密度分别 为2.18、2.25、2.30、2.33。而按建议法确定的最大干密度分别为2.43、2.49、2.56、2.59。计算得出其水泥剂量分别为7.2%、6.0%、4.3%、3.6%。可见，水泥剂量直接影响混合料的密度，也就是说水泥不仅与细集料参加反应，与粗集料也产生反应，而建议法否认了这一点，这就使得采用水泥稳定碎石试样时，两者失去了可比性。

至于最佳含水量，当细集料达到最佳含水量处于最密度状态，粗集料吸水饱合后，应还需要一定量富余的水份，在两者结合时起润滑和调节级配的作用，使之达到最密度状态，所以规程法确定的最佳含水量较建议法大一些，含石率越大越明显。

综上所述，我们认为用规程法确定的最大干密度和最佳含水量比建议法确定的最大干密度和最佳含水是更接近于施工实际，更合理一些，不过，规程法也尚需要进一步修订和完善。

作者简介：李华   出生年月：1977年4月

性别：女   民族：汉 

籍贯：四川仁寿    学历：本科    职称：高级工程师

研究方向：建设、交通、水利工程检测 

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