灌砂筒簡(jiǎn)介：挖坑灌砂法測(cè)定壓實(shí)度試驗(yàn)方法技術(shù)/是河北省虹宇儀器設(shè)備有限公司自行研發(fā)的新一代試驗(yàn)儀器。
一,試驗(yàn)?zāi)康暮瓦m用范圍
1. 本試驗(yàn)法適用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定基層（或底基層）,砂石路面及路基上的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度,也適用于瀝青表面處治,瀝青貫入式路面的密度和壓實(shí)度檢測(cè),但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測(cè).
2. 灌砂筒用挖坑灌砂法測(cè)定密度和壓實(shí)度時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
（1）當(dāng)集料的zui大粒徑小于15mm,測(cè)定層的厚度不超過150mm時(shí),宜采用φ100mm的小型灌砂筒測(cè)試.
（2）當(dāng)集料的zui大粒徑等于或大于15mm,但不大于40mm,測(cè)定層的厚度超過150mm,但不超過200mm時(shí),應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試.
二,灌砂筒儀具與材料
1. 灌砂筒:有大小兩種,根據(jù)需要采用,形式和主要尺寸見圖3-4及表3-9.當(dāng)尺寸與表中不*,但不影響使用時(shí),亦可使用,儲(chǔ)砂筒筒底中心有一圓孔,下部裝一倒置的圓錐形漏斗,漏斗上端開口,直徑與儲(chǔ)砂筒的圓孔相同.漏斗焊接在一塊鐵板上,鐵板中心有一圓孔與漏斗上開口相接,在儲(chǔ)砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間沒有開關(guān),開關(guān)為一薄鐵板,一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起,另一端伸出筒身外,開關(guān)鐵板上也有一個(gè)相同直徑的圓孔.
灌砂儀的主要尺寸 表3-9
灌砂筒結(jié) 構(gòu)
小型灌砂筒
大型灌砂筒
儲(chǔ)砂筒
直徑 （mm）
容積 （cm3）
100
2120
150
4600
流砂孔灌砂筒
直徑 （mm）
10
15
金屬標(biāo)定罐
內(nèi)徑 （mm）
外徑 （mm）
100
150
150
200
金屬方盤基板灌砂筒
邊長(zhǎng) （mm）
深 （mm）
中孔直徑 （mm）
350
40
100
400
50
150
注:如集料的zui大粒徑超過40mm,則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸.如集料的zui大粒徑超過60mm,灌砂筒和現(xiàn)場(chǎng)試洞的直徑應(yīng)為200mm.灌砂筒
2. 金屬標(biāo)定罐:用薄鐵板制作的金屬罐,上端周圍有一罐緣.
3. 基板:用薄鐵板制作的金屬方盤,盤的中心有一圓孔.
4. 玻璃板:邊長(zhǎng)約500~600mm的方形板.
5. 試樣盤:小筒挖出的試樣可用飯盒存放,大筒挖出的試樣可用300mm×500mm×40mm的搪瓷盤存放.
6. 天平或臺(tái)秤:稱量10~15kg,感量不大于1g,用于含水量測(cè)定的天平精度,對(duì)細(xì)粒土,中粒土,粗粒土宜分別為0.01g,0.1g,1.0g.
7. 含水量測(cè)定器具:如鋁盒,烘箱等.灌砂筒
8. 量砂:粒徑0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清潔干燥的均勻砂,約20~40kg,使用前須洗凈,烘干,并放置足夠的時(shí)間,使其與空氣的濕度達(dá)到平衡.
9. 盛砂的容器:塑料桶等.
10. 其它:鑿子,改錐,鐵錘,長(zhǎng)把勺,長(zhǎng)把小簸箕,毛刷等.
三,灌砂筒方法與步驟
1. 按現(xiàn)行試驗(yàn)方法對(duì)檢測(cè)對(duì)象試樣用同種材料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),得到zui大干密度（）及*含水量.
2. 按本節(jié)"一"中第2項(xiàng)的規(guī)定選用適宜灌砂筒.
3. 按下列步驟標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量:
（1）在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂15mm左右為止.稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g.以后每次標(biāo)定及試驗(yàn)都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變.
（2）將開關(guān)打開,使灌砂筒筒底的流砂孔,圓錐形漏斗上端開口圓孔及開關(guān)鐵板中心的圓孔上下對(duì)準(zhǔn),讓砂自由流出,并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)（或等于標(biāo)定罐的容積）,然后關(guān)上開關(guān).
（3）不晃動(dòng)儲(chǔ)砂筒的砂,輕輕地將罐砂筒移至玻璃板上,將開關(guān)打開,讓砂流出,直到筒內(nèi)砂不再下流時(shí),將開關(guān)關(guān)上,并細(xì)心地取走灌砂筒.灌砂筒
（4）收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂,準(zhǔn)確至1g.玻璃板上的砂就是填滿筒下部圓錐體的砂.
（5）重復(fù)上述測(cè)量三次,取其平均值.
4. 按下列步驟標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量（g/cm3）:
（1）用水確定標(biāo)定罐的容積V,準(zhǔn)確至1ml.
（2）在儲(chǔ)砂筒中裝入質(zhì)量為的砂,并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上,將開關(guān)打開,讓砂流出.在整個(gè)流砂過程中,不要碰到灌砂筒,直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí),將開關(guān)關(guān)閉,取下灌砂筒,稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g.
（3）按下式計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量（g）:灌砂筒
式中 ——標(biāo)定罐中砂的質(zhì)量（g）;
——裝入灌砂筒內(nèi)的砂的總質(zhì)量（g）;
——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量（g）;
——灌砂入標(biāo)定罐后,筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量（g）.
（4）重復(fù)上述測(cè)量三次,取其平均值.
（5）按下式計(jì)算量砂的單位質(zhì)量:
式中 ——量砂的單位質(zhì)量（g/cm3）;
——標(biāo)定罐的體積（cm3）.
5. 灌砂筒試驗(yàn)步驟
（1）在試驗(yàn)地點(diǎn),選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不得小于基板面積.
（2）將基板放在平坦表面上,當(dāng)表面的粗糙度較大時(shí),則將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)不再下流時(shí)關(guān)閉開關(guān).取下灌砂筒,并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g.
注:當(dāng)需要檢測(cè)厚度時(shí),應(yīng)先測(cè)量厚度后再進(jìn)行進(jìn)一步驟.
（3）取走基板,并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回,重新將表面清掃干凈.
（4）將基板放回清掃干凈的表面上（盡量放在原處）,沿基板中孔鑿洞（洞的直徑與灌砂筒*）.在鑿?fù)策^程中,應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失,并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中,不使水分蒸發(fā),也可放在大試樣盒內(nèi).試洞的深度應(yīng)等于測(cè)定層厚度,但不得有下層材料混入,zui后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出.對(duì)土基或基層,為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā),可分幾次稱取材料的質(zhì)量.全部取出材料的總質(zhì)量為,準(zhǔn)確至1g.
（5）從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品,放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中,測(cè)定其含水量（,以%計(jì)）.樣品的數(shù)量如下:用小灌砂筒測(cè)定時(shí),對(duì)于細(xì)粒土,不少于100g;對(duì)于各種中粒土,不少于500g.用大灌砂筒測(cè)定時(shí),對(duì)于細(xì)粒土,不少于200g;對(duì)于各種中粒土,不少于1000g;對(duì)于粗粒土或水泥,石灰,粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料,宜將取出的全部材料烘干,且不少于2000g,稱其質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g.灌砂筒
注:當(dāng)為瀝青表面處治或?yàn)r青貫入式結(jié)構(gòu)類材料時(shí),則省去測(cè)定含水量步驟.
（6）將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間（儲(chǔ)砂筒內(nèi)放滿砂到要求質(zhì)量）,使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞,打開灌砂筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi),在此期間,應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒.直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的不再下流時(shí),關(guān)閉開關(guān),仔細(xì)取走灌砂筒,并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g.
（7）如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,可省去（2）（3）的操作.在試洞挖好后,將灌砂筒直接對(duì)準(zhǔn)放在試坑上,中間不需要放基板,打開筒開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi).在此期間,應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒.直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí),關(guān)閉開關(guān),仔細(xì)取走灌砂筒,并稱量剩余砂的質(zhì)量,準(zhǔn)確至1g.
（8）仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂,以備下次試驗(yàn)時(shí)再用.若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì),則應(yīng)該重新烘干,過篩,并放置一段時(shí)間,使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用.
四,灌砂筒計(jì)算
1. 按下面各式分別計(jì)算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量（g）:
（1）灌砂時(shí),試坑上放有基板時(shí):
（2）灌砂時(shí),試坑上不放基板時(shí):
式中 ——填滿試坑的砂的質(zhì)量（g）;
——灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量（g）;
——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量（g）;
,——灌砂后,灌砂筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量（g）;
（）——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的合計(jì)質(zhì)量（g）.
2. 按下列計(jì)算試坑材料的濕密度（g/cm3）:
式中 ——試坑中取出的全部材料的質(zhì)量（g）;
——量砂的單位質(zhì)量（g/cm3）.灌砂筒
3. 按下式計(jì)算試坑材料的干密度（g/cm3）
式中 ——試坑材料的含水量（%）.
4. 當(dāng)為水泥,石灰,粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的場(chǎng)合,可按下式計(jì)算干密度:
式中 ——試坑中取出的穩(wěn)定土的烘干質(zhì)量（g）.
5. 按下式計(jì)算施工壓實(shí)度:
式中 K——測(cè)試地點(diǎn)的施工壓實(shí)度（%）;
——試樣的干密度（g/cm3）;
——由擊實(shí)試得到的試樣的zui大干密度（g/cm3）.
注:當(dāng)試坑材料組成與擊實(shí)試驗(yàn)的材料有較大差異時(shí),可以試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí),求取實(shí)際的zui大干密度.
五,灌砂筒報(bào)告
各種材料的干密度均應(yīng)準(zhǔn)確至0.01g/cm3.