基于擊實方法差異對無機結合料穩定材料密度和級配影響的思考

賓武 歐陽標

(四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610000)

1 研究開展背景

依據現行《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》JTG E51—2009，確定混合料的最大干密度和最佳含水率有擊實試驗(一些規范稱為重型擊實試驗)和振動壓實試驗2種方法；一般來說，振動壓實試驗確定的最佳含水率小于擊實試驗確定的最佳含水率，最大干密度大于擊實試驗確定的最大干密度?！豆仿访婊鶎邮┕ぜ夹g細則》JTG/T F20—2015中混合料組合設計確定無機結合料穩定材料的最大干密度規定宜采用重型擊實方法；《公路工程質量檢驗標準》JTG F80/1—2017附錄B壓實度評定時規定以重型擊實標準為準；《城鎮道路工程施工與質量驗收規程》CJJ 1—2008中7.2.2中規定采用擊實試驗確定混合料最佳含水率和最大干密度；但在長期的試驗工作中，發現依據JTG E51—2009(T 0801—1994)擊實試驗方法所得出的最大干密度不能精確的對施工現場的壓實度進行控制，故本文對JTG E51—2009(T 0801—1994)擊實試驗方法進行研究。

2 新舊方法對比

擊實試驗的原理是在體積固定的試筒中，按規定的方法裝入試驗用混合料，用金屬擊實錘按不同的錘擊層數和次數給試模中混合料擊實功，使其密實，根據筒中的混合料質量及體積計算出密度并測量混合料含水率。

筆者在長期試驗中，思考試驗過程有3點細節對結果有影響：1)金屬擊實錘面積小，對擊打材料表面瞬間會產生強壓強，是否會將材料打碎破壞，在整體上影響和改變混合料的原有級配；2)擊打過程中，擊實錘正在擊打的位置，會對前一錘擊打完成位置的材料產生一定擾動，導致擊實功不能被混合料有效吸收；在每層擊實完成后，材料表面以下1cm左右有松散現象，是否會導致檢測結果偏??；3)擊實完成后，有一試驗步驟為用刮土刀齊筒頂細心刮平，以保證試樣體積和試筒體積完全一致；該方法對細粒土適用，但對粗粒土不太適用，粗粒土最后整平時試樣頂面一定會有凹凸不平現象，只能人為確認凹起部分和凸起部分體積大致相同，因此，人為因素對試驗數據有影響。綜合以上3種因素對擊實試驗的影響，筆者思考了1種新的試驗方法，經過統計和分析數據，新方法能有效保證數據的正確和適用。

以下是新方法和擊實試驗方法(T 0804—1994)對比：選擇2種強度相差大的礦料組成混合料，從試驗密度差異、級配變化情況兩方面進行比較(見表1～表4)。

表1 試驗方法

表2 砂巖混合料試驗結果

表3 卵碎石混合料試驗結果

表4 結果統計分析

3 新方法整體評價

(1)在一定的擊實功作用下，測出的密度比現行標準的密度偏大，該密度和振動壓實試驗方法結果相關性強，能有效指導室內試驗和現場檢測。

(2)該方法擊實功是由擊實錘→鋼墊塊→試樣方法傳遞，由于鋼墊塊的存在，試驗中礦料未直接接受擊實錘沖擊，礦料形狀不改變，混合料級配保持不變。

(3)本次試驗是以論證新方法的可行性為目的；對于不同礦料、不同含水組成的無機結合料穩定材料，測定其最大密度的擊實功還需大量試驗研究。