GB/T 18148-2015 土方机械 压实机械压实性能试验方法

　　ICS 53. 100 P 97

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18148—2015代替 GB/T 18148—2000

　　土方机械 压实机械压实性能试验方法

　　Earth-moving machinery—Testing method ofthecompaction

　　performanceofrollersand compactors

　　2015-10-09发布 2016-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 18148—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 18148—2000《压实机械压实性能试验方法》。本标准与 GB/T 18148—2000相比 ,除编辑性修改外主要技术变化如下 :

　　— 修改了规范性引用文件(见第 2 章 ,2000年版的第 2 章) ;

　　— 修改了“土的含水率 ”和“土的比重 ”的定义(见 3. 1 和 3. 2,2000年版的 3. 1 和 3. 2) ;

　　— 增加了 “理论压实度 ”和 “实际压实度 ”的定义(见 3. 7 和 3. 8) ;

　　— 增加了试验用土的特性参数 , 明确了土的塑性指数范围(见 4. 5) ;

　　— 修改了土的含水率试验内容 ,重新确定了含水率划分区间及允许平行差值(见 4. 5. 1, 2000年版的 4. 5. 1) ;

　　— 删除了部分试验设备和试验方法(见 2000年版的 4. 5. 4. 1~4. 5. 4. 5) ;

　　— 修改了土的界限含水率的测试内容(见 4. 5. 4,2000年版的 4. 5. 4) ;

　　— 修改了试验用土的含水率允差(见 5. 1. 1,2000年版的 5. 1. 1) ;

　　— 修改了表 2 中的样机工作质量区间划分内容(见 5. 1. 2,2000年版的 5. 1. 2) ;

　　— 修改了压实速度及振 动 压 实 振 动 参 数 的 选 择 的 要 求 (见 5. 1. 3 和 5. 1. 4, 2000 年 版 的 5. 1. 3、 5. 1. 4、5. 1. 6、5. 1. 7 和 5. 1. 8) ;

　　— 修改了干密度测定的内容(见图 1 和图 2,2000年版的图 3) ;

　　— 修改了确定压实度的内容(见 5. 2. 2,2000年版的 5. 2. 2) ;

　　— 修改了附录 A 的有关内容(见附录 A,2000年版的附录 A) 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国土方机械标准化技术委员会(SAC/TC334)归 口 。

　　本标准主要起草单位 : 国家工程机械质量监督检验中心 、一拖(洛阳) 建筑机械有限公司 、广西柳工机械股份有限公司 、山推工程机械股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 : 邸鹏远 、李隽 、韩长太 、郭启华 、张立银 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 18148—2000。

　　土方机械 压实机械压实性能试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了压实机械对土的压实性能试验方法 。

　　本标准适用于振动压路机 、光轮压路机 、轮胎压路机 、振荡压路机 、振动平板夯和振动冲击夯的压实性能试验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 50123—1999 土工试验方法标准

　　JTG E40—2007 公路土工试验规程

　　3 术语和定义

　　下列术语及定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　土的含水率 watercontentofsoil

　　土在 105 ℃ ~ 108 ℃下烘至恒量时所失去的水分质量与达到恒量后干土质量之比 , 以百分数表示 。 3.2

　　土的比重 specificgravity ofsoil

　　土在 105 ℃ ~ 108 ℃下烘至恒量时的质量与同体积 4 ℃蒸馏水质量之比 。

　　3.3

　　土的颗粒分析试验 grain composition testofsoil

　　测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法 。

　　3.4

　　土的液限 liquid limitofsoil

　　土从可塑状态变为流动状态时的分界含水率 。

　　3.5

　　土的塑限 plastic limitofsoil

　　土从半固体状态变为可塑状态时的分界含水率 。

　　3.6

　　击实试验 compaction test

　　在一定击实功条件下 ,测定材料的含水率与干密度关系的试验 。

　　3.7

　　理论压实度 theoreticalcompactness

　　土被样机压实后的实际干密度与该土最佳含水量对应的最大干密度之比 。

　　GB/T 18148—2015

　　3. 8

　　实际压实度 actualcompactness

　　土被样机压实后的实际干密度与该土实际含水量对应的干密度之比 。

　　4 试验准备

　　4. 1 试验所需的资料

　　试验中所需的标准和各种记录表 。

　　4.2 试验样机

　　在试验前 ,样机应进行试运转 ,使其处于正常工作状态 。

　　4.3 主要仪器、器具

　　试验用的仪器设备必须经过国家法定计量检定机构检定 ,且在其检定有效期内方可使用 ,必要时进行校准和标定 。

　　4.4 试验场地

　　压实试验场地应为底部和侧面用混凝土构筑好的地槽(允许用经充分压实的土槽代替) 。

　　4.5 试验用土

　　一般以粒径小于 5 mm 的亚砂性土壤作为试验用土 , 土的塑性指数范围应为 3~ 7,试验用土应在规定的级配范围内选择 ,使其颗粒组成接近级配范围的中值并偏离在较小的范围内 。试验前 ,必须进行下列试验 。

　　4.5. 1 土的含水率试验

　　4.5. 1. 1 仪器设备

　　采用下列仪器设备 :

　　a) 烘箱 :采用温度能保持 105 ℃ ~ 108 ℃的烘箱 ;

　　b) 天平 :感量 0. 01 g;

　　c) 其他 :干燥器 、称量盒等 。

　　4.5. 1.2 试验方法

　　土的含水率试验按下列方法进行 :

　　a) 取具有代表性土样 ,细粒土 15 g~ 30 g,砂类土 、有机土为 50 g,放入称量盒内 ,盖好盒盖 ,称湿土质量 ,精确至 0. 01 g;

　　b) 揭开盒盖 ,将盛有试样的盒放入烘箱内 ,在 105 ℃ ~ 108 ℃恒温下烘至恒质量 ;

　　c) 将烘干后的试样取出 ,放在干燥器内冷却 ,冷却后盖好盒盖 ,称其质量 ,精确至 0. 01 g;

　　d) 土的含水率按式(1)计算 ,并将结果记入表 A. 1;

　　w …………………………( 1 )

　　式中 :

　　w — 土的含水率 ;

　　m — 湿土质量 ,单位为克(g) ;

　　ms— 干土质量 ,单位为克(g) 。

　　e) 本试验应进行二次平行测定 ,取其算术平均值 ,允许平行差值应符合表 1 的规定 。

　　表 1 土的含水率测定的允许平行差值

　　4.5.2 土的比重试验

　　按 GB/T 50123—1999的 6. 2进行 ,试验结果记入表 A. 2。

　　4.5.3 土的颗粒分析试验

　　本试验根据土的颗粒大小及级配情况 ,分别采用以下方法 :

　　a) 筛 分 法 : 采 用 粒 径 大 于 0. 074 mm 的 土 , 按 GB/T 50123—1999 的 7. 1 进 行 , 试 验 结 果 记入表 A. 3;

　　b) 吸管 法 : 采 用 粒 径 小 于 0. 074 mm 的 土 , 按 GB/T 50123—1999 的 7. 3 进 行 , 试 验 结 果 记入表 A. 4。

　　4.5.4 土的界限含水率试验

　　按 GB/T 50123—1999的 8. 1进行 ,试验结果记入表 A. 5。

　　4.5.5 击实试验

　　本试验采用重型击实与轻型击实两种方法 。重型击实方法适用于压路机 ;轻型击实方法适用于夯实机械 。按 JTG E40—2007的第 16章进行 。试验结果记入表 A. 6。

　　4.5.6 密度试验

　　4.5.6. 1 仪器设备

　　采用下列仪器设备 :

　　a) 环刀 : 内径 6 cm~ 8 cm ,高 2 cm~ 3 cm ,壁厚 1. 5 mm~ 2 mm;

　　b) 天平 :称量 500 g,感量 0. 1 g;

　　c) 其他 :环盖 、击锤 、修土刀 、小铁锹 、直尺及含水率测定设备等 。

　　4.5.6.2 试验方法

　　密度试验按下列方法进行 :

　　a) 将取样面上的松散土壤清除干净 ,把已知质量的环刀平放在该面上 。然后将环盖放在环刀上 ,导杆座对准环盖上面的凹槽 ,用击锤将环刀垂直打入土中 ,至土样伸出环刀为止 ;

　　b) 拿掉击锤和环盖 ,将环刀和土样一起挖出 ,削去两端余土 ,使土样与环刀口面齐平 ;

　　c) 擦净环刀外壁 ,称环刀与土样质量 ,准确至 0. 1 g。 然后从土样中心处取两个各约 15 g~ 30 g

　　土样 ,按 4. 5. 1测定其土的含水率 ;

　　d) 湿密度及干密度按式(2)和式(3)计算 ,计算值精确到 0. 01;

　　…………………………( 2 )

　　…………………………( 3 )

　　式中 :

　　ρ — 湿密度 ,单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　ρd — 干密度 ,单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　m0— 环刀与土盒质量 ,单位为克(g) ;

　　mh— 环刀质量 ,单位为克(g) ;

　　V — 环刀体积 ,单位为立方厘米(cm3 ) 。

　　e) 试验结果记入表 A. 7。

　　5 压实试验

　　5. 1 试验条件

　　5. 1. 1 试验用土的含水率应为最佳含水率 ,允差 ±3% 。

　　5. 1.2 试验用土的铺层厚度和取样深度见表 2。

　　表 2 试验用土的铺层厚度和取样深度

　　5. 1.3 压实速度按下列要求进行 :

　　a) 自行式振动/振荡压路机处于工作质量状态 、起振 ,压实速度应为满足其额定振动频率(偏差不超过 ±5%)转速下的 1挡实际最大速度 ;

　　b) 全液压振动压路机按制造商规定的压实速度进行 ;

　　c) 拖式振动压路机按设计作业速度进行 ;

　　d) 光轮压路机 、轮胎压路机 、振动冲击夯 、振动平板夯的压实速度应为 1 档最大速度 。

　　5. 1.4 压实遍数按下列要求进行 :

　　a) 振动压路机 、振荡压路机试验的压实遍数定为 12遍 ,在分别压到 2、4、6、8、12遍后按照 5. 2 和

　　5. 3进行试验;12 t以上的单钢轮振动压路机 ,压实奇数遍应采用大振幅 ,压实偶数遍应采用小振幅 。其他振动压路机按制造商规定的振动参数进行 ;

　　b) 光轮压路机和轮胎压路机试验的压实遍数定为 16遍 ,在分别压到 4、8、10、12、16遍后按照 5. 2和 5. 3进行试验 ;

　　c) 振动冲击夯的夯实遍数定为 8遍 ,分别在夯实到 2、4、6、8遍后按 5. 2 和 5. 3进行试验 ;

　　d) 振动平板夯的夯实遍数定为 10遍 ,分别在夯实到 2、4、6、8、10遍后按 5. 2 和 5. 3进行试验 ;

　　e) 在第一遍压实时 ,若样机不易通过 ,允许不起振预压 2遍或用线压力较小的压路机不起振预压2遍 。预压 2遍不计入规定的压实遍数之内 。

　　5. 1.5 对于拖式振动压路机 ,在压实试验时 ,应按产品说明书要求配备牵引车 。

　　5.2 压实度试验

　　5.2. 1 干密度的测定

　　干密度的测定是在被压实的土壤上按 4. 5. 6规定的方法进行密度试验 ,选用环刀法 ,各项试验结果记入表 A. 8。压路 机 取 样 点 位 置 见 图 1, 每 层 取 样 深 度 见 表 2。 每 层 取 5 个 测 点 , 取 样 点 间 距 大 于30 cm;对夯实机械测点允许在一条直线上取样 ,见图 2, 每层取 3 个测点 。 去掉最大值和最小值 ,然后求出平均值记入表 A. 9。

　　注 : 图中 1~ 5 分别代表振动压路机和振荡压路机在压实 2、4、6、8、12遍 ,光轮压路机和轮胎压路机在压实 4、8、10、

　　12、16遍后每层取样点的位置编号 。

　　图 1 压实机械取样点(振动压路机、振荡压路机、光轮压路机和轮胎压路机)

　　注 : 图中 1~ 5 分别代表夯实机在夯实 2、4、6、8、10遍后每层取样点的位置编号 。

　　图 2 压实机械取样点(夯实机)

　　5.2.2 确定压实度

　　理论压实度按式(4)计算 ,实际压实度按式(5)计算 ,计算结果记入表 A. 9。

　　…………………………( 4 )

　　…………………………( 5 )

　　式中 :

　　δl — 理论压实度 ;

　　δs — 实际压实度 ;

　　ρld max — 最佳含水量对应的最大干密度 ,单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　ρsd — 实际含水量对应的干密度 ,单位为克每立方厘米(g/cm3 ) 。

　　5.3 表面下沉量的测定

　　5.3. 1 仪器设备

　　钢直尺 、水准仪 、角钢(或木直尺 、弦线) 。

　　5.3.2 试验方法

　　以铺层表面为基准 ,在压实宽度的中心线上取 3 点至 5 点(具有代表性的位置) ,测量样机振动压实相应遍数后土的表面下沉量 ,求取平均值 ,试验结果记入表 A. 10。

　　附 录 A (资料性附录)试验记录表

　　表 A. 1 土的含水率试验记录表

　　土样编号 试验地点

　　土样说明 试验日期 试验人员

　　表 A.2 土的比重试验记录表

　　试验日期

　　试验地点 试验人员

　　表 A.3 土的颗粒分析(筛分法)试验记录表

　　土样编号 试验地点

　　土样说明 试验日期 试验人员 烘干土总质量= g

　　粒径小于 2 mm 土质量 : g

　　粒径小于 2 mm 土质量占烘干试样总质量百分比=

　　表 A.4 土的颗粒分析(吸管法)试验记录表

　　土样编号 试验地点 土样说明

　　试验日期 试验人员 粒径小于 0. 074 mm 质量占总土质量 量筒中悬液总体积 mL

　　所取粒径小于 0. 074 mm 试样总质量 g 吸管吸出的悬液体积 mL

　　表 A.5 土的界限含水率试验记录表

　　土样编号 土样说明

　　试验日期 试验人员

　　表 A.6 击实试验记录表

　　土样编号 试验地点

　　土样说明 试验人员

　　试验日期 试验仪器

　　每层击数 击筒容积 cm3

　　土样分类 风干土含水率

　　表 A.7 密度试验记录表

　　土样说明 试验日期

　　试验地点 试验人员

　　表 A. 8 压实试验记录表

　　样机型号 出厂编号 天气 记录人员

　　试验日期 土壤类型 温度 试验人员

　　试验地点 铺层厚度 湿度

　　取样层深度:上层 cm 、中层 cm 、下层 cm

　　表 A.9 压实度试验记录表

　　样机型号 天气 、气温 ℃

　　出厂编号 土壤类型

　　试验日期 铺层厚度 cm

　　试验地点 取样深度 上层 cm、中层 cm、下层 cm

　　试验人员 记录人员

　　表 A. 10 下沉量记录表

　　样机型号 出厂编号

　　试验日期 试验地点

　　天气 、气温 ℃ 试验人员

　　铺层厚度 cm 记录人员