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現場密度現場試驗檢測方法
現場密度儀試驗檢測方法（研發單位：河北省虹宇儀器設備有限公司）
（一）灌砂法
灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當前zui通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度，它的缺點是：需要攜帶較多量的砂，而且稱量次數較多，因此它的測試速度較慢。
采用此方法時，應符合下列規定：
（1）當集料的zui大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒測試。
（2）當集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過2oomm時，應用Φ150mm的大型灌砂筒測試。
1．儀具與材料
（1）灌砂筒：有大小兩種，根據需要采用。儲砂筒筒底中心有一個圓孔，下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口，直徑與儲砂筒的圓孔相同，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，儲砂筒筒底與漏斗之間沒有開關。開關鐵板上也有一個相同直徑的圓孔。
（2金屬標定罐）：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：邊長約5m～6oomm的方形板。
（5）試樣盤：小筒挖出的試樣可用鋁盒存放，大筒挖出的試樣可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盤存放。
（6）天平或臺稱：稱量10 ～15kg，感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度，對細粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。
（7）含水量測定儀器具：如鋁盒、烘箱等。
（8）量砂：粒徑0．30～0.60mm 及0.25～0.50mm清潔干燥的均勻砂，約2040kg，使用前須洗凈、烘干，并放置足夠長的時間，使其與空氣的濕度達到平衡。
（9）盛砂的容器：塑料桶等。
（10）其他：鑿子、改錐、鐵錘、長把勺、小簸箕、毛刷等。
2．試驗方法與步驟
（1）標定筒下部圓錐體內砂的質量
①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝人筒內砂的質量m1 ，準確至1g。以后每次標定及試驗都應該維持裝砂高度與質量不變。
②將開關打開，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內的體積相當（可等于標定罐的容積），然后關上開關，稱灌砂筒內剩余砂質量 m5 ，準確至1g。
③不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上，將開關打開，讓砂流出，直到筒內砂不再下流時，將開關關上，并細心地取走灌砂筒。
④收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內的砂，準確至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂m2 。
⑤重復上述測量三次，取其平均值。
（2）標定量砂的單位質量γ。
①用水確定標定罐的容積V,準確至1mL。
②在儲砂筒中裝人砂并稱重，并將灌砂簡放在標定罐上，將開關打開，讓砂流出，在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到砂不再下流時，將開關關閉，取下灌砂筒，稱取筒內剩余砂的質量準確至1g。
③計算填滿標定罐所需砂的質量。
④重復上述測量三次，取其平均值。
⑤計算量砂的單位質量。
（3）試驗步驟
①在試驗地點，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。當表面的粗糙度較大時，則將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開關打開，讓砂流入基板的中孔內，直到儲砂筒內的砂不再下流時關閉開關。取下灌砂筒，并稱量筒內砂的質量準確至1g。當需要檢測厚度時，應先測量厚度后再進行這一步驟。
③取走基板，并將留在試驗地點的量砂收回，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（洞的直徑與灌砂筒一致）。在鑿洞過程中，應注意勿使鑿出的材料丟失,并隨時將鑿出的材料取出裝人塑料袋中，不使水分蒸發，也可放在大試樣盒內。試洞的深度應等于測定層厚度，但不得有下層材料混人，zui后將洞內的全部鑿松材料取出。對土基或基層，為防止試樣盤內材料的水分蒸發，可分幾次稱取材料的質量。全部取出材料的總質量為mw ，準確至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，測定其含水量（w，以％計）。樣品的數量如下：用小灌砂筒測定時，對于細粒土，不少于100g; 對于各種中粒土，不少于500g。用大灌砂筒測定時，對于細粒土，不少于2oog；對于各種中粒土，不少于1000g對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元機結合料穩定材料，宜將取出的全部材料烘干，且不少于2oo0g,稱其質量m d，準確至1g。當為瀝青表面處治或瀝青貫人結構類材料時，則省去測定含水量步驟。
6將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間（儲砂筒內放滿砂質量m 1），使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關，讓砂流入試坑內匕在此期間，應注意勿碰動灌砂筒，直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關。小心取走灌砂筒，并稱量筒內剩余砂的質量m4 ，準確到1g。
7如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒直接對準放在試坑上，中間不需要放基板。打開筒的開關，讓砂流入試坑內。在此期間，應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關，小心取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質量m’4 ，準確至1g。
8仔細取出試筒內的量砂，以備下次試驗時再用，若量砂的濕度已發生變化或量砂中混有雜質，則應該重新烘干、過篩，并放置一段時間，使其與空氣的溫度達到平衡后再用。
3．計算
（1）計算填滿試坑所用的砂的質量mb。
（2）計算試坑材料的濕密度ρw。
（3）計算試坑材料的干密度ρd。
（4）水泥、石灰粉、煤灰等無機結合料穩定土，計算干密度ρd。
當試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以試坑材料作標準擊實，求取實際的zui大子密度。
4．試驗中應注意灌砂筒的問題
灌砂法是施工過程中zui常用的試驗方法之一。此方法表面上看起來較為簡單，但實際操作時常常不好掌握，并會引起較大誤差；又因為它是測定壓實度的依據：故經常是質量檢測監督部門與施工單位之間發生矛盾或糾紛的環節，因此應嚴格遵循試驗的每個細節，以提高試驗精度。為使試驗做得準確，應注意以下幾個環節：
（1）量砂要規則。量砂如果重復使用，一定要注意晾干，處理一致，否則影響量砂的松方密度。
（2）每換一次量砂，都必須測定松方密度，漏斗中砂的數量也應該每次重做。因此量砂宜事先準備較多數量。切勿到試驗時臨時找砂，又不作試驗；僅使用以前的數據。
（3）地表面處理要平整，只要表面凸出一點（即使1mm），使整個表面高出一薄層，其體積也算到試坑中去了，會影響試驗結果。因此本方法一般宜采用放上基板先測定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（6-7）計算填坑的砂量，只有在非常光滑的情況下方可省去此操作步驟。
（4）在挖坑時試坑周壁應筆直，避免出現上大下小或上小下大的情形：這樣就會使檢測密度偏大或偏小。
（5）灌砂時檢測厚度應為整個碾壓層厚，不能只取上部或者取到下一個碾壓層中。