19 无侧限抗压强度试验.
无侧限抗压强度
[摘要]：本文通过对新实施的《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009中新的标准要求，结合实际，从取样、制作、养生和结果计算与数据处理四个方面，分析提出了道路无机结合料无侧限抗压强度试验方法的注意事项。
[关键词]：无机结合料,无侧限抗压强度,检测,注意事项一、引言无机结合料是目前道路上普遍用于基层（底基层）的半刚性材料。
其常用的种类大概有：水泥稳定碎石（土）、石灰稳定类土、工业废渣稳定类二灰土、二灰碎石等。
随着交通运输的发展，不仅交通量增长很快，而且重车增多，同时便伴随着半刚性基层结构的负载增强，因此很容易产生裂缝，反射至面层，直接影响道路的使用寿命。
为此中国交通运输部发布了JTGE51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》，对JTJ057-94进行了进一步的规范和修正。
二、无侧限抗压强度检测方法的注意事项1、无机结合料稳定材料的取样1.1当在施工过程中质量抽检评价施工离散性时，宜在施工现场摊铺机宽度范围内左、中、右三处取料。
其取样频率，对于市政道路按照CJJ1-2008《城镇道路工程施工与质量验收规范》的要求，为2000m2一组。
1.2当在施工过程中质量抽检进行混合料强度验证时，宜在摊铺机后取料，应分别来源于3~4台不同的料车，然后混合到一起进行四分法取样。
1.3当进行无机结合料室内试验、配合比设计时，其目的是使所检样品能代表一个大的总体的平均情况。
为此需从料场或料堆的许多不同位置分别取部分样品，然后将这些小样品混合成一个样品。
2、试件的制备2.1试件应制作为圆柱形，高径比一般为1：1，根据需要也可成型为1：1.5或1：2的试件，但需要注意，随着高径比的增加，不仅单个试件的质量显著增加，而且试件中部的压实、脱模带来困难，会对试验结果的稳定性产生影响。
因此无特殊需要，建议还是采用高径比1：1的圆柱形试件成型。
2.2水泥或石灰的剂量应按干土（干集料）的质量百分数计。
制备一个预定干密度的试件所需的稳定土、混合料的数量m1随试模的尺寸而变。
无侧线试验
无侧线试验由于篇幅过长，先发无侧限抗压强度试验试件的制备与养生、强度要求：1、无侧限抗压强度试验试件的制备：1）试料准备：将具有代表性的风干试料（必要时，也可以在50℃烘箱内烘干）用木锤和木锤捣碎，但应避免破碎粒料的原粒径。
将土过筛并进行分类，如试料为粗粒土，则除去大于40mm的颗粒备用；如试料为中粒土，则除去大于25mm或20mm的颗粒备用；如试料为细粒土，则除去大于10mm的颗粒备用。
在预定做试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。
对于细粒土，试样应不小于100kg；对于粒径小于25mm的中粒土，试样应不小于1000g；对于粒径小于40mm的粗粒土，试样的质量应不少于2000g。
2）按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-94）中（T0804-94）确定无机结合料混合料的最佳含水量和最大干密度。
3）配制混合料：①对于同一无机结合料剂量的混合料，需要制备相同状态的试件数量（即平行试验的数量）与土类及操作的仔细程度有关。
对于无机结合料稳定细粒土，至少应该制备6个试件；对于无机结合料稳定中粒土和粗粒土，至少应该制备9个和13个试件。
②称取一定数量的风干土并计算干土的质量，其数量随试件大小而变。
对于50mm×50mm的试件，1个试件约需干土180~210g；对于100mm×100mm的试件，1个试件约需干土1700~1900g；对于150mm×150mm的试件，1个试件约需干土5700~6000g。
对于细粒土，可以一次称取6个试件的土；对于中粒土，可以一次称取3个试件；对于粗粒土，可以一次称取1个试件；③将称好的土放在长方盘（约400mm×600mm×70mm）内。
向土中加水，对于细粒土（特别是粘性土），使其含水量较最佳含水量小3%；对于中粒土和粗粒土，可按式（6-13）加水。
将土和水拌和均匀后放在密闭容器内，浸润备用。
如为石灰稳定土和水泥石灰综合稳定土，可将石灰和土一起拌匀后进行浸润。
无侧限抗压强度试验过程及要点
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数据计算与分析
这里提两个问题供思考 1.怎样取得规定要求的土样尺寸，原状土与扰动土取样方法相同吗？ 2. 怎么才能准确判定土样已经破坏？
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实验结论
请你把前面提到的两个问题的看法，或你对实验结果的有关意见作为实 验感受记录下来。
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备注和说明
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2实验用仪器及材料 Nhomakorabea 应变控制式无侧限压缩仪(也可以在应变控制式三轴仪上进行)； 切土器(与三轴试验专用工具相同)； 位移量表(百分表，量程10~30mm，分度值0.01mm)； 重塑筒(筒身可以拆成两半，内径3.91cm，高8cm)； 托盘天平（称重1000kg，感量0.1g）； 其他：秒表、钢丝锯、卡尺、切土器、塑料薄膜及凡士林等。
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实验目的
测定天然土体的无侧限抗压强度； 无侧限抗压强度定义：试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压力的极限 强； 说明：土的灵敏度是指原状土的无侧限抗压强度与重塑后的无侧限抗压 强度之比值。无侧限条件下的试样所受的小主应力为零，而大主应力的极 限为无侧限抗压强度。脆性土，试样破坏前，表面可能会出现破裂面；而 饱和软粘土，破裂面一般不会出现。因此，饱和软粘土试样破坏时，由于 水分来不及排出，超静水压力代替有效压力，摩擦力不发生作用，在的情 况下，可利用无侧限抗压强度间接计算出该土体的不排水强度，即由于试 样受压后，侧向不受限制，测得的土体抗剪强度比常规三轴不排水抗剪强 度略小。
因此饱和软粘土试样破坏时由于水分来不及排出超静水压力代替有效压力摩擦力不发生作用在的情况下可利用无侧限抗压强度间接计算出该土体的不排水强度即由于试样受压后侧向不受限制测得的土体抗剪强度比常规三轴不排水抗剪强度略小
土力学习题集答案_第七章
第7章土的抗剪强度强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。
的抗剪强度可表达为，称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。
于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
）土的极限平衡条件：即或衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为，且粘性土（）时，或为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大，但是它小于该面上的抗剪强度，所以该面上不会发生剪切破坏。
剪切破坏面与小剪试验土样的应力状态：；三轴试验土样的应力状态：。
直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
直剪试验三轴压缩试验试验方法试验过程成果表达试验方法试验过程成果表达快剪(Q-test, quick sheartest)试样施加竖向压力后，立即快速（0.02mm/min）施加水平剪应力使试样剪切，不固结不排水三轴试验，简称不排水试验(UU-test,unsolidation试样在施加围压和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排水，，undrained test)试验自始至终关闭排水阀门 固结快剪(consolidated quick shear test)允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样剪切破坏，固结不排水三轴试验，简称固结不排水试验(CU-test,consolidation undrainedtest)试样在施加围压时打开排水阀门，允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏 ，慢剪(S-test, slowshear test)允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，则以缓慢的速率施加水平剪应力使试样剪切，固结排水三轴试验，简称排水试验(CD-test,consolidationdrained test)试样在施加围压时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏，室内测定土的抗剪强度指标的常用手段一般是三轴压缩试验与直接剪切试验，在试验方法上按照排水条件又各自分为不固结不排水剪结排水剪与快剪、固结快剪、慢剪三种方法。
无侧限抗压强度
（一）试验目的一般用于测定饱和软粘土的无侧限抗压强度及灵敏度。
（二）试验原理无侧限抗压试验是三轴压缩试验的一个特例，将试样置于不受侧向限制的条件下进行的强度试验，此时试样小主应力为零，而大主应力的极限值为无侧限抗压强度。
即周围压力σ3＝0的三轴试验。
由于试样侧面不受限制，这样求得的抗剪强度值比常规三轴不排水抗剪强度值略小。
（三）试验设备1．应变控制式无侧限压缩仪：2．其它：量表、切土盘、重塑筒等（四）试验步骤1．试样制备：按三轴试验中原状试样制备进行。
试样直径可采用3.5~4.0cm，试样高度与直径之比按土样的软硬情况采用2.0~2.5。
2．安装试样：将试样两端抹一层凡士林，在气候干燥时，试样周围亦需抹一层薄凡士林，防止水分蒸发。
将试样放在底座上，转动手轮，使底座缓慢上升，试样与传压板刚好接触，将测力计调零。
3．测记读数：每分钟轴向应变为1％～3％的速度转动手轮，使升降设备上升而进行试验。
每隔一定应变，测记测力计读数，试验宜在8～10min内完成。
当测力计读数出现峰值时，停止试验，当读数无峰值时，试验进行到应变达20％为止。
4．重塑试验：当需要测定灵敏度时，应立即将破坏后的试样除去涂有凡士林的表面，加少许余土，包于塑料薄膜内用手搓捏，破坏其结构，放入重塑筒内，用金属垫板，将试样塑成与原状土样相同，然后按上述步骤进行试验。
（五）试验注意事项1．测定无侧限抗压强度时，要求在试验过程中含水率保持不变。
2．在试验中如果不具有峰值及稳定值，选取破坏值时按应变15％所对应的轴向应力为抗压强度。
3．需要测定灵敏度，重塑试样的试验应立即进行。
1．按下式计算轴向应变：（六）计算及制图e1－轴向应变，％；ho—试样起始高度，cm；△h—轴向变形，cm。
式中：2．按下式计算试样平均数面积：式中：Aa－校正后试样面积， cm3；Ao—试样初始面积，cm3。
3．按下式计算试样所受的轴向应力：式中：σ—轴向应力，kPa；C－测力计率定系数，N/0.01mm；R－测力计读数，0.01mm；10—单位换算系数。
无侧限抗压强度及滴定操作步骤
（二）样品要求水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定：应使水泥或石灰稳定材料处于最佳含水状态，并短于水泥初凝时间。
1水泥或石灰稳定材料中水泥或石灰剂量测定试验方法（1）仪器设备酸式滴定管（50mL），滴定台，滴定管夹，大肚移液管（10mL，50mL），锥形瓶（200mL），烧杯（2000mL，300mL），容量瓶（1000mL），搪瓷杯（1200mL），玻璃棒，量筒（100mL，5mL），棕色广口瓶（60mL），电子天平（量程不小于1500g，感量0.01g），秒表，洗耳球，洗瓶等。
（2）试剂0.1mol/m3乙二胺四乙酸二钠（EDTA二钠）标准溶液（简称EDTA二钠标准溶液）：准确称取EDTA二钠（分析纯）37.23g，用40～50℃的无二氧化碳蒸馏水溶解，待全部溶解并冷却至室温后，定容至1000mL。
10%氯化铵（NH4Cl)溶液：将500g氯化铵（分析纯或化学纯）放在10L的聚乙烯桶内，加蒸馏水4500mL，充分振荡，使氯化铵完全溶解。
也可以分批在1000mL的烧杯内配制，然后倒入塑料桶内摇匀。
1.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液：用电子天平称18g氢氧化钠（NaOH）（分析纯），放入洁净干燥的1000mL烧杯中，加1000mL蒸馏水使其全部溶解，待溶解冷却至室温后，加入2mL三乙醇胺（分析纯），搅拌均匀后储于塑料桶中。
钙红指示剂：将0.2g钙试剂羧酸钠（分子式C21H13N2NaO7S,分子量460.39）与20g预先在105℃烘箱中烘1h的硫酸钾混合。
一起放入研体中，研成极细粉末，储于棕色广口瓶中，以防吸潮。
（3）准备标准曲线a、取样：取工地用石灰和土，风干后用烘干法测其含水率（如为水泥，可假定含水率为0）b、混合料组成计算公式：干料质量=湿料质量/（1+含水量）计算步骤：干混合料质量=湿混合料质量/（1+最佳含水量）干土质量=干混合料质量/（1+石灰或水泥剂量）干石灰或水泥质量=干混合料质量-干土质量湿土质量=干土质量×（1+土的风干含水量）湿石灰质量=干石灰质量×（1+石灰的风干含水量）石灰土中应加入的水=湿混合料质量-湿土质量-湿石灰质量c、准备5种试样，每种两个样品（以水泥稳定材料为例），如为水泥稳定中、粗粒土，每个样品取1000g左右（如为细粒土，则可以称取300g左右）准备试验。
2023年试验检测师之道路工程题库检测试卷A卷附答案
2023年试验检测师之道路工程题库检测试卷A卷附答案单选题（共30题）1、某普通公路交工验收，路面为沥青混凝土。
试验人员用摆式摩擦系数仪测定路面摩擦系数，请依据上述条件完成下面题目。
21）摆式摩擦系数仪测量值的单位是（）A.BPNB.无量纲C.ND.MPA【答案】 B2、某实验室拌制含水量为15%的二灰土1500g，混合料的配合比为石灰：粉煤灰：土=10:20:70，其中需要干石灰()。
A.127.5gB.130.4gC.150.6gD.90.7g【答案】 B3、土钉抗拔力检查项目检查频率为（）。
A.土钉总数1%且不小于3根B.土钉总数2%且不小于5根C.土钉总数3%且不小于5根D.土钉总数5%且不小于10根【答案】 A4、下列关于土的含水率试验的说法，错误的是（）。
A.形状不规则的土样应采用蜡封法B.含水率试验的标准方法是烘干法C.酒精燃烧法快速简易测定土（含有机质的土和盐渍土除外）的含水率D.酒精燃烧法可以测定含盐量较多的土样含水率【答案】 D5、沥青材料老化后其质量将（）A.减小B.增加C.不变D.有的沥青减小，有的增加【答案】 D6、一组马歇尔稳定度试验测得稳定度为8.50kN,流值为22.5mm,则该组试件的马歇尔模数为（）。
A.0.38kN/mmB.0.38kNC.0.38N/mmD.0.38【答案】 A7、采用筛析法进行水泥细度检测时，可能造成细度偏高的原因是（）A.水泥样品试验前未过0.9mm的筛B.采用负压筛时的负压值未达到规定的最低要求C.采用水筛法时水压高于规定的要求D.在夏季相对较高的环境温度下试验【答案】 C8、离心分离法测定沥青混合料中沥青含量试验中,应考虑推漏入抽提液中的矿粉含量,如果忽略该部分矿粉质量,则测得结果较实际值（）A.偏大B.偏小C.基本相同D.没有可比性【答案】 A9、土方路基压实度要求值按()设定。
A.①高速公路、②一级公路、③其他公路（指二级及二级以下）三档B.①高等级公路、②一级及以下公路两档C.①高速、一级公路、②二级公路、③三、四级公路三档D.①高等级公路、②二、三级公路、③四级公路三档【答案】 C10、用承载板测定土基回弹模量时，需要用后轴重不小于60kN的载重汽车作为加载设施，汽车轮胎的充气压力为()。
无侧限抗压强度
中文名称：无侧限抗压强度（）试验 英文名称：unconfined compressive strength test 定义：遵循技术程序，使试样在无侧限条件下，施加轴向压力直至试样破坏，确定土体抗压强度的技术操作。 所属学科：水利科技（一级学科）；岩石力学、土力学、岩土工程（二级学科）；土力学（水利）（三级学 科） 用途：道路施工中需预制与现场浇筑、养护条件一致的圆柱体水泥试块，按期、分批进行无侧限抗压强度试 验，以此作为道路基层验收的重要数据之一。
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测定方法
由无侧限压缩试验求得。
试验时，试样在无侧向限制(即周围压力为零)情况下逐渐施加轴向压力，破裂时常在试样侧面可见清晰的破 裂面痕迹，这时的压力即为无侧限抗压强度。
某些土破裂时发生塑流现象，试样压成圆桶形，但不出现破裂面，这时可取轴向应变达到15%时的压力作为 无侧限抗压强度。
以试验所得的结果绘制应力圆通过坐标原点。由于软黏土不固结不排水剪的内摩擦角φu≈0，所以抗剪强度 线近似为一水平线，抗剪强度等于无侧限抗压强度之半。
无侧限抗压强度
水利科技领域术语
目录
01 测定方法
02 强度实验
无侧限抗压强度(unconfined compression strength)试样在无侧向压力情况下，抵抗轴向压力的极限强 度。由无侧限压缩试验求得。
试验时，试样在无侧向限制(即周围压力为零)情况下逐渐施加轴向压力，破裂时常在试样侧面可见清晰的破 裂面痕迹，这时的压力即为无侧限抗压强度。
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19 无侧限抗压强度试验
19.0.1 无侧限抗压强度是圆柱体试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压力的极限强度。
原状土的无侧限抗压强度与相应的重塑土无侧限抗压强度之比为土的灵敏度。
19.0.2 本试验适用于测定在自重作用下不发生变形的饱和软黏土的无侧限抗压强度q u 和灵敏度S t 。
19.0.3 本试验应采用下列仪器设备：
1 应变控制式无侧限压缩仪：见图19.0.3所示。
包括轴向测力计、轴向位移计、加荷架、升降板以及上、下传压板等。
测力计按本规程附录C 进行标定。
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3 天平：称量500 g ，分度值0.1 g 。
4 其他：切土盘、重塑筒、秒表、0.1 mm 精度卡尺、切土刀、钢丝锯、凡士林等。
19.0.4 试验操作应按下列步骤进行：
1 按本规程第18.3节制备试样。
试样直径宜为35~50 mm ，高径比宜为2.0~2.5。
2 将已制备的试样置于下传压板上，开始转动转轮，使试样与上传压板刚好接触，并将轴向测力计和轴向位移计的读数均调整到零。
3 以每分钟1％~3%的应变速度（每分钟约5~15转）转动转轮，使整个试验在8~10 min 内完成。
4 轴向应变小于3％时，每增加0.5%记录测力计和位移计读数一次；轴向应变到达3％以后，每增加1％记录测力计和位移计读数一次。
5 测力计读数达到峰值或稳定值以后，应继续转动转轮，再继续进行3％~5％的应变值，即可停止试验。
当读数无稳定值时，则试验应进行到轴向应变达20％为止。
6 试验结束后，迅速反转转轮，取出试样，并描述破坏后试样的形状。
7 当需测定灵敏度时，应将已破坏后的试样刮掉表面上的凡士林，再加入少量切削下来的余土，包以塑料布，用手搓捏，以破坏其原来结构。
按本规程第3.2节制成与原状试样密度相等的重塑试样。
然后按上述步骤进行试验。
19.0.5 试验结果应按下列公式计算及制图： 1 轴向应变：
1000
1⨯∆=
h h
ε （19.0.5-1） 式中
1
ε
——轴向应变(%)；
h ∆——轴向变形(mm)； h 0——试样的初始高度(mm)。
2 校正后的试样面积：
1
01.01ε-a A A =
（19.0.5-2）
式中 A a ——校正后试样面积(cm 2)；
A 0——试样初始面积(cm 2)。
3 试样所受的轴向应力：
10a
⨯⋅=
A R
C σ （19.0.5-3） 式中 σ——轴向应力(kPa)；
C ——测力计率定系数(N/0.01mm)；
5 灵敏度：
u
u
t q q S '=
（19.0.5-4）
式中S t——灵敏度；
q u——原状试样的无侧限抗压强度(kPa)；
q'——重塑试样的无侧限抗压强度(kPa)。
u
19.0.6 记录格式应符合表19.0.6的要求：
表19.0.6 无侧限抗压强度试验记录
试样编号
复核年月日试验年月日。