核子密度湿度仪法在建设工程的应用
核子密度仪在道路工程上应用
核子密度仪在道路工程上应用摘要：在道路工程中，压实度检测是控制工程质量的重要内容之一，用传统灌砂法、环刀法、取芯法检测存在速度慢、效率低的问题。
基于此，本文以某国际工程赞比亚D019公路升级改造项目的施工为背景，首先阐述了核子密度仪的检测原理和检测方法，进而将其与传统灌砂法、环刀法进行比较。
通过对比，结果显示核子密度仪用于压实度具有精度和速度两方面的优势，在检测道路压实度的实用性和便捷性上更具有竞争力，最后提出型核子密度仪的使用和注意事项，可供相关检测人员参考。
关键词：公路工程；核子密度仪；压实度1材料密度检测的方法及特点在国际工程施工过程中，核子密度仪大多用于检测施工材料的密度和含水量，进而判断施工材料压实度、材料孔隙率以及材料的含水量是否满足设计要求，为施工参数的制定和优化提供依据。
材料密度检测的方法发展较为成熟，主要有以下几种传统方法，其具体特点如表1所示。
以上环刀法、灌砂法、灌水法、蜡封法以及浸水天平法中，较多使用的为前三种，均具有适用面较窄、耗时较长、对试验操作技术要求较高等缺点，而核子密度仪完成一次检测通常只需不到2分钟，大大缩短了检测时间，同时核子密度仪操作更便捷，适用范围也更广泛。
2核子密度仪检测原理核子密度仪主要利用的是同位素放射原理。
核子密度仪的主要放射部分为：10毫居里的铯-137伽玛源、50毫居里的镅-241中子源。
同时核子密度仪中安装有密度探测构件和湿度探测构件，基于核子辐射穿透不同密度物质的能力不同推断出材料密度。
通常伽马源用来探测物质的单位密度，中子源通过探测物质中的氢原子含量进而推测物质的含水量[1]。
3核子密度仪检测方法针对可造孔的土类和未凝固的混凝土类，一般采用透射法。
该方法首先要求在在被检测材料中按规定钻一个垂直的检测孔，随后将仪器的探测杆顺着钻好的探测孔放入到被检测材料中，进而探测出不同深度上的密度和湿度。
针对不可造孔的石类、混凝土类等材料，一般采用反射法。
核子密度湿度仪
核子密度湿度仪在公路工程质量控制中的应用刘树林（科达集团股份有限公司257335）摘要本文对核子密度湿度仪（以下简称核子仪）快速测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度作简要介绍，具体阐述挖坑灌砂法同核子仪法的回归分析和核子仪的特性，从而用于正确使用核子仪控制公路工程质量以指导现场施工，并为路用者参考使用。
关键词密度压实度回归分析核子仪法灌砂法引言在公路工程施工过程中，现场压实密度测定的方法主要有挖坑灌砂法、核子仪法、环刀法、钻芯法和挖坑灌水法。
应用这些方法能否快速测得结果，对工程施工进度会有很大的影响，除核子仪法，其他检测方法均会大于12个小时，而核子仪法则不会超过1分钟。
但如何正确标定进行回归分析和正确使用至关重要。
1.核子仪使用范围核子仪法测定路基或路面的密度和含水量有透射法和散射法两种。
散射法可用于测定沥青混合料面层的压实度，所测沥青面层的厚度应不大于根据仪器性能决定的最大厚度；透射法用于测定土基或基层材料的压实度及含水量，打洞后直接测定，测定层的厚度不宜大于20cm。
2.检测步骤2.1准备工作2.1.1接通电源，按照规定的时间预热仪器。
2.1.2在测定前，在标准板上取3～4个读书的平均值建立原始标准值，并不得超过说明书规定的标准值限界。
2.2测定2.2.1按照随机取样的方法确定测试位置，但距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。
核子仪距其他的射线源不得小于20m。
2.2.2当用散射法测定时，用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使表面平整，将核子仪平稳地置于测试位置上，以确保接触紧密。
2.2.3当使用直接透射法测定时，在待测面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。
2.2.4打开仪器，测试员退出仪器2m以外，以确保符合核辐射防护规定的人员安全。
按照规定的测定时间进行测量，达到测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。
2.3计算按式（2.3-1）、（2.3-2）计算施工干密度及压实度。
浅谈核子密度仪在工程施工中的运用
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在预备状态下 ， 标准计数 ” ， 按“ 键 即显示标准 计数
测压实度数据的虚假成份 。 为满足施工需要和便于控制进港
公 路 路 基 与 路 面 底 基 层 、 层 及 码 头 场 坪 的工 程 质 量 ， 们 基 我 在贵 州 省 大 乌 江码 头 、 水 河 鲢鱼 溪 码 头 进 港 公路 及场 坪施 赤
态 ， 施 工 现 场选 择 均 匀 平 坦 的测 点 进 行 核 子 密 度 含 水 量 测 在
灌 沙 法 与 核 子 仪 对 比 的 湿 密 度 偏 差 ， 数 据 分 析 ， 试 经 在
定与灌砂法测得的结果进 行比较 ， 出两种不同方法测 定的 求
验误差 范围内， 试验数据可靠 。
ｏ ； 帆 ２ 椰 …
１１测 量 密 度 的 原理 ．
２２１ ． 原始资料见表 １ ．
２２２ 砂 法 与 核 子 仪对 比资 料 分 析 ． 灌 ． ２２ ， 差 系 数 ．２１偏 ．
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铯 １７／ ３＂源放 出 ＾射线 进入被 测材料 中与物质原 子 的 ｙ 外 围电子 发生 碰撞 而产生康普顿散射 ，散射后 的 ＾射线能 ｙ 量将减少 ， 向会改变 若物质的密度越大 ， 方 康普顿散射的 ＾ ｙ 射线越多 通过测量散射后的 ＾射线 数量 ， ｙ 即可判 断被测物
绝对含水量偏差（ｇｍ ）灌 砂法测得 的绝对 含水量一 Ｋ／ ＝ 核
子 仪测 得 的绝 对 含 水量
— —
中子 ， 中子被探测器探测 ， 热 这个作用 主要是由物质 中的含氢
量决 定 ， 氢 主要 在 水 中 ， 被 测 材 料 中 含水 量 大 ， 中子 数 而 若 热
计算实例
（） １湿密度偏差见表 ２
核子密度仪的功能作用-应用工程-XXXX
核子仪的基本测试功能
➢ 核子仪用于施工现场快速准确地检测建筑 材料的湿密度（总密度）和含水量（湿 度）。
➢ 完成一次检测通常只需要1分钟或更短时 间。
核子仪可以测试的建筑材料
核子仪可以检测的材料： ➢ 任何类型的土壤 ➢ 任何粒径和体积的岩石 ➢ 各种土石混合物等土工 ➢ 各种水泥混凝土 ➢ 沥青混合料等材料。
核子法的国际和各国标准
➢ ASTM国际标准
➢ D 6938-06采用核子法现场检测土壤和土壤-集料的密 度和含水量的标准方法（浅层）Standard Test Methods
for In-Place Density and Water Content of Soil and SoilAggregate by Nuclear Methods (Shallow Depth)
➢ 中国水利部行业标准
➢ SL275-2001《核子水分—密度仪现场测试规程》
➢ 中国铁道部行业标准
➢ TB10102-2004 J338-2004 《铁路工程土工试验规 程》
➢ 中国交通部行业标准
➢ JTG E60-2008 《公路路基路面现场测试规程》 /T0922-2008《核子密湿度仪测定压实度试验方法》
➢ T 271-83 (2004)采用核子法现场检测塑 性和硬化波特兰水泥混凝土的密度的标 准方法Standard Test Method for Density of Plastic and Hardened Portland Cement Concrete In-Place by Nuclear Methods
核子仪用于检测土石坝-小浪底工程
核子仪用于检测RCC坝-龙滩工程
核子仪用于检测RCC坝-龙滩工程
核子密度仪在路基压实度检测中的应用
度的相关系数 ，或者两者之间的偏差系数圜 。 ２ ． １标定步骤
（ １ ） 先 对核 子仪 进行 １ ５ ｍｉ ｎ 的预 热 。
３使用核子仪测定密实和含水量的注意事项
（ １ ） ￣ ｌ Ｊ 果土质 的变化情 况较大 ，材料 发生变 化时 ，则应 对灌砂法和核子仪进行校正标定。 （ ２ ） 在 进行灌 砂法和 核子仪标 定时 ，灌砂法 所打 的试坑
工建设 项 目中 ，采用核 子密度仪 和灌砂法 相结合 的方式对 路基和基 层 的压 实度进行 检测 。这样不仅 可 以减轻 工作人
员 的 劳 动 强 度 ， 同 时 可 以确 保 工 程 计 划 有 序 的 进 行 ，还 能
要是 由物 质中 的含 氢量做决 定 ，而 氢主要是存 在与水 中 ， 因此如果被 测物质 中含水量 越大 ，则 所转化 的热 中子 数量 就越 多 ，通 过探测器所 探测 得到的热 中子的数量 即可判 定 物质材料含水量 的大小 。
两 者 的测 定结 果进 行对 比 ，从 而计 算得 到两 种 不 同方法 测 定密
得到参数ａ 和ｂ 的值分 别为０ ． ６ ９ ８ 和０ ． ４ ２ ２ 。比例 ＾ ｙ ＝ ０ ． ８ ５ ７ ，其
相关系数 小于０ ． ９ ， 由于 试 验 误 差 及 土 性 质 的 影 响 ，相 关 系 数要达Ｎｏ ． ９ 以上 难 度 较 大 。
合 的方 式对路 基 压 实进 行检 测 ，以此控 制路 基 的工程 量 ，这 样不 仅 可以减 轻 工作人 员的 劳动强度 ， 同时可 以确 保 工程 计划 有序 的进行 。 关键词 ：核子 密度 ；路基压 实；试验检测
中图分 类号 ：Ｕ ４ １ ６
文献 标识码 ：Ａ
０ 引言
MC-4C核子密度仪在安哥拉土方填筑中的应用
（ 西 水 电 工程 局 科 研 所 ， 宁 广 南 ５０ ０ ） ３ ０ １
摘
要 ： 哥 拉 罗 安 达市 工 业 园 工程 土 方 填 筑 方 量 大 ， 期 短 ， 场 压 实 度 检 测 须 快 速 、 靠 进 行 ， －Ｃ型 核 子 安 工 现 可 ＭＣ ４
密 度 湿度 仪 能 满 足 要 求 。通 过 分 析 核 子密 度 仪 的 工作 原 理 ， 器 需 要 进 行 校 正 的 原 因及 方 法 ， 仪 以及 提 出 了 应 用 仪 器 需 要 注 意 的几 个 要 点 ， 保检 测 准 确 快 速 ， 于 现场 施 工 质 量 控 制 ， 进 大 型 机械 化 快 速 施 工 。 确 便 促 关 键 词 ： 子 密度 仪 ， 核 土方 填 筑 ， 实 度 ， 测 ， 量 控 制 压 检 质
以便及 时采取措施 ， 如决 定是否需 要继续碾 压等 ， 不 仅 提高压 实 效 率 ， 证 施 工 质 量 ， 且 节 省 施 工时 保 而
间 ， 快施 工进度 。 加
战后建 设 的 重点 工 程 ， 括 １ 包 １个 仓 库 共 ３ ３万 ｍ 和大大小小 道路 ５ ３条共 ２ ． ｍ， ０ ７ｋ 仓库基 础和 道路 基层 需 要土 方 填 筑 约 １ ５万 ｍ。 工 期 要 求 为 ８个 ０ ， 月 。本 工程 土方填筑具 有工期 短 、 工程量 大 、 施工 强 度 高等特点 。该 工程 由中 国广 西水 电工 程局承建 。 为 了保 证土 方填 筑施 工 质 量 ， 一层 土料 碾 压 每 完成之后 ， 必须 进 行压 实 度 检 测 ，压 实度 满 足设 计 要求后才 能继 续 填 筑 上 升 。而 每 天 填 筑 的 土方 量 大， 需要检测 压实度 的点数 也 很 多 ， 到 ３ ～５ 达 ０ ０个 试样 ， 这必须 由快 速 、 可靠 的 检测 方法 来 完成 ， 则 否 将会 影响土 方填筑施 工进度 。
核子快速密度水分仪在碾压混凝土坝中的应用
２１ ０ ２年 ８月
广 东 水 利 水 电
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＡＴＥＲ Ｗ ＲＥＳ ０ＵＲＣＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲＯＰＯＷ ＥＲ
Ｓｕ ｐ． １ Ａｕ ｇ． ２ ２ ０１
核 子 快 速 密 度水 分仪 在 碾 压 混 凝 土 坝 中 的应 用
冯 微 ，梁 志雄 ，李 红 强
显 示 方 式
外 形 尺 寸 背 光 开 关 选 择
主 机 重 量／ ｇ ｋ
通过仪 器可设定 液晶显示 背光开
关 ，在 任何 光线 条件下 可清 晰读 数
ｌ． ２５
核 子快 速 密度水 分仪 内部 装 有 ２种 放 射 源铯 １ ７／ ３＂ ，
源 用来 测量 密 度 ，镅 ２ １ 中子 源 用 来 测 量水 分 ， 中 ４ 铍
１ 工程 概况
成 热 中子 ，被测材 料 中含 有 氢 原 子越 多 ，形 成 的热 中
台山核 电厂 一期 工 程 淡水 水 源 工 程 是 台山 核 电 厂 的配 套工 程 ，主要 任 务 是 为 台 山核 电 厂提 供 淡 水 ，年 供淡 水量 为 ９ ０万 ｍ 。工 程 位 于 台 山 赤 溪 镇 曹 冲 溪 ０ 上 ，紧靠 南海 海边 。工 程 由拦 河 坝 、输 水 隧洞 及 进 场 道路 组 成 。拦 河 坝 为 碾 压混 凝 土重 力 坝 ，混 凝 土 约 为 ２ 万 ｍ ，坝顶 长 为 ３ ９ （ 】 ６ ｍ，共 分 ９个 坝段 ，中 间 为溢 流坝 段 ，其两 侧 为左 、右 河 床 非 溢 流 坝 段 。溢 流 坝段 长为 ５ ｍ，坝 顶 高 程 为 ５ ． ｍ，最 大 坝 高 为 ５ ｍ，溢 ６ １０ ４ 流坝 段 分 为 ５孔 ，每 孑 净 宽 为 １ ｍ，堰 顶 高 程 为 Ｌ ０ ４ ． ｍ，堰 面采 用 ＷＥ ５８ Ｓ曲线 ，堰 顶 不设 闸 门 ，为 自由 溢 流 ，采 用 阶梯消 能 。坝 体 上 游 为 垂 直 面 ，下 游 坝 坡
核子密实度仪在水利堤防填筑中应用
核子密实度仪在水利堤防填筑中的应用摘要：简述了核子仪在检测中的工作原理，就如何正确使用核子密实度仪，充分发挥核子密实度仪在水利堤防填土压实度检测中的自身优势。
在被检测土堤填土压实之前，把核子密实度仪与环刀法进行对比试验，建立该段土堤填料的回归方程式，从而有效、快捷、准确地控制土堤的填土质量。
关键词：核子密实度仪环刀法回归方程式对比试验abstract: briefly nuclear instrument testing in principle of work, how to correctly use nuclear density device, give full play to the nuclear density meter in water conservancy levee filling soil compaction degree testing in their own advantages. in testing soil compaction dam filling before the nuclear density apparatus and ring the comparative tests knife method, set up when the return of soil dam packing equation, thus effectively, quickly and accurately control dam filling soil quality of the soil.keywords: nuclear density instrument knife method regression equations ring comparison test中图分类号：g424.31 文献标识码：a 文章编号l概述传统的环刀法在土堤及大坝填土压实度检测中起到了重要的作用。
核子湿度密度仪在施工中的应用
路桥建设ROAD&BRIDGE C ONSTRUCTION系数测试）、摆式仪法、构造深度测试法（手工铺砂法，电动铺砂法、激光构造深度仪法）。
路面的抗滑摆值是指用标准的手提式摆式摩擦系数测定仪测定的路面在潮湿条件下对摆的摩擦阻力。
路表构造深度是指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度。
路面横向摩擦系数是指用标准的摩擦系数测定车测定，当测定轮与行车方向成一定角度且以一定速度行驶时，轮胎与潮湿路面之间的摩擦阻力与试验轮上荷载的比值。
高速、一级公路的路面应具有良好的抗滑性能，二级及三级公路应根据各路段的具体情况采取必要的技术措施，以提高路面抗滑性能。
在设计高速、一级公路的沥青表面层时，应选用抗滑、耐磨石料，其石料磨光值应大于42。
高速、一级公路的摩擦系数宜在竣工后第一个夏季采用摩擦系数测定车，以（50±1）km/h的车速测定横向力系数（SFC）；宏观构造深度应在竣工后第一个夏季用铺砂法或激光构造深度仪测定，此时的测定值应符合规定的竣工验收值的要求。
对于水泥混凝土路面抗滑标准用构造深度表示：对高速、一级公路，构造深度TD为0.8mm，对于其他公路TD为0.6m。
（上述抗滑标准仅为设计阶段的抗滑标准。
公路在养护过程中，也有养护的具体标准。
）四、路面检测技术的应用与发展趋势路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分，直接影响到道路行车安全性。
路面抗滑性能包括纵向和横向两个方面，纵向抗滑性能决定车辆在刹车时的滑行距离，对避免追尾交通事故的发生有直接的决定作用；横向抗滑性能决定车辆的方向控制能力，对车辆弯道行驶安全性较为重要。
近几年来，随着人们安全意识的提高，路面抗滑性能已开始得到人们的普遍重视。
然而，现阶段我国规范常用的摆式摩擦系数仪在应用于摩擦系数测试时尚存在不足之处，主要表现在影响道路交通方面，有测试速度慢、效率低、操作者存在安全隐患等。
针对这种现状，自动化摩擦系数检测设备近几年来逐渐从英国、瑞典等国家引入我国。
浅谈核子湿度密度仪在道路工程施工中的应用
浅谈核子湿度密度仪在道路工程施工中的应用摘要：与传统的环刀法、灌砂法相比，核子湿度密度仪在无损、快速测定道路工程路基、路面材料压实度、含水量等方面有着显著优势。
本文从核子密度仪测量压实度的工作原理出发，对比分析了核子湿度密度仪法与传统的压实度检测方法之间的不同，介绍了其标定与修正方法，并对核子密度仪使用过程中的注意事项及减少误差的方法提出了一些建议。
关键词：道路工程；核子湿度密度仪；压实度；施工质量引言在道路工程路基路面施工过程中，为了保证结构层具有较好的证强度、稳定性和耐久性，压实度是一项重要的施工质量控制指标。
压实度的检测方法有多种，灌砂法和环刀法是在道路工程路基路面施工过程中是最常见，也是最普遍采用的（另外，还有蜡封法、灌水法（又称水袋法）等压实度检测方法），但是道路工程施工机械化程度高，施工进度快，而传统的压实度检测方法，往往检测程序复杂、持续时间长，难以实现施工过程控制，而且在一定程度上且对结构层有一定的破坏。
核子湿度密度仪作为一种操作方便的现代检测仪器，能够很好地满足快速检测的需要。
1．核子湿度密度仪简介核子湿度密度仪，也称核子密度仪，是通过仪器内部两个密封的放射源发射放射线来测量密实度和含水量的，多采用铯-137-γ源与镅-241-中子源，在市政道路、高速公路、机场道路等工程中得到广泛应用，能够高效、快速、无损测定路基填土、道路基层材料和面层沥青混合料等材料的密度和湿度。
目前，道路工程施工质量检测中常见的核子仪有MC型、HS型以及TRXLER 公司生产的3430、3440、3450型湿度密度仪等型号。
1.1 核子湿度密度仪的优点（1）采用核子湿度密度仪测定压实度的方法作为一种无损、实时检测方法，能够在施工过程中随时根据需要实施压实度检测，以便根据压实度检测结果及时调整施工工艺（如检测结果显示压实度不足，可及时调集压路机增加碾压遍数，），实现对施工作业质量的过程监控，从而保证了施工质量，在一定程度上也提高了施工进度，有效避免了工期推迟和延误。
核子密度仪在路基压实检测中的应用
核子密度仪在路基压实检测中的应用发表时间：2019-09-22T01:06:12.983Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：张燕[导读] 摘要:在路基压实检测中核子密度仪的应用是十分重要的，对建筑材料有一定的了解才能更好的做好相关的工作。
山东广信工程试验检测集团有限公司山东济南 250002摘要:在路基压实检测中核子密度仪的应用是十分重要的，对建筑材料有一定的了解才能更好的做好相关的工作。
在第二次世界大战之后，世界各地的研究机构都在研究如何利用核技术对建筑材料的各项性质进行测量，现如今，这项技术已经被广泛的应用到相关领域，在当今社会中，核子密度仪之所以可以发挥这么大的作用就是因为他的使用原理是基于同位素放射上的，这是一种对于土木工程各种建筑材料的湿度和密度进行检测的仪器，尤其是对路基压实检测方面更为精准。
因此，本文对核子密度仪在路基压实检测中的应用进行如下简单的阐述。
关键词：核子密度仪：路基压实检测：应用引言：从1959年开始广泛利用核技术来测量建筑材料的各种性质，回首这三十多年的发展过程，人类对于核技术的研究越来越深入，也取得了很高的成就，并且不断的拓展核技术的发展领域，尤其是对于密度和湿度的监测，在当今社会中，核子密度仪之所以如此重要就是因为这项技术对于建筑材料的了解程度。
在当下，各种公路以及建筑方面的建设都日新月异，利用核子密度仪与灌砂法相结合的方式来控制并且检测路基压实度，这样就很大程度上确保了路基压实度的规范程度，保障了路基施工过程中的质量，也大大减少了试验检测人员的工作时间，并且加快了施工现场的进度，保障了施工的效率，也为社会取得了较好的经济效益。
针对核子密度仪在路基压实检测中的应用进行如下简单的分析。
一、核子密度仪核子密度仪对核子的密度和湿度的检测仪器的简称，如图（1），便是核子密度仪的外观。
主要是检测在公路、铁路以及各种水库当中的含水量以及密度、湿度。
早在1968年的时候，对于土壤的密度的测量方式仅仅只是灌砂法，具体操作过程是实验人员在地面挖洞，并且填满沙子，利用这样的方式来计算其密度，然后再从中取试样，带回实验室之后对含水量进行测定，这种方法虽然可行，但是非常浪费时间，每次的实验时间都要耗费大约半个小时的时间，并且很容易出错，在实验结束之后，还会留下一个必须要修复的洞口，具有破坏性。
核子湿度密度仪
2. 控制变形是路基设计的关键
•
控制变形是路基设计的关键，采用各种不同的路基结构型式的首要目的是为高速线路
提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中最薄
弱、也是最不稳定的环节，是轨道变形的主要来源。它在多次重复荷载作用下所产生的累
积永久下沉（残余变形）将造成轨道的不平顺，同时其刚度对轨道面的弹性变形也起关键
性的作用，因而对列车的高速走行条件有重要的影响。
核子湿度密度仪
高速列车对轨道变形有严格的要求，因此，变形问题便为高速铁路设计所考虑的主要控制因 素。就路基而言，过去对注重于强度设计，并以强度作为轨下系统设计的主要控制条件。而 现在强度已不成为问题，一般在达到强度破坏前，可能已经出现了不能容许的过大有害变形。 日本东海道新干线的设计时速为220km，由于其在设计中仅仅采取了轨道的加强措施，而忽 略了路基的强化，以至从1965年开始，因为路基的严重下沉，致使路基病害不断，线路变形 严重超限，不得不对线路以年均30 km以上的速度大举整修，10年内中断行车200多次，列车 运行平均速度也降到100~110 km/h。
1. 高速铁路路基的多层结构系统
•
高速铁路线路结构，已经突破了传统的轨道/道床/土路基这种结构型式，既有有碴轨道
也有无碴轨道。对于有碴轨道，在道床和土路基之间，已抛弃了将道碴层直接放在土路基配粒料）/基础层 （级配良好的砾石）/防污层（砂/土工纤维）；日本在道床和基床之间加设了5cm厚的沥青 混凝土；德国在道床与基床之间加设了路基保护层即PSS层。
核子湿度密度仪
二、压 实 系 数
1930年美国工程师proctor通过试验首先提出：同一种土，在相同的压实功 能下，其干容重γd随土中含水量ω的不同而发生变化。室内击实试验和现场碾 压机械都获得填土的最佳含水量ωopt和与之对应的最大干容重γd，同时o to 还规定了室内击实试验的仪器规格和试验规程。自此，世界各国均以此压实理 论和试验方法指导施工，并且都以填料的压实系数（压实系数 等于现场填料 压实干容重除以室内击实试验最大干容重）控制压实标准，以判断压实土的强 度和变形特性。填土容重的现场量测早些时候采用环刀法、灌砂法及注水法进 行，均属对压实土面的破坏性量测方法。每种测试方法都适用于不同的填料情 况。环刀法只用于不含砾石颗粒的细粒土和无机结合料改良土。注水法只适用 于粒径不大于2毫米的粗粒料。确定填料最大干容重的室内击实试验，最初为 标准的o to型，我国采用前苏联的“南实处标准”。随着高速、重载铁路的出现， 它们对路基提出了更高的要求，从而一些大型的压实机械相继出现。因此，为 便于把室内击实试验结果比较正确的应用于设计与施工，适用于大型碾压机具， 在击实试验中，提高了重锤质量和落距，出现了修正的o to击实仪及重型击实 试验。
核子密度仪在路基压实检测的应用
核子密度仪在路基压实检测的应用关于核子密度仪与灌砂法检测路基压实质量的对比试验近年来，越来越多的路基施工工程把核子密度仪使用在路堤填筑的压实质量检测上，配合高效的机械化施工，使施工进度、施工质量都得到了显著的提高。
我们在洛湛铁路永岑段YQ5标的站场和路基填土施工中，学习兄弟局在青藏铁路工程、浙赣铁路提速改造工程的经验，采用美国坎贝尔MC-3核子密度仪和K30平板载荷测试仪作为填筑质量的检测工具。
并根据本标段填料的情况，有针对性地对传统的灌砂法和核子密度仪进行对比试验，以此考核使用核子密度仪在本标段路基填筑质量检测适用性和理论性，为今后的检测工作找出依据。
1 灌砂法和核子密度仪在路基检测的应用范围1.1 灌砂法灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，计算填料的湿密度，用酒精燃烧法测定含水量，然后计算出填料的干密度和压实度，它是当前填土最通用、最常规的检测方法。
它的缺点是:需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，计算步骤烦琐，因此它的测试速度较慢。
常常成为机械化施工的“瓶颈”和“咽喉”工序。
1.2 核子密度仪法该法是利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。
这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少，测试一个检测点两、三分钟就可以得出结果。
我标段使用的MC-3型核子密度仪是美国CPN公司的产品，用于 1测定各种土料、土石混合料的密度、含水量。
仪器上的液晶显示器可同时显示出湿密度、干密度、含水量、含水率、压实度(输入填料的最大干密度后)、孔隙率(输入填料的比重后)等检测数据及测量条件。
它有两种测量方式:一种为反射式无需在被测体上打洞，测量深度达50,70mm;另一种为透射式，需在被测体面上用专用工具打一小洞，测量深度为300,500mm。
它的缺点是，放射性物质对人体有害。
另外核子密度仪的水份测量是由高能量的快速中子，穿透材料时与水份中的氢原子碰撞，因氢原子与中子的质量几乎相等，碰撞后使中子的能量减速为慢中子反射回来，被仪器接收并与水(H2O)中氢的含量进行比较，计算出含水量。
浅谈核子密度／湿度测试仪检测压实度
浅谈核子密度/湿度测试仪检测压实度［摘要］为满足施工进度的需要和快捷反映堤身土方填筑的质量，使用MC －3C型核子密度/湿度测试仪与环刀法相结合的方法来控制堤身土方填筑压实度。
在大量土方填筑压实度检测中满足规程要求的压实度检测频率，有效的控制了堤身土方填筑的工程质量，也减轻了试验检测人员的劳动强度，加快了施工进度。
［关键词］核子环刀法湿密度含水率修正系数一、MC－3C型核子密度/湿度测试仪密度及水分测定工作原理我们在惠州市马安围平马围合围安全加固工程平马围第一标段中担任检测任务中采用MC－3C型核子密度/湿度测试仪直接透射法测定密度及水分，由美国CPN国际公司生产。
工作原理如下：MC－3C型核子密度/湿度测试仪内部装有两种放射源。
铯137γ源用来测量密度，镅241/铍中子源用来测量水分。
中子源安在机壳底部位置不变。
γ源装在辐射源金属杆底部内，随测量深度而变。
二、MC－3C型核子密度/湿度测试仪的标定用MC－3C型核子密度/湿度测试仪自带的标准块标定后，并使仪器处于工作状态，在施工现场选择均匀平坦的测点进行核子仪与环刀法测得的结果进行对比，求出两种不同方法测定的密度及含水率的相关关系，或两种不同方法之间的偏差系数。
1. 标定步骤(1) 先把MC－3C型核子密度/湿度测试仪手柄处于安全(SAFE)位置。
(2) 标准块上有三个凸出的铝钉，将仪器底部的三个凹窝对准标准块上三个凸铝钉。
(3) 在安全状态下，分别按下STD，START两个键面，不需选定计数时间，仪器将自动进行一秒一次的采样测定，共256次需四分一十六秒。
标准计数开始后，显示器上N后的数在不断递增到256时，标准计数结束，仪器发出鸣声，标准计数自动存入仪器。
2. 核子密度/湿度测试仪的修正值置于零，预置测试时间15－30秒，选择压实好的平坦测试点，把仪器置于测试位置，然后进行一次测试，记录读数，保持中心位置不变，旋转180°再进行第二次测试，记录读数，再将仪器在原位转90°测试第三次，记录读数，再次仪器的原位转180°测试第四次，记录读数，然后将这四次读数的平均值作为核子密度/湿度测试仪湿密度与含水率的测得值，计算干密度。
核子密度仪在堆石混凝土中的应用
表 ２ 堆 石混 凝 土试 坑 容重 检 测 数 据
试坑 位 置
情 况 。如 果 配料 缺少 外加 剂 ， 凝 土会 出现干 裂 等情 混 况 ， 测数 值会 偏低 。 检
系数 。
３１ 偏 差 系数 ．
核 子 密度 仪 内部 有 一 个 含 铯 １７／ 和 镅 ２ １ ３￣源 ４一
铍中子源的复合源。其中 源用于测量密度 ， 中子源 用于 测量含水 量 。
１１ 密度 测量 原理 ．
铯 ｌ ７ 源释 放 出 射线 进人 被测 材料 中与 物质 ３＾ ｙ
１ 含 水量测 量原理 ． ２
湿密度偏差＝ 灌水法测定的湿密度一 核子密度仪
测定 的湿 密度 ； 绝对含 水量 ＝ 密度一 密度 ； 湿 干
绝对 含 水 量偏 差 ＝ 水 法测 定 的 绝对 含水 量 一 灌 核 子密度 仪测 定 的绝 对含水 量 。
３２ 结 果分析 ．
由镅 ２ １铍 中子 源产 生 的快 中子射 入 被测 材料 ４一
山 水利富 西
技术与应用 ・０ ０年第 ６ ２１ 期
凝 土 的 质 量 ， 检 测 标 准 为堆 石 混 凝 土 干 密 度 大 于 其 ２ ５ ｇ ， ０ｋ／ 该密 度 即为设 计参 数 。 ３ ｍ３ 由堆石 混凝 土试 坑 外 观 可 知 ， 内部 密 实 、 凝 土 与块 石 黏 结 良好 。表 其 混
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＴ Ｒ Ｒ ０ Ｗ Ｅ ＥＳ ＵＲＣ ＥＳ
核 子 蜜 度 仪 在 堆 石 混 凝 土 巾 的 应 用
王 冰
核子密度湿度仪在公路工程质量控制中的应用
ｏ ｕ ｌａ ａ ｇ ｔ ｏ ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅｏ ｕ ｌａ ａ ｇ ｅｃ ｉｅ ｎｄ ｔｉ，ｈ ｐ ｄｔ ｕｄ ｈ ｕ ｌ ｙｃ ｎ ｒ ｌ ｆ ｉｈ ｙｅ ｇ— ｆ ｃｅ ｒｇ ｕ ｅｍｅｈ ｄａ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｎ ｃｅ ｒｇ ｕ ｅｉ ｄ ｓｒｂ ｄｉ ｅａｌ ｏ ｅ ｏｇ ｉｅｔｅｑ ａｉ ｏ ｔｏ ｇ ｗａ ｎ ｉ ｎ ｓ ｔ ｏｈ ｎ ｅ ｉｇ ｂ ｕ ｌａ ａ ｇ ． ｅｒｎ ｙｎ ｃｅｒｇ ｕ ｅ
程 长度 为 １ ．９ ＫＭ ， 双 向 四 车 道 。途 径 地 区地 质 条 件 比 ５５９ 为
２ ２ １按照随机取 样 的方 法确定 测试位 置 ， ．． 但距 路 面边
缘或其他物体 的最小距 离不得小 于 ３ ｃ ０ｍ。核子仪距 其他 的
射 线 源不 得 小 于 ２ ｍ。 ０
２２ ２当用散射法 测定时 ， 细砂填平测 试位置 路表结 ．． 用
检测如果全部采用常规检测法检测则可能因为检测不及时影 响工程及工程质量 。因而 ， 了加快施工进 度及对 质量 进行 为 及时有效的控制 ， 采用核子密度仪进行快速无损检测压实度 ， 按《 路 工 程 质 量 检 验评 定标 准 》Ｊ Ｊ０ １ ９ ） 定 ， 用 核 公 （Ｔ ７ — ８ 规 采
构 凹凸不平 的空隙 ， 使表 面平整 ， 将核子仪平稳地置于测试位
置上 ， 以确保接触紧密。
较简单 ， 地处华北平原中部 ， 属山前冲洪积平原和河湖相 冲积
平原。本 区第 四季堆积物厚度一般为 ３ Ｏ ５ 米 ， ５ 一５ ０ 其成 因类 型复杂 ， 以冲积 、 洪积 、 湖积 ， 以及它们 的过渡类型为主 。因工 期非常紧张 ， 往往是铺 筑完一层后 紧接着下一层填筑 ， 压实度
核子密度仪在工程中的应用
湿 度 的 仪 器 ， 同 时 亦 可 以 检 测 水 泥 或 沥 青 路 面 的精 确 密 度 和 空 隙 率 等 。具 有 的 大 屏 幕 液 晶显 示 器 能 将 多 种 测 量 结 果 一 次 性 显 示 出 来 。专 门 为 中 国用 户 设 计 ，可 实 行 中 英 文 键 盘 操 作 ，
三 、粉 喷桩 施 工现 场 控 制
（ ） 粉 喷 桩 垂 直 偏 差 ≤ １ ，起 重设 备应 注意 ，在 地 面 ３ ％
上 的垂 直 帧 的平 整 度 和 方 向 。
一 翌
一 罂 鹱 点一 道蓬 舟挂 艟疆 一 辩蔼 ．
（ ）施 工前 粉 喷桩 方案 ，应 根 据 试 桩 的 设 计 过 程 中 ， ４ 本 网站 的主 成 一 堆 的经 验 和 技 术 参 数 ，试 验桩 不 得 少于 ４个 。
及 时进行原位取样 。可以采用相关法确定仪器密度和含水量 测量结果 的分析 ，对 比测量 的点要多余 ３ 个 ，而且相 关线 ０
的相 关系 数 大 干 ０ ９ ． ，最 好 接 近 于 ｉ 并 绘 画 出相 关 曲线 。点 ， 不 能 太 离 散 ，应 该 就 在 相 关 曲线 的 附近 。计 算 结 果 都 要取 两 次测 值 的 平 均 值 ，最 后 作 为 检 测 结 果 的偏 差 校 正 。无 论 采 用 那 种 方法 进 行 标 定 ，在 现 场 检 测 前 都 必 须 将 现 场 标 定 的偏 差 系 数 输 入 仪 器 后才 能 进 行 检 测 。 （ 转 第 ２ ７页 ） 下 ４
第 １ ２卷 第 １ 期
２０１ 住 ２
中 国
水
运
Ｖ ．１ ｏ１ ２ Ｊ ｎｕｒ ａ ｙ
Ｎ ｏ．１
１月
核子密度仪的功能作用-应用工程-2009
材料，通常采用透射法。这个方法是在被 测试材料中用钢钎钻一个垂直的测试孔， 然后将仪器的探测杆伸入到被测试材料中， 在各个深度上检测材料的密度和湿度。
对于石头、沥青混合料和凝结后的混凝土
等不能造孔的材料，通常采用反射法。这 个方法是将仪器放置于被测试材料的表面， 根据被测试材料的厚度和种类采用适应的 测试档位，直接检测材料的密度、压实度 等指标。
检测成本低、经济效益好
在工程碾压施工过程中，核子仪可以在两次碾压 的间隙，对压实度进行准确的快速检测。在碾压 机械不需要停工的前提下，使现场技术人员准确 了解每次碾压的压实效果，可以对整个碾压施工 进行精确控制。从而保证以最经济的碾压程序获 得最好的压实效果，而不会出现碾压不充分和过 碾两种情况。 操作一台仪器只需要一名技术人员。虽然购置核 子仪需要一定的成本，但是核子法可以通过提高 施工速度，缩短工期，而创造巨大的经济效益。
核子密度仪的功能和作用
核子仪的基本测试功能
核子仪用于施工现场快速准确地检测建筑 材料的湿密度（总密度）和含水量（湿 度）。 完成一次检测通常只需要1分钟或更短时 间。
核子仪可以测试的建筑材料
核子仪可以检测的材料： 任何类型的土壤 任何粒径和体积的岩石 各种土石混合物等土工 各种水泥混凝土 沥青混合料等材料。
检测结果准确
检测结 果要求必须是材料块标准密度值（或含水量 值）±16千克/立方米范围内。 核子仪对位于放射源与探测器之间的材料总 重量进行响应，测试不受被测试材料中的化 学的、矿物的或质地成分的影响。测试非常 正确性，无论材料是否均匀，或颗粒是粗是 细。 核子仪在已知密度、湿度的标准材料块上进 行校准，保证了核子仪检测的准确性。
核子密度仪在沥青防渗面板工程中的应用
核子密度仪在沥青防渗面板工程中的应用摘要通过分析核子密度仪的自身性质及总结大量对比性试验结果，得出核子密度仪的正确使用方法。
在山西西龙池沥青混凝土防渗面板工程中，核子密度仪及时准确的检测，对指导现场施工起到举足轻重的作用。
关键词核子密度仪密度计数比芯样密度1工程概况山西西龙池抽水蓄能电站上、下水库主要采用沥青混凝土面板防渗，其中上水库库盆全部采用沥青混凝土面板防渗，防渗总面积约21.57×104m2，沥青混凝土总方量约4.6×104m3；下水库库内坝坡和库底采用沥青混凝土面板防渗，库岸为钢筋混凝土面板防渗，库盆沥青混凝土防渗面板约10.88×104m2，沥青混凝土总方量2.36×104m3。
沥青混凝土面板按由内至外的顺序及结构为整平胶结层、防渗层（包括加厚层）、封闭层组成。
在沥青混凝土防渗面板组成结构中，防渗层的质量直接关系到面板防渗效果的优劣，对于维护面板的整体稳定性起着至关重要的作用，所以防渗层成为整个面板施工的最关键部分，其中密度值是防渗层整个质量控制系统中最重要的检测指标。
为了保护坝面的完整性，在密度检测时应以无损检测为主，在现场施工中通常选择核子密度仪进行跟踪测量。
虽然通过试验可确定出相应的施工方法，但由于实际施工中气温的变化、拌和楼出料温度的变化等因素的影响，有些部位虽经碾压，但实际上密度不能达到标准值，这就需要正确的使用核子密度仪，在现场施工中准确快速测得真实的密度值，在结果不能满足规范值时，及时指导振动碾对不合格部位继续碾压，直至合格为止。
2核子密度仪工作原理山西西龙池抽水蓄能电站沥青面板工程选用的为美国坎贝尔【CPN】国际公司生产的MC-3型核子密度湿度仪。
该仪器内部装有两种放射源。
铯137r源用来测量密度，镅241/铍中子源用来测量水分。
中子源安在机壳底部位置不变。
R 源装在辐射源金属杆底部内，随测量深度而变。
测量密度时，铯137r源发出r射线进入被测材料。
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核子密度湿度仪法在建设工程的应用摘要：地基基础处理的压实系数是工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值，对于地基基础处理换填后，只有对地基基础层进行充分压实，才能保证地基基础的承载力及基础的稳定性本文在介绍地基基础回填土的最大干密度及最佳含水量方法
的同时，还对目前现场密度试验所采用的新方法核子湿度密度仪法的适用条件、仪器、方法步骤，在工程压实系数检测中的运用做了详细介绍。
关键词：地基基础处理；压实系数；检测
随着社会对建筑工程质量要求的提高，工程建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。
当建筑物的地基为软弱土、不均匀土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土等，不能满足上部结构地基强度和变形的要求，而软弱土层又不是很大时，常采用换填法（也称为换土垫层法）处理。
即将基础下一定范围内的土层挖去，然后换填密度、强度高的砂、碎石、灰土、素土、以及粉煤灰、矿渣等性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层夯（振、压）实至设计要求的密实度即压实系数。
房屋建筑地基基础回填压实系数质量是建筑工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对地基基础层进行充分压实，才能保证地基基础的强度、刚度及基础的稳定性。
地基基础压实质量，主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的，这些质量检测方法和检测数据是否科学、真实、有效，
直接影响着地基基础质量评定是否准确。
现场压实质量用压实系数（或压实度）表示，对于地基基础，压实系数是指工地实际达到的干密度与试验所得的最大干密度的比值。
目前，较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌砂法、灌水法、核子密度仪法等。
但建筑工程土壤压实系数检测规范《土工试验方法标准》gb/t50123-1999中却没有介绍核子密度仪法，使工程质量管理和施工、检测单位对其检测的准确性抱有怀疑。
但从公路工程和水利工程已早就有相应的规范，从试验检测的准确性和其方便操作和快捷性也得到相关单位的认可。
核子仪检测方法适应于检测任何粒径、级配、组成成分和组成结构的土壤、石头等材料。
美国astm 国际标准d2922-04《用核子法现场检测土和土石混合物密度的标准检测方法(浅层)》规定：本试验方法可快速、无损地现场测定土壤和岩石的密度。
适用于施工质量控制、土壤和岩石等工程的验收试验，并可用于研究和开发。
试验的无损特性允许在同一个试验点进行多次重复检测。
核子密度仪优势
将核子密度仪与灌沙法或其它破坏性检测方法相比较，其优势是显而易见的，
主要包括：无损检测a.核子仪检测土壤，只需要检测表面平滑，钻一个直径为20毫米的检测孔。
这样小的孔不需要修补。
对于灌沙法的检测，需要挖一个直径为150毫米的洞，这样大的洞必需
回填修补。
准确性
a.核子仪对位于放射源与探测器之间的材料总重量进行响应，检测不受被检测材料中的化学的、矿物的或质地成分的影响。
检测非常正确性，无论材料是否均匀，或颗粒是粗是细。
b.被检测的土壤土壤体积很大，检测结果的代表性更好。
对于检测深度为8英寸(20cm)透射密度检测，试样体积大约为25立方英尺。
而灌沙法检测，试样体积大约为10立方英尺。
c.核子仪在标准的、固定的、数值不变的土壤和岩石校准块或可以溯源到真实土壤的其它标准的密度、湿度材料块上进行校准。
检测规程推荐每隔一到二年进行一次校准。
操作员可以每天用标准计数块进行标准计数，以检测仪器的校准状况和检测功能。
检测的速度
一次仪器检测的全部过程耗时不到5分钟，相对于灌沙法或取芯法大约30分钟完成一次检测，核子仪允许进行更多的检测并对项目的质量进行统计分析。
简单和安全的操作
a.操作员几乎不可能有潜在的错误。
仪器进行检测只需要最低限度的指令。
仪器自动计算和显示检测结果并给出单位。
不同于灌沙法检测，高湿度和施工设备的震动不会影响在附近的核子仪的准确性。
b.不同于灌沙法操作员，核子仪操作员所有时间可以站立，如果有危险接近，他能安全地观察正在移动的施工设备，如果有危险，可以迅速离开。
“实时”检测
核子仪在压路机通过后几分钟就可以显示检测结果。
可以立即对是否需要增加碾压进行指导，可以帮助及时调整施工方法以保证获得所需要结果。
地基基础压实质量是基础处理施工中最重要的指标之一，为保证地基基础的承载力，必须对地基基础结构层进行充分压实。
对沥青道路来说，通过对路基土、路面基层材料最大干密度、最佳含水量及沥青混合场密度检测，获得准确的检测数据，准确评价道路路基压实度的质量，确保道路使用安全料标准密度的测定，根据道路特点实际需要，灵活运用环刀法、灌砂法、核子湿度密度仪法进行现场密度检测，获得准确的检测数据，准确评价地基基础压实度的质量，确保工程质量安全。