基本介紹
- 中文名：最大幹密度
- 外文名：Maximum dry unit weight
- 學科：土力學
- 定義：乾密度與含水率關係曲線上峰值點
- 作用：填土夯壓密實程度的初步指標
- 影響因素：土的種類、壓實能量
簡介,測定方法,擊實試驗法,試驗路法,
簡介
路基質量的好壞直接關係到整個公路的使用品質，為了提高路基的強度和穩定性，必須對路基進行充分壓實。路基壓實度是控制路基壓實質量的一個重要指標，它直接影響路基的強度和穩定性，影響到路面的使用性能和使用壽命。壓實度是路基施工現場測定的乾密度與按交通部《公路土工試驗規程》（JTJ051-93） 規定方法測定的室內最大幹密度的比值。在實際施工工程中，宕渣的最大粒徑超過了可測定最大幹密度粒徑範圍，因此使用壓實度評價路基的壓實質量變得較困難。最大幹密度是指在一定壓實功能下，土的乾密度隨含水量變化的峰值；或擊實試驗所得的乾密度與含水率關係曲線上峰值點所對應的乾密度。它隨壓實功能增加而增加。其值與土的種類、壓實能量等有關。經擊實試驗確定後，作為填土夯壓密實程度的初步指標。
測定方法
粗粒土路基壓實質量尚沒有比較明確的控制指標和檢測方法。比較常用的是壓實度。壓實度即施工現場乾密度與室內最大幹密度的比值。通過壓實度的定義可知，得到壓實度需測出填料最大幹密度和現場測定實際乾密度。測定粗粒土的最大幹密度的方法有擊實法和振動法。對於含有較大粒徑的石或礫的土石混合料最大幹密度的確定，擊實試驗法的試驗曲線大多數呈多峰或無顯著峰值，這表明該法對粗粒土已不是最合適的試驗方法，而且由擊實法確定的 “最大幹密度” 常常低于振動壓實試驗的結果。 因此，對於無黏性粗粒土的最大幹密度測定方法，用振動法測定效果較好。《公路土工試驗規程》 規定：對粗粒土和巨粒土標準乾密度的確定應採用振動台法和表面振動器法。振動台法又稱作平面振動加壓成型法。這種方法是在室內最常用的機械振動台上來完成的，這種方法被廣泛採用。實際上這種振動裝置是從下至上的振動，與壓實過程正好相反。表面振動器法又稱振動夯法。該法可以模擬現場振動壓路機在材料表面的作業狀況，可通過變頻器調節偏心電機旋轉角速度而獲得不同的壓實(激振)頻率，同時通過調節偏心質量可產生不同的離心力，使得整個激振器的名義振幅發生變化，以此模擬振動壓路機的振動情況。
擊實試驗法
最通用的確定土和路面材料標準乾密度的方法是擊實試驗法。通過擊實試驗確定土和材料的最佳含水量和最大幹密度，並以此最大幹密度作為該土和該材料的標準乾密度。因此，這個方法有時也被稱作含水量一密實度關係試驗法。擊實試驗法一般只適用於最大粒徑25mm(圓孔篩)或20~(方孔篩)的集料，一些國家也將它用於最大粒徑達8mm(方孔篩)的集料。集料中有少量超尺寸的顆粒(例如不5%)對試驗結果無明顯的影響，集料中有較多的超尺寸顆粒時，雖然可以進行校正，但校正方法並不是很準確的。
試驗路法
試驗路法也就是通過鋪築試驗路來確定某種路面材料與擁有機械相適應的最佳含水量和最大幹密度。將實際用於路面結構層的材料，如級配集料、水泥穩定土、石灰穩定土等鋪築幾段不同含水量的試驗路，每段一種含水量，並應儘可能使中間含水量接近預估的最佳含水量。將材料拌和均勻後，用工地擁用的壓實機械進行碾壓試驗。在碾壓過程中，經常測定集料或穩定的乾密度，直到乾密度不再增加為止。繪製含水量一乾密度關係曲線，並根據此曲線確定適用於所用機械初壓材料的最佳含水量和最大幹密度。材料變化時，需要另鋪試驗路，重新確定其最佳含水量和最大幹密度。很明顯，用試驗路法得到標準乾密度受壓實機械的影響。由於至少需要鋪築4~5種不同含水量的試驗路，工作量相當大。當然，也可以採用另一種方法鋪築試驗路段。在長200m一300m的路段上，先用含水量較小的路面材料均勻攤鋪一層(厚20cm~25cm)，用工地擁有的或規定的壓路機械進行碾壓試驗，直到材料的乾密度不再增加為止。然後將壓實材料層翻鬆，灑一定數量的水並拌和均勻，鋪平整後用同樣的壓實機械進行碾壓試驗，直到材料的乾密度不再增加為止。如此反覆進行4一5次，每次都增加一定的含水量。如前所述繪製含水量一乾密度關係曲線，並根據此關係曲線確定材料的最佳含水量和最大幹密度。採用此方法的前提是，每次碾壓結束後，材料沒有明顯破碎現象。試驗路法的主要優點是：它考慮了所用的全部集料顆粒，並且是在工地的實際條件下得到的。當集料的最大粒徑大於擊實試驗法所容許的最大粒徑，而且這部分顆粒的含量超過30%時，可以採用試驗路法確定集料的標準乾密度。
