表压振动压实仪

一、 概述
 对于无粘性自由排水土的大干密度的测定，击实试验法的曲线型试验曲线是多峰或无显著峰值，这表明该法对这类土已不是合适的试验法了。而且击实法确定的“大干密度”常常低于振动压实试验的结果。英国标准BS1377，瑞典SS027109均规定对于高渗透性土采用表面振动压实仪法。我国交通部行业标准《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）结合交通部公路科学研究所的试验研究，新增加了此法和振动台法作为无粘性粗粒土巨粒土的大干密度测定的基本试验法。表面振动器法与振动碾压工况相似，操作简便，试样在振动压实时不产生分离现象。振动台法操作得复杂，试样在振动压实过程中易产生分离现象，因此，JTG40-2007推荐优先采用表面振动压实仪法，而且此法还可以用于粗粒土大三轴试验，渗透试验，混凝土材料试验及基层材料试验等制作工作。
二、技术参数
1、 电源电压：380V
2、 电机功率：0.75-2.2KN
3、 振动频率：30-50HZ
4、 激振力：10-80KN
5、 夯板作用在试样表面静压力：18Kpa以上
6、 试筒规格：钢制大筒一个，内径280mm      
         钢制小筒一个，内径152mm。
三、 振动压实机理  
振动夯板在试样表面做垂直振动压实被自上而下传播，颗粒棱角剪裁破碎后，颗粒位置重新排列，移动到相应于土工试验规格标准条件下的稳定位置，从而土体得到压实。
四、 试验步骤
1、 安装合适的试筒（根据公路土工试验规程表3.1.1）压紧试筒取适量的土样（按规程操作步骤要求），用规定的工具（见公路土工试验规程3.1.23.1.4.3.1.5）装入试筒，大致刮平试样表面。
2、 确认三相线电源连接良好，控制器面板上电源指示灯是亮的。
3、 按动控制器上“上升”、“停止”、“下降”按键，振动电机及配重各部件运动自如。
4、 当按上升开关，振动器反而下降或按下降开关，振动器反而上升时，应倒电源线。否则上下行程开关都不起作用，容易损坏机器。
5、 按一下“下降”按键，大滑套带动振动板和夯板下降（见表面振动压实仪主机图示），当夯板接触到松散的土样时，大滑套会继续下降，下降到大滑套下端面，距振动板边缘15-25mm时按一下“停止”按键，大滑套停止下降。
6、 设定控制器上定时器，设定时间为6分钟（即黑色拔动开关处于中间位置，指盘数字为060）。
7、 按下“振动”开关，振动开始振动，定时器显示振动时间，到6分钟后振动板自动停止。
8、 按下“上升”按键，套带动振动板，夯板上升，上升到限位块上端面变速箱下面15-25mm，按下“停止”按键，大滑板停止上升。
9、 按照规格规定的方法加第二次土样，重复以上操作步骤二次，一个试样就算振动击实完毕。
10、 缷下试验筒，用一平直钢尺，置于试筒直径位置，按规程量测数据再称重。
11、 数据整理计算。
表压振动压实仪注意事项
1、 本机安装时，浇注混凝土基座，以求机器工作稳定，在混凝土基座垫8-10mm橡胶板，以减轻振动。
2、 本机设置了“急停”键，机器在做任何动作时，按下“急停”键，所有的动作全部停止。
3、 释放“急停”键时，按该键顶部箭头指示方向旋90度角后放手，“急停”键即释放。
4、 振动击实过程中，若机器悬吊丝杆下降的深度不够，有可能会出现空振，这时仅需按动一下“下降”键，到一定位置后按“停止”键即可。
5、 振动板上的机罩螺栓上紧时，全部用了止退胶，出现故障拆下时需点一些914胶，防止螺栓退出。
6、 本机设有行程开关，当振动上升或下降到顶点或下止点时，忘记按下“停止”键，机器自动停止。
7、 在正常的操作过程中，大滑套上升距上死点20mm时，即按“停止”键，下降时锤头已接触土样，大滑套再下降50-60mm时即应按“停止”键。
8、 大滑动部分及有黄油咀部位定期加润滑油及润滑脂。
9、 每次操作试验前应削除立柱外表面灰尘，应加注机械油（20号）。

粗粒土和巨粒土大干密度试验
（摘自JTGE40-2007）

（T0133-93）
17.2表面振动压实仪法（摘自JTGE40-2007）(T0133-93)
1、目的和使用范围
1.1.2本试验规定采用表面振动压实仪法测定无粘自由排水粗粒土和巨粒土（包括推石料）的大干密度。
1.3本试验方法选用于通过0.075mm标准筛的干颗粒质量百分数不大于15%的自由排水粗颗粒土的巨粒土。
17.2.1.3对于大颗粒尺寸大于60mm的巨粒土因受试筒允许粒径的限制，宜按本试验3.3规定处理。
2、仪器设备
2.1振动电机：功率0.75-2.2KW，振动频率30-50HZ，激振动10-80KN
  钢制夯：可牢固于振动电机上，且有一厚15-40mm夯板，夯板直径应略小于试筒内径2-5mm。夯板与振劝电机总重在试样表面产生18KN以上的静压力。
2.2试筒：同（T0133-1或根据土体颗粒级配选用较大的试筒）。但固定试筒的底板固定于混凝土基础上或至少质量为450KG混凝土块上。
2.3套筒内径应与试筒配套，高度为170-250mm，与试筒固定后的内壁须成直线连接。
2.4台秤，提升电机，标准筛同（0139293）
2.5直钢条，宜用尺寸为350mm*25mm*3mm(长×宽×厚)
2.6深度仪或钢尺，量测精度要求至0.5mm。
2.7铁盘，尺寸宜用600mm×500mm×80cm（长×宽×高（
2.8其他，烘箱、小铲、大勺及漏斗、橡皮锤秒表、试筒、布套等。
3、试验步骤
3.1干土法
  （1）（T0133-93）中3.1.1条（1）制备试样。
  （2）按本规程3.1.2条（2）装填试样。
  （3）将试筒固定于底板上，装上套筒，并与试筒紧密固定。
  （4）放下振动器，振动6分钟，吊起振动器。
  （5）按本规程3.1.2  3.1.4进行第二层、第三层试样，振动压实。
  （6）缷下试筒，直至钢条放于试筒直径位置上测得并精确到0.5mm，记录并算试样高度H。
  （7）缷下试筒，测定并记录试筒与试样质量。扣除试筒质量即为试样质量。计算大干密度Pdmax。
  （8）重复本规程3.1.1.2.7（1）至（7）步骤，直至获得一致的大干密度。但须制备足够的代表性材料，不得重复振动压实单个试样。
3、湿土法
3.1.2按（T0133-93）中3.1.3.2（1）制备试样。
3.2.2将试筒固定于底板上，用小铲或大勺将任一份湿料徐徐填入试筒（装填量宜使试样等于或略低于筒高的1/3）。
3.2.3放下振动器，振动6分钟，吊起振动器，吸去试样表面自由水。
3.2.4按本规程3.2.2、3.2.3条（2）（3）进行第二层、第三层试样振动压实。
3.2.5缷下试筒再按本规程3.2.2  3.2.3条（6）步骤进行。
3.2.6测定振完试样中含水量后，计算大干密度Pdmax。
3.2.7同本规程3.1.8条（8）。结果整理
3.3对于干土法，大干密度Pdmax（千克/立方米）按下式计算，
  Pdmax=Md/V
式中Md---干试样质量，千克
V—振毕密实试样体积，立方米
V＝AC（H÷10）×10
AC－标定的试筒横断面积，平方厘米
H－振毕密实试样高度，mm
3.4对于湿土法，大密度按下式计算：
    Pdmax=Mm÷V(1+0.01W)
式中：Mm---振毕密实湿试样质量，千克
     W----振毕密实度试样含水量，％
其余参照（T0132-93）