表壓振動壓實儀

一、 概述
 對于無粘性自由排水土的大干密度的測定，擊實試驗法的曲線型試驗曲線是多峰或無顯著峰值，這表明該法對這類土已不是合適的試驗法了。而且擊實法確定的“大干密度"常常低于振動壓實試驗的結果。英國標準BS1377，瑞典SS027109均規(guī)定對于高滲透性土采用表面振動壓實儀法。我國交通部行業(yè)標準《公路土工試驗規(guī)程》（JTGE40-2007）結合交通部公路科學研究所的試驗研究，新增加了此法和振動臺法作為無粘性粗粒土巨粒土的大干密度測定的基本試驗法。表面振動器法與振動碾壓工況相似，操作簡便，試樣在振動壓實時不產(chǎn)生分離現(xiàn)象。振動臺法操作得復雜，試樣在振動壓實過程中易產(chǎn)生分離現(xiàn)象，因此，JTG40-2007推薦優(yōu)先采用表面振動壓實儀法，而且此法還可以用于粗粒土大三軸試驗，滲透試驗，混凝土材料試驗及基層材料試驗等制作工作。
二、技術參數(shù)
1、 電源電壓：380V
2、 電機功率：0.75-2.2KN
3、 振動頻率：30-50HZ
4、 激振力：10-80KN
5、 夯板作用在試樣表面靜壓力：18Kpa以上
6、 試筒規(guī)格：鋼制大筒一個，內徑280mm      
         鋼制小筒一個，內徑152mm。
三、 振動壓實機理  
振動夯板在試樣表面做垂直振動壓實被自上而下傳播，顆粒棱角剪裁破碎后，顆粒位置重新排列，移動到相應于土工試驗規(guī)格標準條件下的穩(wěn)定位置，從而土體得到壓實。
四、 試驗步驟
1、 安裝合適的試筒（根據(jù)公路土工試驗規(guī)程表3.1.1）壓緊試筒取適量的土樣（按規(guī)程操作步驟要求），用規(guī)定的工具（見公路土工試驗規(guī)程3.1.23.1.4.3.1.5）裝入試筒，大致刮平試樣表面。
2、 確認三相線電源連接良好，控制器面板上電源指示燈是亮的。
3、 按動控制器上“上升"、“停止"、“下降"按鍵，振動電機及配重各部件運動自如。
4、 當按上升開關，振動器反而下降或按下降開關，振動器反而上升時，應倒電源線。否則上下行程開關都不起作用，容易損壞機器。
5、 按一下“下降"按鍵，大滑套帶動振動板和夯板下降（見表面振動壓實儀主機圖示），當夯板接觸到松散的土樣時，大滑套會繼續(xù)下降，下降到大滑套下端面，距振動板邊緣15-25mm時按一下“停止"按鍵，大滑套停止下降。
6、 設定控制器上定時器，設定時間為6分鐘（即黑色拔動開關處于中間位置，指盤數(shù)字為060）。
7、 按下“振動"開關，振動開始振動，定時器顯示振動時間，到6分鐘后振動板自動停止。
8、 按下“上升"按鍵，套帶動振動板，夯板上升，上升到限位塊上端面變速箱下面15-25mm，按下“停止"按鍵，大滑板停止上升。
9、 按照規(guī)格規(guī)定的方法加第二次土樣，重復以上操作步驟二次，一個試樣就算振動擊實完畢。
10、 缷下試驗筒，用一平直鋼尺，置于試筒直徑位置，按規(guī)程量測數(shù)據(jù)再稱重。
11、 數(shù)據(jù)整理計算。
表壓振動壓實儀注意事項
1、 本機安裝時，澆注混凝土基座，以求機器工作穩(wěn)定，在混凝土基座墊8-10mm橡膠板，以減輕振動。
2、 本機設置了“急停"鍵，機器在做任何動作時，按下“急停"鍵，所有的動作全部停止。
3、 釋放“急停"鍵時，按該鍵頂部箭頭指示方向旋90度角后放手，“急停"鍵即釋放。
4、 振動擊實過程中，若機器懸吊絲桿下降的深度不夠，有可能會出現(xiàn)空振，這時僅需按動一下“下降"鍵，到一定位置后按“停止"鍵即可。
5、 振動板上的機罩螺栓上緊時，全部用了止退膠，出現(xiàn)故障拆下時需點一些914膠，防止螺栓退出。
6、 本機設有行程開關，當振動上升或下降到頂點或下止點時，忘記按下“停止"鍵，機器自動停止。
7、 在正常的操作過程中，大滑套上升距上死點20mm時，即按“停止"鍵，下降時錘頭已接觸土樣，大滑套再下降50-60mm時即應按“停止"鍵。
8、 大滑動部分及有黃油咀部位定期加潤滑油及潤滑脂。
9、 每次操作試驗前應削除立柱外表面灰塵，應加注機械油（20號）。

粗粒土和巨粒土大干密度試驗
（摘自JTGE40-2007）

（T0133-93）
17.2表面振動壓實儀法（摘自JTGE40-2007）(T0133-93)
1、目的和使用范圍
1.1.2本試驗規(guī)定采用表面振動壓實儀法測定無粘自由排水粗粒土和巨粒土（包括推石料）的大干密度。
1.3本試驗方法選用于通過0.075mm標準篩的干顆粒質量百分數(shù)不大于15%的自由排水粗顆粒土的巨粒土。
17.2.1.3對于大顆粒尺寸大于60mm的巨粒土因受試筒允許粒徑的限制，宜按本試驗3.3規(guī)定處理。
2、儀器設備
2.1振動電機：功率0.75-2.2KW，振動頻率30-50HZ，激振動10-80KN
  鋼制夯：可牢固于振動電機上，且有一厚15-40mm夯板，夯板直徑應略小于試筒內徑2-5mm。夯板與振勸電機總重在試樣表面產(chǎn)生18KN以上的靜壓力。
2.2試筒：同（T0133-1或根據(jù)土體顆粒級配選用較大的試筒）。但固定試筒的底板固定于混凝土基礎上或至少質量為450KG混凝土塊上。
2.3套筒內徑應與試筒配套，高度為170-250mm，與試筒固定后的內壁須成直線連接。
2.4臺秤，提升電機，標準篩同（0139293）
2.5直鋼條，宜用尺寸為350mm*25mm*3mm(長×寬×厚)
2.6深度儀或鋼尺，量測精度要求至0.5mm。
2.7鐵盤，尺寸宜用600mm×500mm×80cm（長×寬×高（
2.8其他，烘箱、小鏟、大勺及漏斗、橡皮錘秒表、試筒、布套等。
3、試驗步驟
3.1干土法
  （1）（T0133-93）中3.1.1條（1）制備試樣。
  （2）按本規(guī)程3.1.2條（2）裝填試樣。
  （3）將試筒固定于底板上，裝上套筒，并與試筒緊密固定。
  （4）放下振動器，振動6分鐘，吊起振動器。
  （5）按本規(guī)程3.1.2  3.1.4進行第二層、第三層試樣，振動壓實。
  （6）缷下試筒，直至鋼條放于試筒直徑位置上測得并精確到0.5mm，記錄并算試樣高度H。
  （7）缷下試筒，測定并記錄試筒與試樣質量。扣除試筒質量即為試樣質量。計算大干密度Pdmax。
  （8）重復本規(guī)程3.1.1.2.7（1）至（7）步驟，直至獲得一致的大干密度。但須制備足夠的代表性材料，不得重復振動壓實單個試樣。
3、濕土法
3.1.2按（T0133-93）中3.1.3.2（1）制備試樣。
3.2.2將試筒固定于底板上，用小鏟或大勺將任一份濕料徐徐填入試筒（裝填量宜使試樣等于或略低于筒高的1/3）。
3.2.3放下振動器，振動6分鐘，吊起振動器，吸去試樣表面自由水。
3.2.4按本規(guī)程3.2.2、3.2.3條（2）（3）進行第二層、第三層試樣振動壓實。
3.2.5缷下試筒再按本規(guī)程3.2.2  3.2.3條（6）步驟進行。
3.2.6測定振完試樣中含水量后，計算大干密度Pdmax。
3.2.7同本規(guī)程3.1.8條（8）。結果整理
3.3對于干土法，大干密度Pdmax（千克/立方米）按下式計算，
  Pdmax=Md/V
式中Md---干試樣質量，千克
V—振畢密實試樣體積，立方米
V＝AC（H÷10）×10
AC－標定的試筒橫斷面積，平方厘米
H－振畢密實試樣高度，mm
3.4對于濕土法，大密度按下式計算：
    Pdmax=Mm÷V(1+0.01W)
式中：Mm---振畢密實濕試樣質量，千克
     W----振畢密實度試樣含水量，％
其余參照（T0132-93）