P98125未处理的砂砾料实验室研究方法中文.docx
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P98125未处理的砂砾料实验室研究方法中文
ISSN0335-3931
法国标准NFP98-125
1994年11月
分类符号：
P98-125
路面下层
未处理的砂砾料
实验室的研究方法
E（英语）：
路面下层——未处理的砂砾料——实验室的研究方法
D（德语）：
路面下层——未处理的砂砾料——实验室的研究方法
批准的法国标准通过1994年10月5日法国标准化协会总局长的决定，并于1994年11月5日开始施行。
适合从本文件发行之日起，欧洲或者国际工程所涉及的相同主题均采取此标准。
分析为了确定未处理砂砾料的粒度关系式、骨粒料的特性、以及它们适合的碾压，这个文件规定了它的研究方法。
它适用于在道路工程中的路面下层和路基层的修筑所使用的，符合NFP98-129标准规定的未处理的砂砾料。
描述国际技术术语：
道路，路面，组成部分，砂砾石混合料，混合料，成分，特性，粒度，碾压，实验室的试验。
修改
校订
由法国标准化协会（AFNOR）编辑和发行，该协会位于巴黎92049欧洲大厦，电话号码：
0142915555
法国标准化协会（AFNOR）1994法国标准化协会（AFNOR）1994第一次印刷94-11
道路——土方工程：
下层BNSR/CTA
标准化委员会成员
主席：
MARTINEAU先生
秘书处：
VAUTRIN先生—SETRA-BNSR
ABDO先生全国水泥和石灰生产联合会
ALEXANDRE先生炉渣技术和培训中心
BASTARD先生农业部
BIANCHI先生全国水泥和石灰生产联合会
CHAUMONT先生SOCJEANLEFEBVRE
COUSSIN先生法国道路工业联合会
CYROT先生塞纳滨海省的DDE
DACCHI先生道路桥梁中央实验所
DUPUY先生BNSR
GARAPON先生奥弗涅·利穆赞地区的（AUVERGNELIMOUSIN）道路桥梁地区实验所
LACOT先生全国骨粒料生产者联合会
LOT先生全国骨粒料生产者联合会
MARTINEQU先生SOCCOCHERYBOURDINCHQUSSEES
MEUNIER先生SOCBEUGNET
MIERSMAN先生SOCSURSCHISTE
PAUTE先生圣布里克（SAINT-BRIEUC）道路桥梁地区实验所
PELISSIER先生法国电力公司
RAUCH先生巴黎城市技术局
SICCARDI先生全国骨粒料生产者联合会
SMERECKI先生法国标准化协会
VAUTRIN先生SETRA
VINCENT先生SOCVIAFRANCE
VIVIER先生SOCJEANLEFEBVRE
ENP98-125—3—
目录
页码
1适用范围5
2标准的参考5
3定义6
4符号和缩写词6
4.1缩写词6
4.2符号（未处理砂砾料状况的特性）6
5原理7
6全部的研究8
6.1材料的准备8
6.2骨粒料的鉴定9
6.3重新组合的粒度和组成形式9
6.4碾压特性的测定9
6.5耐冻性10
7未处理砂砾料减少的研究10
7.1骨粒料的鉴定10
7.2粒度的检测10
7.3碾压特性的检测11
8研究报告11
附件A（报导性的）用重复荷载三轴压力仪来试验而进行“B”型未处理砂砾料研究的方法12
ENP98-125—4—
1适用范围
本文件适用于在道路工程中的路面下层和路基层的修筑所使用的，符合NFP98-129标准规定的未处理的砂砾料。
为了确定未处理砂砾料的粒度关系式、骨粒料的特性、以及它们适合的碾压，这个文件规定了它的研究方法。
2标准的参考
本文件包括参考过时的、或者没过时的其它出版物的条文，这些标准的参考在条文和出版物中适当的部分做了提及，并且在以下做了列举。
对于过时的参考，如果通过修正或修改使它并入到欧洲标准里，那么，这些出版物任何的、以后的修正或修改，仅仅适用于这个欧洲标准；对于没过时的参考，出版物最后的版本作为适用的参考。
P18-101骨粒料——词语——定义和分类；
P18-554骨粒料——细砾石和小石子的密度、孔隙度、吸收率以及含水率的测量；
P18-555骨粒料——砂子的密度、吸收率以及含水率的测量；
P18-558骨粒料——细料绝对密度的测定；
P18-560骨粒料——通过过筛来进行颗粒级配的分析；
NFP98-129路面下层——未处理的砂砾料——定义——成分——分类；
NFP98-230-3与路面有关的试验——经过处理的、或者未做处理的水硬性结合料的准备——第3部分：
在实验室进行砂砾料和砂子混合料的生产，来制作试样；
NFP98-231-1与路面有关的试验——其它的、经过处理的沥青结合料材料的碾压性能——第1部分：
适合于路面下层使用的砂砾料和砂子的修正葡氏试验；
NFP98-231-2与路面有关的试验——其它的、经过处理的沥青结合料材料的碾压性能——第2部分：
旋回剪切压力机（PCG）的碾压试验；
NFP98-231-3与路面有关的试验——其它的、经过处理的沥青结合料路面下层材料的碾压性能的测定——第3部分：
参考的最大密度和控制参数下，通过振动压紧试验（VCPC）所得到的碾压难度的测定；
NFP98-234-2与路面有关的试验——经过处理的水硬性结合料材料的耐冻性能——第2部分：
0/20材料的冻结膨胀试验1）；
NFP98-235-1，与路面有关的试验——未处理的颗粒材料——第1部分：
重复荷载下三轴压力试验1）。
—5—ENP98-125
3定义
为了本文件的需要，适用如下的定义：
试验用混合料：
指的是按照本文件的规定，用于以前试验研究的未处理的砂砾料。
根据规定成分而得到基本公式的参考颗粒级配来得到它的特性（在P18-101标准中，特性、粒度和来源是没有变化的。
）。
基本组成形式：
指的是在工地施工时，把平均粒度当作参考粒度，同样，也把平均的含水率和密度用于施工当中。
全部的研究：
指的是研究的目的是确定未处理砂砾料的基本组成形式。
减少的研究：
指的是研究部分可以检测“A”或“B”型未处理砂砾料试样混合料成分的特性。
4符号和缩写词
4.1缩写词
GNT未处理的砂砾料。
OPM葡氏修正试验的最佳值。
VCPC控制参数下振动压紧碾压机。
D骨粒料颗粒大小的最大尺寸（见P18-101标准的规定）。
4.2符号（未处理砂砾料状况的特性）
ρa细料的绝对密度。
ρr骨粒料（未处理的砂砾料、细砾石和砂子）的实际密度。
ρd未处理砂砾料的表面干密度。
ρdREF未处理砂砾料的参考表面干密度。
ρdOPM葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的表面干密度。
ρdVCPC控制参数下振动压紧碾压机（VCPC）试验的最佳值下，未处理砂砾料的表面干密度。
W含水率，用百分比表示。
WREF未处理砂砾料的参考含水率。
WOPM葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的含水率，用百分比表示。
WVCPC控制参数下振动压紧碾压机（VCPC）试验的最佳值下，未处理砂砾料的含水率，用百分比表示。
C未处理砂砾料的密实度。
COPM葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的密实度。
CVCPC控制参数下振动压紧碾压机（VCPC）试验的最佳值下，未处理砂砾料的密实度。
5原理
对于所有未处理的砂砾料的研究包括基本组成形式的确定。
当其它混合料必须进行全部的研究时，试验用混合料仅仅需要进行骨粒料减少的研究。
表格1简述了试验室研究的各种工序。
ENP98-125—6—
表格1：
未处理砂砾料实验室研究的构成和内容
“A”型未处理砂砾料
全部的研究
减少的研究
1
骨粒料的鉴别
×
×
2
遵照规范的范围
×
×
3
碾压的特性1）
修正葡氏试验
碾压性能
从葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的表面干密度（ρdOPM），到葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的含水率（WOPM）。
×
×
×
1）指的是D≤31.5毫米
×：
指的是必须按照NFP98-129标准的规定。
表格2
“B”型未处理砂砾料
全部的研究
减少的研究
1
骨粒料的鉴别
×
×
2
重新组合的组成形式
测定
粒度的检测
×
×
3
碾压的特性
修正葡氏试验
碾压性能
从葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的表面干密度（ρdOPM），到葡氏最佳修正值下，未处理砂砾料的含水率（WOPM）。
×
×
×
×：
指的是必须按照NFP98-129标准的规定。
注释：
基本的组成构成了未处理砂砾料的特性，无论它使用的是什么，对于特殊的施工工地来讲，它通常是不需要做的。
对于“B”型未处理砂砾料来讲，当希望增加时，按照本文件附件A中描述的研究方法，通过重复荷载下三轴压力试验（NFP98-235-1），来得到材料的机械性能特点。
—7—ENP98-125
6全部的研究
6.1材料的准备
根据NFP98-230-3标准的规定，进行用于试验的材料的取样和准备。
6.2骨粒料的鉴定
要对骨粒料的来源、岩相性质、细砾石的实际密度ρr（P18-554）、以及P18-101标准和NFP98-129标准（表格1）中需要考虑的特性，来进行骨粒料的鉴定。
当砂子性质和/或来源与细砾石不相同时，还要补充进行砂子的实际密度ρr（P18-555）的测定，需要时，还要进行相关细料的实际密度ρa的测定（P18-558）。
6.3重新组合的粒度和组成形式
“A”型未处理砂砾料的均匀范围应该在NFP98-129标准规定的范围之一以内。
要确定“B”型未处理砂砾料（细砾石、砂子、可能的细料）的各种颗粒级配组成的比例，以便在骨粒料的均匀范围内，通过重组而得到的颗粒级配范围，要在NFP98-129标准规定的范围之一以内。
6.4碾压特性的测定
6.4.1密实度的目的
D≤31.5mm的“A”型未处理砂砾料的密实度COPM（NFP98-231-1标准的修正葡氏试验）应该大于或等于80%，对于参考的粒度，“B”型未处理砂砾料的密实度COPM应该大于或等于80%（B1密实度的要求）或82%（B2密实度的要求）。
与ρdOPM相符的密实度COPM通过下面的关系式来确定：
COPM=
100×[
]
当砂子和细料的来源不相同时，或者与细砾石的来源不相同时，未处理砂砾料的实际密实度值ρr，要按照重新组合公式的比例，由各种成分的实际密实度（或者对于细料来讲是绝对密度）来确定。
注释：
参考的表面实际密度和参考的密实度，也能够通过控制参数下参考振动压紧仪——VCPC（NFP98-231-3标准）碾压试验来确定，当使用VCPC时：
——“A”型未处理砂砾料的密实度应该CVCPC≥84%。
——“B”型未处理砂砾料，B1密实度要求的密实度应该CVCPC≥84%。
——“B”型未处理砂砾料，B2密实度要求的密实度应该CVCPC≥87%。
ENP98-125—8—
6.4.2参考的表面密度（ρdREF）
通过参照修正葡氏试验（NFP98-231-1标准）来确定参考的表面密度。
工地施工时，参考的表面密度ρdREF包含在下述区间内：
97%·ρdOPM<ρdREF<100%·ρdOPM
注释：
当使用VCPC时，参考的表面密度包含在下述区间内：
91%·ρdVCPC<ρdREF<94%·ρdVCPC
6.4.3参考的含水率（WREF）
通过参照修正葡氏试验（NFP98-231-1标准）来确定参考的含水率，工地施工时，参考的含水率WREF包含在下述区间内：
WOPM－16.4.4碾压的性能
如果证实需要进行这个检测时，那么，根据NFP98-231-2标准，或者根据NFP98-231-3标准来确定碾压的性能。
6.5耐冻性
万一使用的未处理砂砾料会有冻结的风险时，这些材料应该进行冻结膨胀试验（NFP98-234-2），使用NFP98-234-2标准中规定的表面密度和含水率的碾压材料来进行试验。
7未处理砂砾料减少的研究
减少的研究包括：
——骨粒料的鉴定；
——粒度的检测；
——碾压特性的检测。
7.1骨粒料的鉴定
它的方法如同6.2条指明的那样。
7.2粒度的检测
对于“A”型未处理砂砾料和“B”型未处理砂砾料（符合6.3条的规定）来讲，试验用混合料平均颗粒级配曲线和新材料曲线之间的偏差，应该小于或等于表格2中指出的数值。
—9—ENP98-125
表格3：
偏差的最大值
筛子
偏差（%）
“A”型未处理砂砾料
“B”型未处理砂砾料
D
4mm
80μm
±4
±4
±2
±2
±2
±1
7.3碾压特性的检测
如果新材料按照试样混合料鉴定那样进行了很好的鉴定的话，并且，如果粒度检测（见上面规定）结果是合格的话，那么，只根据试样混合料的含水率WOPM，来检测修正葡式试验表面密度。
新材料得到的密实度COPM与试样混合料的密实度COPM相比，不应该有±2%的差别。
8研究报告
研究报告应该中应该提到如下的内容：
a）本文件的参考和可能的例外情况的提及；
b）未处理砂砾料各种组成成分取样的来源、日期、以及地点；
c）P18-101标准和NFP98-129标准中考虑的组成成分鉴定试验的结果，以及成分的实际（或者绝对）密度值；
d）“B”型未处理砂砾料的基本组成形式：
——成分在质量上的百分比；
——未处理砂砾料的参考粒度。
e）基本组成形式的碾压特性：
——ρdOPM
——WOPM
——根据含水率，可能的未处理砂砾料碾压困难的等级。
f）可能的话，冻结膨胀试验的结果。
ENP98-125—10—
附件A
（报导性的）
用重复荷载三轴压力仪来试验而进行“B”型未处理砂砾料研究的方法
A.1适用范围
本附件确定了通过重复荷载三轴压力试验，来进行“B”型未处理砂砾料机械性能研究的方法。
A.2定义
为了本附件的需要，使用如下的定义：
最佳的研究：
指的是最高机械性能的“B”型未处理砂砾料组成形式研究的那部分研究。
A.3符号和缩写词
A.3.1缩写词
TCR重复荷载三轴压力仪。
Ws为了进行未处理砂砾料的分类所使用的含水率。
A.3.2符号
a）应力
δ1较大的主应力（轴向的）。
δ2较小的主应力（径向的）。
P正常应力的平均值P=[
]。
q应力的偏向q=δ1－δ3。
b）变形应力的关系
E杨氏（弹性）模数。
p泊松比系数（横向变形系数）。
Ec特有的杨氏（弹性）模数，P=250kPa，并且q=500kPa。
A1c试样条件下特有的永久变形。
N重复荷载三轴压力试验的循环荷载数目。
A.4原理
机械性能研究的各个阶段如下：
——全部的研究，必须包括按照密实度和含水率的各种变化，得到弹性现象的特性，以及可能的、根据下面A.5.1、A.5.2和A.5.3段规定的方式得到的永久变形的特性。
——减少的研究，以便检测“B”型未处理砂砾料试验混合料的机械性能。
——“B”型未处理砂砾料组成形式的最佳研究。
—11—ENP98-125
A.5全部的研究
“B”型未处理砂砾料机械性能研究要在实验室里，根据6.3段中确定的参考粒度，通过重复荷载三轴压力试验（NFP98-235-1标准）来完成。
研究包括两部分：
——弹性现象的特性；
——在下述A.5.3b）条规定的条件里，在重复荷载下永久变形的特性。
A.5.1试样的特性要进行重复荷载三轴压力仪试验
如同NFP98-235-1标准中指出的那样，进行试样的制作，以便试样的研究可以表现出表格A.1的特性，按照一般的标准来进行试样的操作，在施工的道路未处理砂砾料层中，可以观察到含水率和表面密度的波动，表格A.1的中点要与选择的条件相适应，以便按照他们的机械性能，进行“B”型未处理砂砾料的分类：
Ws=WOPM－2和ρd=97%·ρdOPM
表格A.1：
重复荷载三轴压力仪试样的状况特性
含水率，W（%）
表面干密度
ρd
WOPM－4
WOPM－2
WOPM－1
×
100%ρdOPM
×
×
×
97%ρdOPM
×
95%ρdOPM
A.5.2弹性现象的特性
符合表格A.1中提及的五种情况之中的任何一种的试样，都要按照NFP98-235-1标准中的第7条描述的方式，来进行荷载。
表格A.1的中点（WOPM－2，97%ρdOPM）被重复（2个试样）。
每个试样都要预先进行试验标准规定应力下，20000转的处理，然后每个都要通过100转24量的持续应力，来确定它的弹性现象。
用于未处理砂砾料的分类所使用的两个参数为：
1）在调整阶段：
——特有的永久变形，A1c；
2）在试验时：
——特有模量，Ec。
未处理砂砾料的敏感性，根据不同的来源（含水率、密实度、粒度、组成成分等……）会有变化，并且，可以从这两个参数值（A1c和Ec）来进行估计。
如同A.1和A.2示意图中指出的一样，它的结果用图表的形式来表示。
ENP98-125—12—
示意图A.1：
含水率和表面密度对特有模量的影响
根据NFP98-129标准的报导性附件A的规定，要根据WOPM－2并且97%ρdOPM（表格1中的中点）的两个试样，得到的A1c和Ec的平均值，来进行“B”型未处理砂砾料的分类。
如果Ec模量的两个值Ec之间的偏差超过10%，和/或如果特有永久变形的两个值A1c之间的偏差超过20%，在相同的条件下，我们要进行第三个试验，这样，我们可以研究是否上述两个试验符合均质性标准。
通过上述A.1a）示意图的图表上，对于WOPM－1、WOPM－2和WOPM－3所显示的模量Ec，来确定NFP98-129标准中的报导性附件A中规定的对水的敏感度指数Sw。
A.5.3永久变形的研究
研究包括两个阶段：
——通过A.5.2条得到的A1c数值进行分析，来对未处理砂砾料在永久变形方面敏感度的评估；
——通过规定的试验，来得到未处理砂砾料的性能特点。
a）在永久变形方面，材料的敏感度
当进行各种含水率的弹性现象研究，并且密实度符合97%ρdOPM（见示意图A.2）的规定时，通过确定的特有永久变形A1c的评估，来得到未处理砂砾料的敏感度。
—13—ENP98-125
含水率，W%
示意图A.2：
含水率对特有永久变形的影响——永久变形范围的测定
就像示意图A.2中指出的那样，进行分别符合100.10－4和200.10－4的A1c值含水率W1和W2的测定。
b）材料性能的特点
根据应力进行或者不进行永久变形研究的决定，要考虑含水率Ws=（WOPM－2）W1和W2的情况来定。
要考虑如下两种情况：
1）Ws2）W1≤Ws注释：
当Ws当Ws≥W2时，材料可能会表现出显著的永久变形，以及不稳定的缺陷，并且，含水率越高，它就越明显。
在这种情况下，从可行性的观点来看，不建议把对水特别敏感的材料用于道路的修建中，在这种情况下，同样不需要进行永久变形研究，因此，也就没有研究内容了。
当W1≤Ws表格A.2：
用于永久变形研究的重复荷载三轴压力仪试验的应力量
S3min（kPa）
S3max（kPa）
qmin（kPa）
qmax（kPa）
试样1
0
250
0
375
试样2
0
150
0
450
试样3
0
60
0
360
试样4
0
100
0
600
ENP98-125—14—
A.6未处理砂砾料的减少研究——机械性能的检测
对于“B”型未处理砂砾料，减少的研究可能包括机械性能的检测。
符合本文件第7.1段到7.3段规定的“B”型未处理砂砾料，仍要通过对试样混合料进行未处理砂砾料全部的研究，来得到它的特性。
当要求进行这个检测时，就象上面A.5.2指出的那样，对于W=WOPM－2，并且ρd=97%ρdOPM，未处理砂砾料基本组成形式的弹性现象的特性，限制了这个研究。
特有变形A1c的新值和特有模量Ec的新值（两个试验的平均值），要与试样混合料的值进行比较。
我们可以认为新材料是与试样混合料的新材料相同，条件是：
——模量Ec上确认的差小于10%；
——特有变形A1c上观察到的差小于20%。
A.7未处理砂砾料组成形式最佳的研究
目的是研究颗粒级配重新组合的组成形式，以便对考虑的未处理砂砾料进行更好的分类。
在WOPM－2，并且97%ρdOPM条件下（在一个试样上）进行试验，对于颗粒级配的每个变化，要象6.4.2条中指出的那样，来确定ρdOPM和WOPM的值。
如果起始模量Ec（i）和起始特有永久变形A1c（i）分别为如下情况，那么就有机会进行最佳组成形式的研究：
——当把C1等级当作C2等级的过渡时：
Ec（i）>450MPa；A1c（i）<100.10-4；
——当把C2等级当作C3等级的过渡时：
Ec（i）>250MPa；A1c（i）<150.10-4；
为了混合料能够当作试样，可能研究的组成形式应该以基本的研究为目的。
A.8研究报告
当按照这个附件的方式进行“B”型未处理砂砾料机械性能研究时，研究报告应该提及如下信息：
——“B”型未处理砂砾料的机械性能：
—符合本文件表格2中提到的研究方式的数值Ec和A1c；
—按照NFP98-129标准附件A的规定（A.4段、表格A.1、示意图A.1），对于WOPM－2，并且97%ρdOPM的数值Ec和A1c，未处理砂砾料的分类，以及对水的敏感度指数Sw。
—NFP98-235-1标准第10条中规定的重复荷载三轴压力试验报告。
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