核子密度儀在路基壓實度檢測中應用探析

摘 要:核子密度儀同傳統(tǒng)的技術相比，在檢測路基壓實度方面具有重要優(yōu)勢。它的使用過程為確定材料的最大干密度、確定量砂密度、檢測施工現(xiàn)場。在使用過程中，我們要關注原材料的性質(zhì)和用灌砂法標出注意點。注意這兩點有助于我們更好使用核子密度儀。

關鍵詞:核子密度儀 路基壓實度 探析

中圖分類號:TP2\t\t\t文獻標識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0057-01

對建筑材料的性質(zhì)的了解，有助于我們更好地采取相關的措施做好建筑這份職責工作，也可以更好地保證建筑工程的質(zhì)量達標，使人們得以安居樂業(yè)。第二次世界大戰(zhàn)過后，世界的諸多研究機構，正專研著如何利用核技術來測量建筑材料的性質(zhì)，如它的含水量、密度等等相關的指標，這項研究技術目前已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)的各領域。核子裝置這種測定濕度及密度的技術取得了很大的成就，并獲得了美國的專利權。Cornell大學于1959年將其廣泛應用于建筑的各領域。回首發(fā)展中的這30多年，人類對核子技術的使用越來越精準熟練，并且使得它在全球的應用領域拓展了很多，更加是密度和濕度測試的指標。當前，核子密度儀之所以能發(fā)揮出如此重要的作用，離不開對建筑材料的了解。核子密度儀的使用原理是基于同位素放射的原理上的，是一種實時監(jiān)測土木工程建筑材料的濕度和密度的電子儀器。它對建筑材料的質(zhì)量監(jiān)測最有效，特別是監(jiān)測路基壓實度更是精準。路基壓實度就是土或其他的建筑的材料壓實后所得的干密度跟標準最大干密度的比率。一般百分率來顯示。路基壓的材料性好壞與否，取決于其密度，而密度較小的路基壓，其實度一般也比較小。

1 核子密度儀

核子密度儀是核子密度、濕度檢測儀的簡稱。主要用于對水庫、鐵路、公路路基等的含水量、壓實度的監(jiān)測，也可用于測試實驗中的建筑材料的濕度、密度。在1968年以前，測定土壤和集料的密度的方法是灌砂法。也就是實驗人員在地面挖了洞，填滿沙子，從而計算器密度，然后取一個試樣品到實驗室測量它的含水量。不過這種方法很耗時，每次實驗都要花費半個鐘的時間，而且要避免很多有可能出錯的地方。最后，這種監(jiān)測方法會留下一個必須修復的洞，具有破壞性。且想得到含水量的檢測結果一定要在第二天試樣烘干后才可以得到。到了1968年，便攜式密度、濕度檢測儀進行了商業(yè)化的生產(chǎn);20世紀80年代以后，更是在硬件設計和軟件應用方面取得了顯著的進步。核子密度儀不同于其它傳統(tǒng)的技術，它有三個優(yōu)勢:第一，重量輕，便于攜帶和個人操作。第二，儀器內(nèi)部放置有時鐘和日歷，并且測試出的數(shù)據(jù)可以跟電腦連接下載并打印。第三，測量時間和精度。操作人員可以自由設定測量的時間。這等同于汽車上的無極變速功能。比如說，MC-3核子密度儀測試的時間跨度可以從1秒變化到數(shù)分鐘，甚至數(shù)小時。測試的時間如果越長，測量精度則越高，一般需要測試半分鐘以上，一分鐘以下就可以達到一般工程的施工測試要求的指標。在一些試驗的測試過程中，卻更加要求精度更高的測試。試驗人員不需要重新計算時間，其核子儀會根據(jù)試驗的要求自動調(diào)整時間，等時間到，儀器就會自動告知。第四，核子密度儀特別堅固很耐用。它的制作流程嚴密，外殼是鋁制品，具有重量輕、防撞擊的功能。并且可以阻止灰塵和水的進入，噴過漆的電路板可以抵擋不良環(huán)境的影響。

2 核子密度儀使用過程

2.1 確定材料的最大干密度

路基壓實度就是土或其他的建筑的材料壓實后所得的干密度跟標準最大干密度的比率。所以確定了最大的干密度是完成測量壓實度的前提條件。京哈公路是施工長度為G102 K678+937—G102 K685+340，快車道的路面寬度為15m，底基層為25cm厚10%劑量白灰土，按照《公路試驗規(guī)程》的規(guī)定，采用試驗室重型擊實試驗測得京哈公路新民連接線白灰土底基層最大干密度為1.85g/cm3。

2.2 量砂密度的確定

灌砂法測量，也就是實驗人員在地面挖了洞，填滿沙子，從而計算器密度，然后取一個試樣品到實驗室測量它的含水量。不過這種方法很耗時，每次實驗都要花費半個鐘的時間，而且要避免很多有可能出錯的地方。試驗室采用重現(xiàn)性最好的粒徑0.3mm～0.6mm，砂用直徑150mm、高170mm的標定罐反復標定至少3次，并計算平均值，以取得1.435g/cm3的密度值。同時，確定填灌罐砂筒下部圓錐體需要的量砂質(zhì)量為857g。

2.3 施工現(xiàn)場的檢測

在已碾壓成型的G102 K679+000-G102K680+000底基層路段，每隔200m斷面平均選擇4點，共20個測點，每一個點先用核子儀法測定其壓實度，然后以該測孔鑿洞進行灌砂法測定，記錄其試驗數(shù)據(jù)。

3 使用過程中的注意事項

核子密度儀的重要作用在路基壓實度的檢測中得以充分的發(fā)揮。核子密度儀均可用在多項工程上，具有普遍適合性。另外，它不同于傳統(tǒng)的技術，有幾個方面需要注意。

3.1 使用的過程要關注到原材料的性質(zhì)

在施工現(xiàn)場檢測時，需要對原材料性質(zhì)均勻與否、是否配合比相同的工作面，通過試驗室來確定最大干密度這樣要作平行試驗。當原材料的性質(zhì)和配合的比率發(fā)生了改變時，應該重新確定其最大的干密度，并且用核子儀的微處理器輸進新的數(shù)據(jù)，以此來測量相應的工作面。

3.2 核子儀的注意點用灌砂法來標出

為使其結果更加精確，需注意以下幾個方面:(1)罐深每減2.5cm砂密度相應降低約1%，即標定罐對量砂密度有明顯的影響， 所以，標定罐的深度應與試洞的深度一致。 (2)當砂子流入試洞時，切忌不可碰撞，若移動罐砂筒，會使砂的下落速度加快，導致砂的空隙率減少，從而使落入試洞的砂增多，人為地減少壓實度。(3)應該選擇沒有風的天氣，以免對稱量器具造成影響，增大誤差。(4)應認真仔細對比試驗數(shù)據(jù)處理，并認真分析記算出的相關系數(shù)，如果相關系數(shù)越接近于1，說明二者關系的密切程度越高，如果相關系數(shù)r<0.9，說明選點和測量存在著誤差，說明實驗所得的方程式難以表明二者的關系，應重新選點做對比試驗。

4 結語

爆發(fā)了世界大戰(zhàn)二戰(zhàn)后，核技術迅猛發(fā)展，人類開始將其用到建筑材料中。于是出現(xiàn)了盒子檢測儀。人類用盒子檢測儀檢測建筑材料，檢測路基壓實度。路基壓實度就是土或其他的建筑的材料壓實后所得的干密度跟標準最大干密度的比率。所以確定了最大的干密度是完成測量壓實度的前提條件。一般百分率來顯示。路基壓的材料性好壞與否，取決于其密度，而密度較小的路基壓，其實度一般也比較小。核子密度儀不同于其它傳統(tǒng)的技術，在核子密度儀的使用過程中，首先要了解材料的干密度。其次，再通過測量了解到砂的密度情況。最后，仍需要采取相應的措施來做好現(xiàn)場的檢測工作。

參考文獻

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