土工試驗(yàn)方法..docx

1、, 17.4 含水率試驗(yàn),17.4.1試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?土的含水率是土在 105110溫度下烘干至恒量時(shí)所失去水的質(zhì)量與干土, 質(zhì)量的比值。以百分?jǐn)?shù)表示。線, 含水率是土的基本物理指標(biāo)之一。它反映了土的干、濕狀態(tài)。土的含水率, 是計(jì)算干密度、孔隙比、飽和度、液性指數(shù)等指標(biāo)的基本數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)土的工程,性質(zhì)的重要依據(jù)，是研究土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。,含水率的試驗(yàn)方法較多，由于烘干法試驗(yàn)簡(jiǎn)便，結(jié)果穩(wěn)定，故以此法作為,測(cè)定含水率的標(biāo)準(zhǔn)方法。如果測(cè)試條件不能滿足采用烘干法或需快速測(cè)定含水, 率時(shí)，可分別用如下方法：,酒精燃燒法：適用于不含有機(jī)質(zhì)的砂類土、粉土和粘性土。,訂碳化鈣減量法：本方法的原理是用過

2、量碳化鈣與土中游離水混合接觸產(chǎn),生化學(xué)反應(yīng)，生成乙炔氣體。根 據(jù)乙炔氣體逸出失去的質(zhì)量，計(jì)算求得,土的含水率。此方法適用于各類土。,核子射線法：適用現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定填料為細(xì)粒土和砂類土的含水率。,以下僅介紹烘干法，核子射線法在土的密度試驗(yàn)中介紹。,17.4.2 烘 干 法,裝, 17.4.2.1 試驗(yàn)用儀器設(shè)備,電熱干燥箱：溫度能保持在 105110。,天 平 ： 稱 量 2 00 g ， 分 度 值 0. 0 1 g ； 稱 量 1 0 00 g ， 分 度 值 0. 0 2 g 。,其它：干烘器、稱量盒等。, 17.4.2.2 主要試驗(yàn)步驟：,1 ） 選 取 有 代 表 性 試 樣 （ 粘 性

3、 土1 5 3 0 g ， 砂 類 土30 5 0g ， 礫 石 類 土 不 少 于,2 5 0g ， 碎 石 類 土 不 少 于5 0 0g ）， 放 于 稱 量 盒 內(nèi) 稱 量 濕 土 質(zhì) 量 。2）打開盒蓋，將裝有試樣的盒放入烘箱內(nèi)，在 105110溫度下烘干。各類土的烘干時(shí)間見表17.28。第1頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,表 17. 28各類土烘干時(shí)間,土 類烘 干 時(shí) 間 （ h ）,砂 類 土 6,粘 性 土 8, 4,礫石類或礦石類土,有機(jī)質(zhì)土的烘干溫度在 6570。烘干步驟為：在真空干燥箱中烘 7小 時(shí) ；線, 在電熱干燥箱中烘 18小時(shí)。, 3）按規(guī)定時(shí)間烘干后，取出稱量盒，蓋好盒

4、蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室,溫時(shí)稱干土質(zhì)量。,4）含水率試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值應(yīng)符合表 17.29的 規(guī), 定，取兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為最終試驗(yàn)結(jié)果。,表 17.29含水率平行差值,訂含水率平行差值（%）,土的類別,w 101 0 40,砂類土、有機(jī)質(zhì)土、粘性,土0. 51. 02. 0,碎 石 土1. 02. 0,5)按下式計(jì)算試樣的含水率（計(jì)算至 0.1%）：,( mw 1) 100裝w(17 12 ),md,其中 :w : 含水率 (%);,m: 濕土質(zhì)量 (g );,wmd: 干土質(zhì)量 ( g );,17.5 密度試驗(yàn),17.5.1 試驗(yàn)的目的和方法,土 的 密

5、度 是 質(zhì) 量 密 度 的 簡(jiǎn) 稱 ， 指 單 位 體 土 體 的 質(zhì) 量 ， 即 土 的 總 質(zhì) 量 （ m ）與 其 體 積 （ V ） 之 比 ， 以 符 號(hào) 表 示 ， 單 位 為 g / c m 3 。 重 力 密 度 （ 重 度 ） 由 于 涉第2頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系, 及 到 作 用 于 質(zhì) 量 上 的 重 力 ， 所 以 表 示 為 單 位 體 積 的 力 ， 以 符 號(hào) 表 示 （ 重 度 原,稱 容 重 ）， 單 位 為 k N / cm 3 。 兩 者 有 以 下 的 換 算 關(guān) 系 ：,= g= 9. 8 1 10 ,土的密度是土的基本物理性指標(biāo)之一，用它可以換算土的干

6、密度、孔隙比、, 孔隙率等指標(biāo)。在工程設(shè)計(jì)中，主要用于判斷土的工程性質(zhì)、計(jì)算土壓力、土, 體穩(wěn)定性及地基壓縮時(shí)的沉降量等。,測(cè)定土的密度常用的方法主要有：, 環(huán)刀法：適用于粉土和粘性土；線, 蠟封法：適用于環(huán)刀難以切削并且易碎裂的土；,灌砂法、灌水法、氣囊法：適用于礫類土；,核子射線法：適用于砂類土、粘性土。,下面僅介紹環(huán)刀法、灌砂法、核子射線法。,測(cè)定土體密度的難度在于測(cè)定土體的體積，環(huán)刀法、蠟土封法、灌砂法等,均是針對(duì)測(cè)定土體體積進(jìn)行的。,訂17.5.2 環(huán) 刀 法,環(huán)刀法測(cè)定土體密度的原理在于，用確定體積的環(huán)刀切削土體，使在盡量, 少的擾動(dòng)下，使土灌滿環(huán)刀，從而達(dá)到測(cè)定密度的目的。, 1

7、7.5.2.1 試驗(yàn)所用主要儀器設(shè)備和器具,1)環(huán)刀：目前常用的環(huán)刀內(nèi)徑為61. 8 0.1 5 mm 和7 9. 8 0.15 m m 兩 種 ， 高 度裝, 為 2 0 0.0 1 6 m m ，。 環(huán) 刀 的 質(zhì) 量 、 容 積 須 定 期 校 驗(yàn) ；,2 ) 天 平 ： 稱 量5 00 g ， 分 度 值0. 1 g ； 稱 量20 0 g ， 分 度 值0. 0 1g ；, 3)其它：切土刀、鋼絲鋸等。,17.5.2.2主 要 試 驗(yàn) 步 驟, 1）在環(huán)刀的內(nèi)壁涂上一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上，垂直下壓環(huán), 刀，同時(shí)旋轉(zhuǎn)切削土樣至環(huán)刀從土樣另一端伸出為止。用鋼絲鋸或切土刀去掉,

8、環(huán)刀周圍的土，使環(huán)刀與土柱分離，然后削去環(huán)刀兩端的多余土（用做含水率, 試驗(yàn)），并將環(huán)刀兩端修平。2）將環(huán)刀與所切土同時(shí)稱量，然后再稱環(huán)刀質(zhì)量，從而稱得試樣質(zhì)量，準(zhǔn) 確 至 0. 1 g 。第3頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,3 ） 應(yīng) 進(jìn) 行 兩 次 平 行 測(cè) 定 ， 其 平 行 差 值 不 得 大 于 0. 03 g / c m 3 。, 4）按公式（17-13）和（17-14）分別計(jì)算土的濕密度和干密度。,m 0(17 13 ),V 刀,其中 :,: 土的濕密度( g / cm3);,m 0: 濕土的質(zhì)量( g );,V 刀: 環(huán)刀體積(cm 3 ),線,d10 .01 w其中 :(1714 )

9、,17.5.3灌 砂 法,d : 干密謀 ( g / cm 3 );w : 含水率 (%),利用在確定的灌入狀態(tài)下，砂的密度（可以在相同灌入條件下事先測(cè)得）訂, 不會(huì)發(fā)生變化的原理，測(cè)定試坑中砂子質(zhì)量，從而計(jì)算試坑的體積，達(dá)到測(cè)定,土體密度的目的。, 17.5.3.1 試驗(yàn)所用主要儀器設(shè)備和工具,裝,圖17. 2灌砂法密度測(cè)定儀,1)灌砂法密度測(cè)定儀：如圖17.2 所示；,2 ) 天 平 ： 稱 量 1 0k g ， 分 度 值 5 g ； 稱 量 5 0 0 g ， 分 度 值 0. 1g；,3)其它：小鐵鍬、小鐵鏟、盛土容器等。第4頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系, 17.5.3.2 標(biāo)準(zhǔn)砂密度測(cè)定,

10、1 ) 選 取 一 定 量 的 粒 徑 為 0. 2 5 0. 5 0 mm ， 密 度 為 1. 47 1. 6 1 g /c m3 的 潔 凈 干,燥 砂 。,2 ) 稱 量 組 裝 好 的 密 度 測(cè) 定 儀 質(zhì) 量 （ m 1 ）。,3)將密度測(cè)定儀豎立（漏斗向上），向容砂瓶?jī)?nèi)注滿清水（用小玻璃板封口，,以 玻 璃 板 下 氣 泡 最 小 為 準(zhǔn) ）， 稱 測(cè) 定 器 和 水 的 質(zhì) 量 （ m 2 ）， 同 時(shí) 測(cè) 記 水 溫 。 再 重, 復(fù)測(cè)定兩次。將三次測(cè)定結(jié)果換算為該溫度下水的體積，三次結(jié)果最大差值不線得 大 于 3 ml ， 取 三 次 測(cè) 定 值 的 平 均 值 作 為

11、密 度 測(cè) 定 儀 容 砂 瓶 的 體 積 。,4)按上述步驟將水換為標(biāo)準(zhǔn)砂，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)砂充滿容量瓶后密度測(cè)定儀和標(biāo),準(zhǔn) 砂 的 質(zhì) 量 （ m 3 ）。,5)按公式（17-15）計(jì)算容砂瓶的容積,V r( m2m1 )V w(1715 ),其中 :,V r: 容砂瓶體積(m l);,: 密度測(cè)定儀和水的質(zhì)量,m2( g );訂m1: 密度測(cè)定儀的質(zhì)量( g );,V w : 每克水的體積( m l / g ),不同溫度下，水的密度不同，在計(jì)算密度測(cè)定儀容砂瓶容積時(shí)，要根據(jù)測(cè),定 時(shí) 的 溫 度 使 用 不 同 的 Vw ， 其 值 見 表 1 7. 3 0 。,表 17. 30不同溫度下每克水

12、的體積,水溫（）1 2141 6182 022,每 克 水 體 積（ m l ）1. 000481. 000731. 001031.001381. 001771. 00221,裝水溫（）2 4262 8303 2,每 克 水 體 積（ m l ）1. 002681. 003201. 003751.004351. 00497,按公式（17-16）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)砂的密度：,m3m1(1716),sV r,式中 :,s: 標(biāo)準(zhǔn)砂的度 ;,m3: 測(cè)定儀和標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量, 17.5.3.3測(cè)定灌滿漏斗所需標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量1 ) 將 標(biāo) 準(zhǔn) 砂 灌 滿 容 砂 瓶 ， 稱 測(cè) 定 器 和 標(biāo) 準(zhǔn) 砂 的 質(zhì) 量 （

13、 m 3 ）。第5頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,將測(cè)定器倒置于潔凈的平面上（漏斗朝下），打開閥門，待砂停止流動(dòng)后,迅 速 關(guān) 閉 閥 門 ， 稱 剩 余 砂 和 測(cè) 定 器 質(zhì) 量 （ m 4 ）， 計(jì) 算 流 失 砂 的 質(zhì) 量 （ m 5 ）。,2)按式計(jì)算灌滿漏斗所需標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量：,m5m3 m4(17 17),式中 :,m4: 剩余砂和測(cè)定器質(zhì)量,m5: 灌滿漏斗所需標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量,線 17.5.3.4灌砂法試驗(yàn)要點(diǎn), 1)將測(cè)定儀倒置（漏斗朝下）于整平的地面上，沿灌砂漏斗外緣畫一輪廓,線，在所畫輪廓線內(nèi)挖坑，試坑大小應(yīng)根據(jù)土的最大粒徑確定。見表 17.31。, 2)將挖出的土全部裝入容器稱出濕土

14、總質(zhì)量，同時(shí)取代表性試樣測(cè)定含水, 率 。,表 17. 31試坑最小體積和測(cè)定含水率試樣質(zhì)量訂,試坑尺寸,土的最大粒徑測(cè) 定 含 水 率 應(yīng) 取 試 樣 質(zhì) 量 （ g ）（ m m ）（ m m ）,直 徑高 度,5251 5020 01 0 0,25502 0025 03 0 0,3 ) 將 容 砂 瓶 內(nèi) 充 滿 砂 ，稱 標(biāo) 定 器 和 標(biāo) 準(zhǔn) 砂 質(zhì) 量（ m 3），將測(cè)定器倒置（漏斗, 朝下）于挖好的坑口上（如坑口土質(zhì)較松軟，要采用底版，當(dāng)使用底板。當(dāng)使,裝用底板時(shí)，應(yīng)把底板空洞視為灌砂漏斗的一部分），打開閥門，使標(biāo)準(zhǔn)砂流入試, 坑 內(nèi) ， 當(dāng) 砂 停 止 流 動(dòng) 時(shí) 關(guān) 閉 閥

15、門 ， 稱 測(cè) 定 器 和 剩 余 砂 質(zhì) 量 （ m 6 ）。4）按式（17-18）計(jì)算充滿試坑所需砂質(zhì)量：,m7 m3 m5 m6(1718),式中 :,m6 : 灌滿試坑后測(cè)定測(cè)定儀和剩余砂質(zhì)量 ( g),m7 : 灌滿試坑所需標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量 (g ),5）按式(17-19)、（17-20）計(jì)算密度和干密度：,m,(1719 ),sm7,式中 :,m : 試坑內(nèi)土的質(zhì)量( g )第6頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,dms(17 20 )(1 0. 01w),m7,式中 :,m : 試坑內(nèi)土的質(zhì)量( g ),17.5.4 核子射線法,核子射線法廣泛用于路基填土壓實(shí)工程中檢測(cè)土的密度和含水率。核子濕線,

16、度 密 度 儀 的 原 理 是 根 據(jù) 不 同 密 度 的 土 對(duì) 射 線 （ 銫 1 3 7 源 ， 半 衰 期 為 3 3. 2 年）的反射，間接地求出該材料的密度；根據(jù)土中游離水中的氫離子對(duì)中子（镅 , 241/鈹中子源，半衰期為 458 年）的反射，測(cè)出氫離子含量，進(jìn)而推算出游離, 水的含量，即計(jì)算出含水率。, 17.5.4.1 驗(yàn)所用主要儀器設(shè)備,訂 1）核子濕度密度儀：由主機(jī)和附件組成。,主機(jī)：由放射源、探測(cè)器、微處理器、測(cè)深定位裝置等組成，見圖 17.3所 示 。 1 ） 放 射 源 ： 銫 1 3 7 源 ， 輻 射 活 性 3. 7 108 B q 镅 2 41 / 鈹 中

17、子 源 ， 輻 射,活 性 1. 85 109 B q 。,探 測(cè) 器 ： 蓋 革 密 勒 計(jì) 數(shù) 管 ， 接 收 射 線 ； 氫 3 探 測(cè) 管 ， 接 收 中 子 射,線 。,微處理器：將探測(cè)器接收到的射線信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，并經(jīng)運(yùn)算后顯示檢,測(cè)結(jié)果。,裝測(cè)深定位裝置：將放射源放置到預(yù)定的測(cè)試深度。,圖17.3核子濕度密度儀示意圖第7頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,附件：標(biāo)準(zhǔn)塊、導(dǎo)板、鉆桿、充電器。,技術(shù)指標(biāo)：,測(cè) 量 范 圍 ： 含 水 量 0 0. 6 4g / cm3 ； 密 度1. 1 2 2. 7 3 g / c m3 。,準(zhǔn) 確 度 ： 含 水 量 0.0 0 4 g / c m3 ； 密

18、度 0.0 04 g/ cm3 。,儀器應(yīng)按 JJG128-91核子濕度密度測(cè)試儀檢定規(guī)程檢定合格，檢定,周期二年。,線 17.5.4.2試驗(yàn)要點(diǎn), 1)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)和統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)：將標(biāo)準(zhǔn)塊放在堅(jiān)硬的材質(zhì)表面，按規(guī)定將儀器放,置 在 標(biāo) 準(zhǔn) 塊 上 ， 儀 器 手 柄 設(shè) 置 在 安 全 位 置 。 周 圍 10 m以 內(nèi) 無 其 他 放 射 源 ， 3 m, 以內(nèi)的地面上不得堆放其他材料。按下啟動(dòng)鍵，開始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)或統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。, 操 作 人 員 應(yīng) 退 到 離 儀 器 2 m 以 外 區(qū) 域 。 當(dāng) 儀 器 發(fā) 出 結(jié) 束 信 號(hào) 后 ， 檢 查 含 水 量 、 , 密度的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)或統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，

19、如果其數(shù)值在規(guī)定的范圍內(nèi)，即可開始檢測(cè)。,2)輸入設(shè)定參數(shù)訂, 測(cè) 量 計(jì) 數(shù) 時(shí) 間 （ 不 宜 小 于 3 0s）；, 選 擇 計(jì) 量 單 位 g/ c m3 或 k g /c m3 ；,密度、含水量的偏移量，當(dāng)無偏移量時(shí)輸入“0”；,測(cè)點(diǎn)記錄號(hào)。,3)平整被測(cè)材料表面，必要時(shí)可用少量細(xì)粉顆粒鋪平，然后用導(dǎo)板或鉆桿,造孔?？咨畋仨毚笥跍y(cè)試深度，孔應(yīng)垂直，孔壁光滑，不得坍塌。, 4)按規(guī)定方法將儀器就位，并將放射源定位到預(yù)定的測(cè)試深度，按下啟動(dòng),1 。裝 鍵 開 始 測(cè) 試 ， 操 作 人 員 退 到 離 儀 器 2 m 以 外 的 區(qū) 域, 5)當(dāng)儀器發(fā)出結(jié)束信號(hào)后，儲(chǔ)存或記錄檢測(cè)結(jié)果，并

20、將放射源退回到安全位置。, 6)試驗(yàn)誤差應(yīng)滿足以下規(guī)定要求,本試驗(yàn)在同一測(cè)點(diǎn)，儀器在初始位置進(jìn)行第一次讀數(shù)，然后將儀器繞測(cè)孔,旋 轉(zhuǎn) 1 8 0 o 進(jìn) 行 第 二 次 讀 數(shù) ，含 水 量 及 密 度 應(yīng) 分 別 取 兩 次 讀 數(shù) 的 平 均 值 。其 含 水,率的允許平行差值應(yīng)符合本章第四節(jié)表 17.4的規(guī)定；密度的平行差值不應(yīng)大于,0. 0 3 g /c m 3 。 如 果 兩 次 測(cè) 定 的 平 行 差 值 （ 含 水 率 或 密 度 ） 超 過 允 許 差 值 ， 則 應(yīng) 將,儀 器 再 繞 測(cè) 孔 旋 轉(zhuǎn) 到 90 o 和 2 70 o 的 位 置 進(jìn) 行 兩 次 讀 數(shù) ，取

21、其 四 次 讀 數(shù) 的 算 術(shù) 平,均 值 。,1 如果被測(cè)材料中含有硼、氡等吸收中子的元素成非水氫元素時(shí)，其檢測(cè)結(jié)果應(yīng)用其他方法求出偏移量進(jìn)行校正。 在 基 坑 邊 緣 或 溝 中 測(cè) 試 時(shí) ，儀 器 的 側(cè) 面 與 坑 壁 的 距 離 不 宜 小 于 0. 6 m ，采 用 將 特 殊 補(bǔ) 償 功 能 對(duì) 測(cè) 試結(jié)果進(jìn)行校正的不受距離限制第8頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系, 7)干密度和含水率按公式 (17-21)和 (17-22)計(jì)算：,干密度,dsw(1721),式中 :,: 濕密度 ( g / cm3 );,3,d : 干密度 (g / cm );sw : 含水量 (單位體積土中水的質(zhì)量)(

22、 g / cm3 ),含水率：線,Wswsw100(1722 ),swd式中 :,W :含水量(%) ， 計(jì)算至 0.1%,17.6 顆粒密度試驗(yàn),訂17.6.1 試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?土 的 顆 粒 密 度 是 指 土 體 內(nèi) 固 體 顆 粒 的 質(zhì) 量 與 顆 粒 體 積 之 比 值 ， 單 位 g/ cm 3 。,粒 徑 大 于 5 m m 的 礫 石 、 碎 （ 卵 ） 石 等 粗 顆 粒 ， 因 顆 粒 間 存 在 空 隙 。 空 隙 又,分封閉的與開敞的兩部分，當(dāng)浸水時(shí)，開敞部分為水所填充，封閉部分則不能,浸入。因此，粗顆粒土顆粒密度通常以下列三種方法表示：,視密度（也稱表觀密度）：土粒

23、干質(zhì)量與土粒實(shí)體積（包括固體顆粒和封, 閉空隙體積）的比值。它與細(xì)粒土的顆粒密度在實(shí)用上是一致的，因?yàn)橐话阒秆b, 的空隙，事實(shí)上是指能被水充填的空隙。通常情況下，粗粒土的顆粒密度就是,指視密度。,毛體積密度：土粒干質(zhì)量與土?？傮w積（包括固體顆粒、封閉空隙和開敞, 空隙全部體積）的比值。,飽和面干密度（簡(jiǎn)稱表干密度）：當(dāng)土粒呈飽和面干狀態(tài)時(shí)的土?？傎|(zhì)量,與土?？傮w積的比值。,顆粒密度是計(jì)算孔隙比、孔隙度、飽和度等指標(biāo)的重要數(shù)據(jù)。毛體積密度,用 于 擊 實(shí) 試 驗(yàn) 中 對(duì) 超 粒 徑 （ 5 m m 或 2 0m m 或 4 0 m m 顆 粒 在 5 3 0 % ） 土 的 最, 大干密度校正及

24、計(jì)算粗顆粒填料壓實(shí)后的孔隙率。,土的顆粒密度試驗(yàn)按土粒的不同粒徑可分別采用：,1 ) 量 瓶 法 ： 適 用 于 粒 徑 小 于 5mm 的 土 ；2 ) 浮 稱 法 ：適 用 于 粒 徑 等 于 或 大 于 5 m m 的 土 ，且 其 中 粒 徑 大 于 2 0m m 的 土質(zhì)量應(yīng)小于土總體質(zhì)量的 10%。第9頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,3 ) 虹 吸 管 法 ：適 用 于 粒 徑 等 于 或 大 于 5 m m 的 土 ，且 其 中 粒 徑 大 于 2 0 m m 的,土質(zhì)量應(yīng)等于、大于土總體質(zhì)量的 10%。,4 ) 如 果 土 含 有 小 于 和 大 于 5 mm 的 顆 粒 ，則 應(yīng) 分

25、別 用 量 瓶 法 和 浮 稱 法 或 虹 吸,筒法測(cè)定不同粒徑的顆粒密度，并按公式(17-23)計(jì)算土的平均顆粒密度：,1(17 23),smP1P2,s 1s2,式中 :,sm : 土的平均顆粒密度3);線( g / cm,2大于和小于粒徑的土粒質(zhì)量占總質(zhì)量的分?jǐn)?shù);P1、P :5mm,3)s1、 s2 : 大于和小于 5mm粒徑的顆粒密度 (g / cm,17.6.2 量 瓶 法,17.6.2.1 試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備和器具,訂, 1 ) 量 瓶 ： 容 積 1 00 （ 或 5 0 ） ml ；,2 ) 天 平 ： 稱 量 2 00 g ， 分 度 值 0. 0 0 1g ；,3)恒溫水

26、槽：準(zhǔn)確度1.0；, 4)砂?。簯?yīng)能調(diào)節(jié)溫度；,5)溫度計(jì)：測(cè)量范圍 050，分度值0.5；, 6)真空抽氣設(shè)備；,7)其他：烘箱、純水或中性液體（煤油）等。,裝 17.6.2.2量瓶校正,1 ) 將 量 瓶 洗 凈 ， 烘 干 后 稱 其 質(zhì) 量 ， 準(zhǔn) 確 至 0. 00 1 g 。, 2)將煮沸經(jīng)冷卻的純水（或抽氣后的煤油）注入量瓶，對(duì)長(zhǎng)頸量瓶注水（油）, 至刻度處，對(duì)短頸量瓶注水（油）至毛細(xì)管口。將量瓶放入恒溫水槽直至瓶?jī)?nèi), 水（ 油 ）溫 度 穩(wěn) 定 。取 出 量 瓶 ，擦 凈 外 壁 ，稱 瓶 、水（ 油 ）總 質(zhì) 量 ，準(zhǔn) 確 至 0. 0 0 1g 。,測(cè)定恒溫水槽內(nèi)水溫，準(zhǔn)確

27、至 0.5。,3)按 5間隔調(diào)節(jié)恒溫水槽內(nèi)水的溫度，測(cè)定不同溫度下的瓶、水（油）,總 質(zhì) 量 。 每 個(gè) 溫 度 需 進(jìn) 行 兩 次 測(cè) 定 ， 平 行 差 值 不 大 于 0. 0 0 2g ， 取 兩 次 測(cè) 值 的 平, 均值。繪制溫度與瓶、水（油）總質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖 17.4所示。,第10頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,圖17.4溫度和瓶、水質(zhì)量關(guān)系曲線線,17.6.2.3試 驗(yàn) 要 點(diǎn),1 ) 在 烘 干 的 10 0 ml量 瓶 內(nèi) 裝 入 試 樣 1 5 g（ 50 ml 量 瓶 裝 10 g ）， 稱 量 瓶 和 試 樣, 質(zhì) 量 ， 準(zhǔn) 確 至 0. 0 0 1 g 。, 2)向已

28、裝有試樣的量瓶?jī)?nèi)注入半瓶純水，搖動(dòng)量瓶，并放在砂浴上煮沸，,訂 煮 沸 時(shí) 間 ： 砂 性 土 不 少 于3 0mi n ， 粘 性 土 不 少 于6 0 mi n 。 煮 沸 后 為 防 止 瓶 內(nèi) 懸, 液溢出，應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)節(jié)砂浴溫度。, 3)將煮沸并冷卻的純水注入裝有試樣懸液的量瓶（液面高度與量瓶校正時(shí), 相同），并放置于恒溫水槽內(nèi)，直至溫度穩(wěn)定，瓶?jī)?nèi)懸液上部澄清，取出量瓶，,擦 凈 外 壁 ， 稱 量 瓶 、 水 、 試 樣 總 質(zhì) 量 ， 準(zhǔn) 確 至 0. 0 01 g 。 測(cè) 定 量 瓶 內(nèi) 的 水 溫 ， 準(zhǔn), 確至 0.5。, 4)根據(jù)測(cè)得的溫度，從已繪制的“溫度與量瓶和水總質(zhì)

29、量關(guān)系曲線”中查得, 量瓶和水的總質(zhì)量。,裝5)如試樣含有可溶鹽、親水性膠體或有機(jī)質(zhì)，需用抽氣法以中性液體（如,煤 油 ） 為 介 質(zhì) 進(jìn) 行 測(cè) 定 。 抽 氣 時(shí) 真 空 壓 力 表 讀 數(shù) 須 接 近 10 0 k P a ， 抽 氣 時(shí) 間 1, 2 h 。, 6)按公式（17-24）計(jì)算顆粒密度：,md(17 24)wT,m pwmd mpws,式中 :,: 顆粒密度 ( g / cm3 )，計(jì)算至 0.01g / cm3 ;,md : 試樣干質(zhì)量 (g );,mpw : 量瓶和水 (油)的總質(zhì)量 ( g );,mpws : 量瓶 、 水 (油)和土的總質(zhì)量(g );wT : 在 T

30、 時(shí)水 (油)的密度 ( g / cm3 )第11頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,17.6.3 浮 稱 法,17.6.3.1 試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備和器具,1 ) 鐵 絲 框 ： 孔 徑 小 于 5 mm ， 邊 長(zhǎng) 1 0 1 5c m ， 高 1 0 2 0 cm ；,2 ) 天 平 ： 稱 量 2 00 0 g ， 分 度 值 0. 2 g ；, 3)盛水容器：尺寸應(yīng)能適合鐵絲框沉入；,線4 ) 其 他 ： 烘 箱 、 溫 度 計(jì) 、 孔 徑5 及2 0 m m 篩 等 。, 17.6.3.2試 驗(yàn) 要 點(diǎn),1)選取有代表性的試樣 500 1 0 0 0g清 洗 干 凈 ，浸 入 水 中 24 h

31、后 取 出 ，將 試, 樣 放 在 濕 毛 巾 上 擦 干 表 面 ， 即 得 飽 和 面 干 試 樣 ， 稱 其 質(zhì) 量 （ m b ）。,2 ) 將 鐵 絲 框 浸 入 水 中 ， 稱 鐵 絲 框 在 水 中 的 質(zhì) 量 （ m 1 ）， 如 圖17.5 所示。,訂,圖 17.5浮稱天平,裝,3)將已知質(zhì)量的飽和面干試樣全部放入鐵絲框中，緩緩浸沒于水中，并在, 水 中 搖 晃 至 無 泡 溢 出 為 止 ， 稱 鐵 絲 框 和 試 樣 在 水 中 的 總 質(zhì) 量 （ m 2 ）， 測(cè) 定 盛 水,容器內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5。, 4 ) 取 出 鐵 絲 框 中 的 全 部 試 樣 烘 干 ，

32、并 稱 烘 干 試 樣 質(zhì) 量 （ m d ）。,5)按公式 (17-25)、 (17-26)、 (17-27) 和 (17- 28)計(jì)算顆粒密度 (s ) 毛 體 積 密 度,( a ) 飽 和 面 干 密 度 (b ) 和 吸 著 含 水 率 ( Wx ) 。,md(1725),smd(m1wT,m2 ),md,awT(1726)mb( m2m1 )mbbwTmb( m2m1 )(1727 )第12頁(yè)共25頁(yè)鐵道工程系,Wx ( mb1) 100(17 28 ),md,17.6.4 虹 吸 管 法,17.6.4.1 試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備和器具,線1)虹吸筒：見圖 17.6。,訂,圖 17.

33、6 虹 吸 筒 示 意 圖 （ 單 位 ： c m）,2 ) 臺(tái) 秤 ： 稱 量 1 0k g ， 分 度 值 1 g 。,3 ) 量 筒 ： 容 積 2 00 0 ml 。,4)其他：同浮稱法。裝,17.6.4.2 試 驗(yàn) 要 點(diǎn),1 ) 取 粒 徑 大 于 5 m m 具 代 表 性 的 試 樣 1 7 k g 徹 底 沖 冼 干 凈 ， 浸 泡 2 4 h 后 取, 出 ， 用 濕 毛 巾 滾 擦 顆 粒 表 面 水 分 后 稱 量 ， 即 得 飽 和 面 干 試 樣 質(zhì) 量 （ m b ）。, 2)向虹吸管內(nèi)注入清水，至管口有水溢出為止。將已稱量的飽和面干試樣,緩緩放入筒中，經(jīng)攪拌至無氣泡溢出為止。待虹吸筒中水面平靜后，使試樣排,開的水通過虹吸管流入量筒內(nèi)。, 3 ) 稱 量 筒 質(zhì) 量 （ m c ） 及 量 筒 加 水 的 總 質(zhì) 量 （ m c w ）， 同 時(shí) 測(cè) 量 筒 內(nèi) 水 溫 。, 4)取出虹吸筒內(nèi)試樣，烘干，稱干試樣質(zhì)量。,5 ) 按 公 式 ( 1 7 - 2 9 ) 、 ( 1 7 - 3 0 ) 、 ( 1 7 - 3 1) 和 ( 1 7 - 2 8 ) 計(jì) 算 顆 粒 密 度 ( s ) 毛 體 積 密 度 ( a ) 飽 和 面 干 密 度 ( b ) 和 吸 著 含 水 率