專(zhuān)業(yè)課補(bǔ)充-比重試驗(yàn)

大連大學(xué)材料破壞力學(xué)中心專(zhuān)業(yè)：土木工程主講：樊成巖土工程測(cè)試技術(shù)試驗(yàn)三、比重試驗(yàn)一、概述1.目的：測(cè)定土粒在105～110℃下烘至恒重的質(zhì)量與體積4℃時(shí)純水的質(zhì)量的比值。土粒比重是計(jì)算土的換算指標(biāo)的一個(gè)必不可少的物理量。2．基本原理：土的比重是土中各礦物的比重之平均值即組成土的礦物顆粒密度的平均值，其值大小常與組成土礦物的種類(lèi)及其含量有關(guān)。3．一般規(guī)定：

a小于5mm的各類(lèi)土采用比重瓶法、

b粒徑等于、大于5mm的各類(lèi)土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10％的用浮稱法

c粒徑等于、大于5mm的各類(lèi)土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量等于、大于總土質(zhì)量的10％。虹吸管法測(cè)定比重。取其加權(quán)平均值作為土粒比重。4.一般土粒的比重用純水測(cè)定，對(duì)含有可溶鹽、親水性膠體或有機(jī)質(zhì)的土，需用中性液體（煤油）測(cè)定。土顆粒平均比重計(jì)算公式1、比重瓶法-適用于粒徑小于5mm的各類(lèi)土

二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1比重瓶：容積l00mL或50mL，分長(zhǎng)頸和短頸兩種2恒溫水槽：準(zhǔn)確度應(yīng)為士1℃

3砂?。簯?yīng)能調(diào)節(jié)溫度

4天平；稱量200g，最小分度值0.001g。5溫度計(jì)；刻度為0～50℃，最小分度值為0.5℃。

1861比重瓶Gay-Lussac甘氏：

該產(chǎn)品適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各類(lèi)液體的比重

;1862固體比重瓶(原李氏)：

適應(yīng)測(cè)定砂，石及其它細(xì)粒的非瀝青質(zhì)公路材料的比重

;1863比重瓶(Hubbaru廣口)：

該產(chǎn)品適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定粘度較大液體及固體產(chǎn)品的密度1864比重瓶(Reischauer呂氏)：

該產(chǎn)品適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各類(lèi)液體的比重，符合ISO3507－76E比重瓶型式4標(biāo)準(zhǔn)。也符合GB2540-81石油產(chǎn)品密度測(cè)定法中規(guī)定的要求。1867比重管(lipkin李勃氏)：

該產(chǎn)品適用于實(shí)驗(yàn)室采用懸掛式測(cè)定液體的比重，符合ISO3507-76E比重管型式1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。1869比重管(Sprengel斯氏)：

本產(chǎn)品適用于實(shí)驗(yàn)室(采用懸掛式)測(cè)定易揮發(fā)性液體的比重。符合ISO3507-76E型式2比重管?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。

恒溫水槽電砂浴天平，稱量200g，感量0.001g三、比重瓶的校準(zhǔn)，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1、將比重瓶洗凈，烘干，置于干燥器內(nèi)，冷卻后稱量，準(zhǔn)確至0.001g。

2、將煮沸經(jīng)冷卻的純水注入比重瓶。對(duì)長(zhǎng)頸比重瓶注水至刻度處，對(duì)短頸比重瓶應(yīng)注滿純水，塞緊瓶塞，多余水自瓶塞毛細(xì)管中溢出，將比重瓶放入恒溫水槽直至瓶?jī)?nèi)水溫穩(wěn)定。取出比重瓶，擦干外壁，稱瓶、水總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。測(cè)定恒溫水槽內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5℃。

3、調(diào)節(jié)數(shù)個(gè)恒溫水槽內(nèi)的溫度，溫度差宜為5℃，測(cè)定不同溫度下的瓶、水總質(zhì)量。每個(gè)溫度時(shí)均應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.002g，取兩次測(cè)值的平均值。

4、繪制溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。

1

將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對(duì)土樣的顏色、氣味、夾雜物和土類(lèi)及均勻程度進(jìn)行描述，并將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測(cè)定含水率。2

對(duì)均質(zhì)和含有機(jī)質(zhì)的土樣，宜采用天然含水率狀態(tài)下代表性土樣，供顆粒分析、界限含水率試驗(yàn)。對(duì)非均質(zhì)土應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目取足夠數(shù)量的土樣，置于通風(fēng)處涼干至可碾散為止。對(duì)砂土和進(jìn)行比重試驗(yàn)的土樣宜在105～110°C溫度下烘干，對(duì)有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)5%的土、含石膏和硫酸鹽的土，應(yīng)在65～70°C溫度下烘干。3

將風(fēng)干或烘干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對(duì)不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散（碎土器不得將土粒破碎）。4

對(duì)分散后的粗粒土和細(xì)粒土，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)表B.0.1的要求過(guò)篩。對(duì)含細(xì)粒土的礫質(zhì)土，應(yīng)先用水浸泡并充分?jǐn)嚢?，使粗?xì)顆粒分離后按不同試驗(yàn)項(xiàng)目的要求進(jìn)行過(guò)篩。比重瓶法實(shí)驗(yàn)步驟1

將比重瓶烘干。稱烘干試樣15g（當(dāng)用50mL的比重瓶時(shí)，稱烘干試樣10g）裝入比重瓶，稱試樣和瓶的總質(zhì)量m1，準(zhǔn)確至0.001g。2向比重瓶?jī)?nèi)注入半瓶純水，搖動(dòng)比重瓶，并放在砂浴上煮沸，煮沸時(shí)間自懸液沸騰起砂土不應(yīng)少于30min，粘土、粉土不得少于1h。沸騰后應(yīng)調(diào)節(jié)砂浴溫度，比重瓶?jī)?nèi)懸液不得溢出。對(duì)砂土宜用真空抽氣法；對(duì)含有可溶鹽、有機(jī)質(zhì)和親水性膠體的土必須用中性液體（煤油）代替純水，采用真空抽氣法排氣，真空表讀數(shù)宜接近當(dāng)?shù)匾粋€(gè)大氣負(fù)壓值，抽氣時(shí)間不得少于1h。注：用中性液體，不能用煮沸法。3

將煮沸經(jīng)冷卻的純水（或抽氣后的中性液體）注入裝有試樣懸液的比重瓶。當(dāng)用長(zhǎng)頸比重瓶時(shí)注純水至刻度處；當(dāng)用短頸比重瓶時(shí)應(yīng)將純水注滿，塞緊瓶塞，多余的水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出。將比重瓶置于恒溫水槽內(nèi)至溫度穩(wěn)定，且瓶?jī)?nèi)上部懸液澄清。取出比重瓶，擦干瓶外壁，稱比重瓶、水、試樣總質(zhì)量m2，準(zhǔn)確至0.001g；并應(yīng)測(cè)定瓶?jī)?nèi)的水溫，準(zhǔn)確至0.5°C。4

從溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線中查得各試驗(yàn)溫度下的瓶、水總質(zhì)量m3。比重瓶法土粒比重計(jì)算公式：

比重瓶法試驗(yàn)記錄本試驗(yàn)須平行測(cè)定兩次，平行差小于0.02時(shí)，取其算術(shù)平均值浮稱法-適用于粒徑等于、大于5mm的各類(lèi)土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10%

本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備，應(yīng)符合下列規(guī)定：1

鐵絲筐：孔徑小于5mm，邊長(zhǎng)為10～15cm，高為10～20cm。2

盛水容器：尺寸應(yīng)大于鐵絲筐。3

浮秤天平：稱量2000g，最小分度值0.5g1、平衡法碼盤(pán)；2、盛水容器；3、盛土鐵絲框浮稱法實(shí)驗(yàn)步驟1

且取代表性試樣500～1000g，將試樣表面清洗潔凈，浸入水中一晝夜后取出，放入鐵絲筐，并緩慢地將鐵絲筐浸沒(méi)于水中，在水中搖動(dòng)至試樣中無(wú)氣泡逸出。2

稱鐵絲筐和試樣在水中的質(zhì)量，取出試樣烘干，并稱烘干試樣質(zhì)量。3

稱鐵絲筐在水中的質(zhì)量，并測(cè)定盛水容器內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5°C。浮稱法土粒比重計(jì)算計(jì)算公式本試驗(yàn)須平行測(cè)定兩次，平行差小于0.02時(shí)，取其算術(shù)平均值浮稱法試驗(yàn)記錄本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備，應(yīng)符合下列規(guī)定：1

虹吸筒裝置：由虹吸筒和虹吸管組成。2

天平：稱量10kg，感量5g。3

量簡(jiǎn)：容積2000ml。4附屬設(shè)備：烘箱、溫度計(jì)、孔徑5mm和20mm分析篩等。虹吸筒法-適用于粒徑等于、大于5mm的各類(lèi)土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量等于、大于總土質(zhì)量的10%1、虹吸筒；2、虹吸管；3、橡皮管；4、管夾；5、量筒機(jī)械天平虹吸筒法實(shí)驗(yàn)步驟1

取代表性試樣700～1000g，試樣應(yīng)清洗潔凈。浸入水中一晝夜后取出晾干，對(duì)大顆粒試樣宜用干布擦干表面，并稱晾干試樣質(zhì)量m1，稱量筒質(zhì)量m0。2

將清水注入虹吸筒至虹吸管口有水溢出時(shí)關(guān)管夾，試樣緩緩放入虹吸筒中，邊放邊攪拌，至試樣中無(wú)氣泡逸出為止，攪動(dòng)時(shí)水不得濺出筒外。3

當(dāng)虹吸筒內(nèi)水面平穩(wěn)時(shí)開(kāi)管夾，讓試樣排開(kāi)的水通過(guò)虹吸管流入量筒，稱量筒與水總質(zhì)量m2，準(zhǔn)確至0.5g。并測(cè)定量筒內(nèi)水溫，準(zhǔn)確到0.5℃。4

取出試樣烘至恒量、稱烘干試樣質(zhì)量ms，準(zhǔn)確至0.1g。稱量筒質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.5g。虹吸筒法土粒比重計(jì)算公式：

虹吸筒法試驗(yàn)記錄本試驗(yàn)須平行測(cè)定兩次，平行差小于0.