比重試驗(yàn)解析課件

比重試驗(yàn)比重試驗(yàn)1基本知識(shí)土粒比重：土粒的質(zhì)量（或重量）與同體積4℃時(shí)純水的質(zhì)量（或重量）之比。為無(wú)量綱單位。式中：ρs——土粒的密度，即土粒單位體積的質(zhì)量；（ρw）4℃——4℃時(shí)純水的密度，1g/cm3（γw）4℃——4℃時(shí)純水的重度。基本知識(shí)土粒比重：土粒的質(zhì)量（或重量）與同體積4℃時(shí)純水式中2試驗(yàn)原理土粒比重是土在105℃～110℃下烘至恒重，當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)5％時(shí)，采用65℃～70℃的溫度烘干至恒重時(shí)土粒質(zhì)量與同土粒體積相同的4℃純水質(zhì)量的比值。土粒比重測(cè)試包括測(cè)量土粒質(zhì)量ms、土粒體積Vs和水溫三個(gè)參數(shù)。因?yàn)橥亮Ｙ|(zhì)量ms和水溫易于測(cè)量，所以本試驗(yàn)集中介紹測(cè)試土粒體積的方法。試驗(yàn)原理土粒比重是土在105℃～110℃下烘至恒重，3試驗(yàn)原理土粒體積采用排開(kāi)液體體積（一般為純水，對(duì)于有機(jī)質(zhì)土用煤油等中性液體）方法測(cè)試。根據(jù)測(cè)試過(guò)程中使用的手段不同，分為下述三種試驗(yàn)方法：1.比重瓶法：適用于粒徑小于5mm的土；2.浮稱(chēng)法：適用于粒徑大于等于5mm且粒徑大于20mm的土粒含量小于10%的土；3.虹吸筒法：適用于粒徑大于等于5mm且粒徑大于20mm的土粒含量大于等于10％的土；當(dāng)土體中既含粒徑大于5mm土粒，又有小于5mm土粒時(shí)，先篩析，然后分別測(cè)定。試驗(yàn)原理土粒體積采用排開(kāi)液體體積（一般為純水，對(duì)于有4比重瓶法儀器設(shè)備：1.比重瓶：容積100（或50）mL，分長(zhǎng)頸和短頸兩種；2.天平：稱(chēng)量200g，感量0.001g；3.輔助設(shè)備：砂浴，恒溫水槽，真空抽氣設(shè)備，溫度計(jì)（量程0℃～50℃），4.烘箱，純水，中性液體（如煤油等），孔徑2mm及5mm分析篩，漏斗，滴管等。比重瓶法儀器設(shè)備：1.比重瓶：容積100（或50）mL，分長(zhǎng)5比重瓶法操作步驟：1.一般土的比重用純水測(cè)定，當(dāng)土中含有可溶鹽、親水性膠體或有機(jī)質(zhì)時(shí)，須用中性液體（如煤油）測(cè)定；2.將比重瓶烘干，稱(chēng)得瓶質(zhì)量m0。裝烘干土約15g放入100mL比重瓶?jī)?nèi)（或約10g土入50mL比重瓶?jī)?nèi)），稱(chēng)瓶加土粒質(zhì)量m1；3.為排除土中的空氣，將已裝有干土的比重瓶，注純水至瓶的一半處，搖動(dòng)比重瓶，并將比重瓶放在砂浴上煮沸。煮沸時(shí)間自懸液沸騰時(shí)算起，砂土應(yīng)不少于30分鐘，粘土及粉土不少于1小時(shí)。煮沸時(shí)應(yīng)注意不使懸液溢出瓶外；4.對(duì)于煮沸時(shí)易跳出的砂土及用中性液體做試驗(yàn)時(shí)不能用煮沸法排氣的情況，可用真空抽氣法代替煮沸法排除土中空氣。抽氣時(shí)真空度須接近一個(gè)大氣壓，從達(dá)到近一個(gè)大氣壓的穩(wěn)定值算起，抽氣時(shí)間一般為1～2小時(shí)，直至懸液內(nèi)無(wú)氣泡逸出時(shí)為止；比重瓶法操作步驟：1.一般土的比重用純水測(cè)定，當(dāng)土中含有可溶6比重瓶法操作步驟：5.將煮沸經(jīng)冷卻的純水（或抽氣后的中性液體）注入比重瓶，對(duì)長(zhǎng)頸瓶注水至略低于瓶的刻度處，然后用滴管調(diào)整液面至刻度處。對(duì)短頸比重瓶，加水（或中性液體）至近滿，待瓶上部懸液澄清，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出。擦干瓶外水分后，稱(chēng)瓶、水、土總質(zhì)量m2，準(zhǔn)確至0.001g。測(cè)量瓶?jī)?nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5℃

；6.根據(jù)測(cè)定的水溫，由已繪制的溫度與瓶水總質(zhì)量關(guān)系曲線中查出瓶、水總質(zhì)量m3。如果無(wú)此曲線，則立即傾去懸液，洗凈比重瓶，注入與試驗(yàn)同溫度的純水至相同刻度處，稱(chēng)瓶水總質(zhì)量m3；比重瓶法操作步驟：5.將煮沸經(jīng)冷卻的純水（或抽氣后的中性液體7比重瓶法操作步驟：7.按下式計(jì)算土粒比重：8.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。比重瓶法操作步驟：7.按下式計(jì)算土粒比重：8.本試驗(yàn)須平行測(cè)8比重瓶法比重瓶校準(zhǔn)操作步驟：1.將比重瓶洗凈、烘干，置于干燥器內(nèi)冷卻后稱(chēng)量比重瓶的質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。2.將煮沸經(jīng)冷卻的純水（或抽氣后的中性液體）注入比重瓶，對(duì)長(zhǎng)頸比重瓶注水至略低于瓶的刻度處，然后用滴管調(diào)整液面至刻度處。對(duì)短頸比重瓶，加水（或中性液體）至滿，塞好瓶塞，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，擦干瓶外水后，稱(chēng)瓶、水總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。測(cè)量恒溫水槽內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5℃

；3.調(diào)節(jié)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)定的瓶、水總質(zhì)量的差值不得大于0.002g，取兩次測(cè)定的平均值做為該溫度下的瓶、水總質(zhì)量，繪制溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線；比重瓶法比重瓶校準(zhǔn)操作步驟：1.將比重瓶洗凈、烘干，置于干燥9比重瓶法比重瓶校準(zhǔn)操作步驟：溫度（℃）比重瓶法比重瓶校準(zhǔn)操作步驟：溫度（℃）10浮稱(chēng)法儀器設(shè)備：1.孔徑小于5mm的鐵絲筐，直徑約10~15cm，高約10~20cm；2.盛水容器：尺寸應(yīng)大于鐵絲筐；3.浮稱(chēng)天平：稱(chēng)量2000g，感量0.5g；4.輔助設(shè)備：烘箱、溫度計(jì)、孔徑5mm及20mm的分析篩等。浮稱(chēng)法儀器設(shè)備：1.孔徑小于5mm的鐵絲筐，直徑約10~1511浮稱(chēng)法操作步驟：1.取代表性土樣500～1000g，徹底沖洗，使表面無(wú)塵土和其它污物；2.將試樣浸在水中一晝夜后取出，立即放入鐵絲筐，緩緩浸沒(méi)于水中，并在水中搖晃，直至無(wú)氣泡溢出為止；3.稱(chēng)鐵絲筐和試樣在水中總質(zhì)量，得到m2；4.取出試樣烘干、稱(chēng)量，得到干土質(zhì)量ms；5.稱(chēng)鐵絲筐在水中質(zhì)量，得到m1，并立即測(cè)量容器中水的溫度，精確至0.5℃；浮稱(chēng)法操作步驟：1.取代表性土樣500～1000g，徹底沖洗12浮稱(chēng)法操作步驟：6.按下式計(jì)算土粒比重：7.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(chēng)法操作步驟：6.按下式計(jì)算土粒比重：7.本試驗(yàn)須平行測(cè)定13虹吸筒法儀器設(shè)備：1.虹吸筒：2.天平：稱(chēng)量1000g，感量0.1g；3.量筒：容積應(yīng)大于500mL；4.輔助設(shè)備：烘箱、溫度計(jì)、孔徑5mm及20mm的分析篩等。虹吸筒法儀器設(shè)備：1.虹吸筒：14虹吸筒法操作步驟：1.取代表性土樣700～1000g，徹底沖洗，使表面無(wú)塵土和其它污物；2.將試樣浸在水中一晝夜后取出，晾干（或用布擦干）表面水分，稱(chēng)量得到晾干試樣質(zhì)量m1，稱(chēng)量筒質(zhì)量m0；3.注清水入虹吸筒，至管口有水溢出時(shí)停止注水。待管口不再有水流出后，關(guān)閉管夾，將試樣緩緩放入虹吸筒中，邊放邊攪，至無(wú)氣泡溢出時(shí)為止，攪動(dòng)時(shí)勿使水濺出筒外；4.待虹吸筒中水面平靜后，開(kāi)管夾，讓試樣排開(kāi)的水通過(guò)虹吸管流入量筒中。稱(chēng)量筒加水質(zhì)量m2，量測(cè)筒內(nèi)水溫，準(zhǔn)確至0.5℃；虹吸筒法操作步驟：1.取代表性土樣700～1000g，徹底沖15虹吸筒法操作步驟：5.取出虹吸筒內(nèi)試樣，烘干、稱(chēng)量得到土粒質(zhì)量ms；6.按下式計(jì)算土粒比重：7.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。虹吸筒法操作步驟：5.取出虹吸筒內(nèi)試樣，烘干、稱(chēng)量得到土粒質(zhì)16注意事項(xiàng)1.注意三種比重試驗(yàn)方法的不同適用范圍。當(dāng)土體存在大于20mm到小于5mm粒徑均勻分布時(shí)，將土過(guò)5mm篩，分成大于5mm和小于5mm的兩個(gè)粒組，采用其中兩個(gè)方法聯(lián)合測(cè)定，然后按下式計(jì)算土粒比重：2.規(guī)范中規(guī)定粒徑大于5mm的土，當(dāng)粒徑大于20mm的顆粒超過(guò)10%時(shí)，用虹吸筒法。這是基于機(jī)械天平的精度和量程，現(xiàn)在已有稱(chēng)量10kg，感量0.1g的電子天平。因此，建議使用浮稱(chēng)法測(cè)試粒徑大于5mm土的土粒比重，摒棄操作復(fù)雜、精度較低的虹吸筒法。3.比重測(cè)試過(guò)程中各測(cè)量數(shù)字要有四位有效數(shù)字。水的比重取小數(shù)點(diǎn)后三位，它可以看作四位有效數(shù)字。注意事項(xiàng)1.注意三種比重試驗(yàn)方法的不同適用范圍。當(dāng)土體存在大17注意事項(xiàng)4.土粒比重測(cè)試誤差主要由以下因素引起：