土力学试验指导书(定)
土力学实验指导书

实验一 土的三项基本物理性指标的测定一、实验目的土的三项基本物理性指标是指土粒比重ds 、土的含水量w 和密度ρ,一般由实验室直接测定其数值。
在测定这三个基本指标后,可以换算出其余各个指标。
二、实验原理和方法 1.土粒相对密度ds土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量比,称为土粒比重(无量纲),亦称土粒相对密度,即式中 ρs ——土粒密度,即土粒单位体积的质量,g/cm 3;ρw1——4℃时纯水的密度,等于1g/cm 3或1t/ m 3。
一般情况下,土粒相对密度在数值上就等于土粒密度,11ds w ss w s V m ρρρ==但两者的含义不同。
土粒比重决定于土的矿物成分,一般无机矿物颗粒的比重为2.6~2.8;有机质为2.4~2.5;泥炭为1.5~1.8。
土粒(一般无机矿物颗粒)的比重变化幅度很小。
土粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。
通常也可按经验数值选用,一般土粒土粒相对密度参考值见下表。
土粒相对密度参考值2.土的含水量w土中水的质量与土粒质量之比,称为土的含水量,用百分数表示,即%100⨯=swm m ω含水量w 是标志土含水程度(湿度)的一个重要物理指标。
天然土层的含水量变化范围很大,它与土的种类、埋藏条件及所处的自然地理环境等有关。
土的含水量通常采用“烘干法”测定。
从含水量的定义可知,实验的关键是怎样测得一块土中所含水份质量以及颗粒质量。
所谓烘干法便是为此设计的一种实验方法。
先称小块原状土样的湿土质量,然后置于烘箱内维持100~105℃烘至恒重,再称干土质量,湿、干土质量之差与干土质量的比值,就是土的含水量。
计算公式为:%1000221⨯--=m m m m ω 式中: W ——含水量(%) m 1——盒加湿土质量(g ) m 2——盒加干土质量(g )m 0——铝盒的质量(g ),按盒号查表可得,由实验室提供。
3.土的密度ρ土单位体积的质量称为土的密度,g/cm 3。
在天然含水量情况下的密度称为天然密度,即Vm =ρ 测定密度的目的是为了了解土体内部结构的密实情况。
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土力学试验指导书试验一天然含水量试验 (2)试验二密度试验 (4)试验三颗粒大小分析试验(筛分法) (6)试验四液塑限试验 (9)试验五击实试验 (12)试验六渗透试验 (16)试验一 天然含水量试验一、试验要求与说明土的含水量是在温度100~105C 0下烘干到恒重时所损失的水分总量与达到恒重后干土重的比值,并以百分数来表示。
在实验室内通常采用烘干法测定土的含水量,烘干法为标准方法。
在野外简易快速测定含水量,控制施工质量时,还可采用酒精烧灼法,炒干法。
此方法适用于有机物含量不超过干土重量的5%的土。
若有机物含量在5%~10%之间,仍允许采用本法进行,但在记录中需注明有机物含量。
土样烘干到恒重的时间因土的性质和多少不同而异。
一般土重30克左右时砂土约需1~2小时,壤土及砂壤土约需6~8小时,粘土约需10小时。
二、试验设备1.烘箱:温度保持100~105C 0。
2.天平:感量0.01克。
3.干燥器、称量盒、削土刀等。
三、试验步骤1.选取有代表性的土样15克以上(砂土应多取),放入重量为0g 的称量盒内,注意盒盖与盒底的号码是否一致,称量准确至0.01克,立即盖好盒盖,称出湿土加盒重1g 。
2.打开盒盖,并将盖套在盒底下,放入烘箱,在温度100~105C 0下烘干至恒重。
3.将烘干后的试样取出,放入干燥器内冷却。
4.从干燥器内取出土样盒,立即盖好盒盖,称出干土加盒重2g ,准确到0.01克。
5.计算出土的含水量ω,计算准确到0.1%。
%1000221⨯--=g g g g ω6.本试验需进行两次测定,去两次结果的算术平均值,以百分数表示,其平行差值以含水量不同,不得大于下列规定值。
上述试验方法为标准法,除此之外,还有微波炉干燥法,红外线烘干法等,他们之间的差别主要是烘干设备的不同。
学生在教学试验时可选用微波炉干燥法,烘干土样的时间只有15分钟。
四、试验记录含水量试验试验组别:试验人员:试验日期:指导教师:五、思考题1.为什么以100~105C0作为烘干土样的恒温标准?烘干称重前必须先令其冷却,为什么?2.在含水量测定时如何选取具有代表性的试样?试验二 密度试验一、试验要求与说明土样密度是土的单位体积质量,本试验时用环刀法测定土的密度。
《土力学》实验指导书

目录一、密度试验 (1)二、含水量试验 (3)三、液限试验 (5)四、塑限试验 (8)五、压缩试验 (10)六、抗剪强度试验 (15)七、击实试验 (21)1一、 密度试验土的密度是指土的单位体积的质量。
(一)试验目的测定土的密度,以了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其它物理性质指标和工程设计,以及控制施工质量之用。
这里指的密度是湿密度ρ,其它还有干密度ρ'、饱和密度sat ρ等。
(二)试验方法与适用范围一般粘性土,宜采用环刀法;易破碎,难以切削的土,可采用蜡封法;对于砂土与砂砾土,可用现场的灌砂法或灌水法。
(三)环刀法密度试验1、仪器设备(1)环刀(内径6.18cm ,面积30cm 2,高20mm ,壁厚1.5mm ); (2)天平(感量为0.1g ,称量为500~1000g ); (3)其他:修土刀,钢丝锯,凡士林等。
2、操作步骤(1)按工程需要取原状土或人工制备所需要状态的扰动土样,其直径和高度大于环刀尺寸,修平两端放在玻璃板上。
(2)称量环刀质量。
(3)在环刀内壁涂一薄层凡士林油,并将其刃口向下放在试样上。
(4)用修土刀削去部分环刀外缘土样,并将环刀垂直下压,边压边修,至土样上端伸出环刀为止。
(5)用修土刀仔细削平两端余土,注意刮平时不得使土样扰动或压密。
(6)擦净环刀外壁,称量环刀加土的质量,准确至0.1g 。
3、计算按下式计算土的密度:Vm m m V m 00)(-+==ρ 式中:ρ——土的密度,(g/cm 3);0m ——环刀质量,(g );2)(0m m ——环刀加土的质量,(g ); V ——环刀容积,(cm 3)。
计算至0.01g/cm 3,同一土样,需进行两次平行测定,取其算术平均值,平行差不得大于0.03g/cm 3。
4、试验记录密度试验 (环刀法)工程编号: 试验者: 钻孔编号: 计算者:5、思考题(1)若两次测定的值有较大误差,试分析其原因。
(2)测定土密度还有其它什么方法?适用于什么情况?3二、含水量试验土的含水量(率)是土在105~110℃下烘到恒重时所失去的水分质量与达到恒量的干土质量的比值,以百分数表示。
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实验一土工参数测试综合试验(一)、土样制备1.概述土样的制备是获得正确的试验成果的前提,为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性,应严格按照规程要求的程序进行制备。
土样制备可分为原状土和扰动土的制备。
本试验主要讲扰动土的制备。
扰动土的制备程序则主要包括取样、风干、碾散、过筛、制备等程序,这些程序步骤的正确与否,都会直接影响到试验成果的可靠性,土样的制备都融合在今后的每个试验项目中。
2.仪器设备孔径0.5mm、2mm和5mm的筛;天平;击样器;切土刀;橡皮板;木锤;烘箱;喷水设备等。
3.扰动土样制备步骤(1)将扰动土样进行土样描述,如颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度等,如有需要,将扰动土样拌和均匀,取代表性土样测定其含水量。
(2)将土样风干或烘干,然后将风干或烘干土样放在橡皮板上用木碾碾散,但应注意不得将土颗粒破碎。
(3)将分散后的土样根据各试验项目的要求过筛。
对于物理性试验如液限、塑限等试验,过0.5mm筛;对于力学性试验土样,过2mm筛;对于击实试验、比重试验(比重瓶法),过5mm筛。
(4)为配制一定含水量的试样,根据不同的试验要求,取足够过筛的风干土样,按下面的公式计算加水量,把土样平铺于不吸水的盘内,用喷水壶喷洒预计的加水量,并充分拌和均匀,然后装入容器内盖紧,润湿一昼夜备用。
(5)测定润湿后土样不同位置的含水量(至少二个以上),要求差值不大于±1%。
(6)按下式计算干土质量:m s=m/(1+0.01w h)式中:m s ——干土质量(g);m ——风干土质量(g);w h ——风干含水量(%)。
(7)根据试样所要求的含水量,按式计算制备试样所需的加水量:m w= 0.01(w-w h).m s式中:m w ——土样所需加水质量(g);m s ——干土质量(g);w ——制备试样所要求的含水量(%);w h ——风干含水量(%)。
(8)根据试验所要求的干密度按下式计算制备试样所需的风干含水率时的总土质量:m=(1+0.01w h) .ρd.V式中:m——制备试样所需的风干含水量时的总土质量;ρd ——制备试样所要求的干密度(g/cm3);V ——试样体积(cm3);w h ——风干含水量(%)。
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土力学实验指导书实验目录实验一土的含水率实验实验二土的密度实验实验三土的颗粒大小分析实验实验四土壤液限、塑限联合实验实验一土的含水率实验土样编号:实验者:实验方法:计算者:实验日期:实验成绩:一、实验目的测定土的含水量,了解土的含水情况,是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
适用范围:粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
二、试验方法烘干法、酒精燃烧法、炒干法。
本试验用烘干法。
三、试验原理土的含水量是土在温度1O5—11O o C下烘干到恒重时失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值,以百分数表示。
四、试验设备烘箱:保持温度1O5—11O o C的自动控制的电热烘箱;电子分析天平;铝制秤量盒;削土刀等。
五、操作步骤1、先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒,分别记录重量数值g0并填入表1中。
2、从原状或扰动土样中,选取具有代表性的试样约15—30g或用切环刀土样时余下的试样;对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为50g左右,放在秤量盒内,立即盖好盒盖,称盒盖、盒身及湿土的重量,准确至0.01g将数值瓦填入表1中。
3、打开盒盖,放入烘箱中在温度1O5—11O o C下烘至恒重,烘干时间对粘性土、粉土不得少于8h,对砂土不得少于6h,对含有机质超过干土质量5%的土应将温度控制在65—7O o C 的恒温下烘至恒重。
取出土样,盖好盒盖,秤重并记录干土及铝盒的重量,将数僮2填入表1中。
六、计算含水率w=(g 1-&)/(2-年)>100%其中W -含水率g0——铝盒重量,单位为g。
g1——铝盒加湿土的重量,单位为g。
g2——铝盒加干土的重量,单位为g。
试验记录及计算七、注意事项本试验必须对两个试样进行平行测定,测定的差值:当含水率小于40%时为1% ;当含水率等于、大于40%时为2%。
取两个侧值的平均值,以百分数表示。
八、思考题1、测定含水率的目的是什么?2、测定含水率常见的有哪几种方法?3、土样含水率在工程中有何价值?实验二土的密度实验土样编号:实验者:实验方法:计算者:试验日期:实验成绩:一、试验目的了解土体内部结构的密实情况,工程中需要以容重值表示时,将实测湿密度值根据含水率换算成干密度即可。
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土力学实验指导书实验一:液限及塑限试验一、实验目的与要求通过该试验使学生掌握液、塑限的测定方法,对土的性质有一定的感性认识,能够用塑性指数和液性指数给粘性土定名、判断土的状态。
二、实验类型该实验属于验证型三、实验原理及说明同一种粘性土随含水量的不同,分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态,其界限含水量分别为缩限、塑限和液限。
根据土的液限、塑限和天然含水率可求出粘性土的塑性指数和液性指数,它对粘性土的分类及工程性质的评价有重要意义。
四、实验仪器五、实验内容和步骤(一)液限试验1.取风干土样300g左右,研碎并过0.5mm筛,将土样放进皿中加水,调成糊状。
用湿布盖好湿润约一昼夜。
2.视土样干湿程度将湿润约一昼夜土样加少量的水(在未加水前须留出50g的土样作塑限),充分搅拌均匀,取少量调好的土放在调土刀上,把圆锥擦净,在锥尖涂薄凡士林一层,把圆锥放在土上,当锥尖与土面恰好接触时,轻轻放手,使锥在自重作用下沉入土中,图1锥式液限仪如锥的沉入深度不及或超过10mm刻度,说明皿中的土稍干或稍湿,相应地决定是否要加水或不加水或继续搅拌(注意每次用锥试验土的液限时,需去掉粘有凡士林的土),反复试验,当锥尖沉入深度接近刻度时,再将土装入杯中进行正式试验。
3.将试好的土样,分层装入杯中,边装边压,勿使土样内存有孔与气泡,用调土刀将杯中土沿杯口刮平。
4.取圆锥放在土上使锥尖位于试杯土样表面中心,把锥徐徐放下,锥尖与土面恰好接触时,轻轻放手,让锥自由沉入土中,经过10秒后,观察锥体沉入深度。
5.在10秒后沉入深度小于刻度或大于刻度时,均需把土样从杯中取出(注意应把凡士林油的部分除去)放回皿中,加水继续调拌或不加水调拌,按步骤3、4重新试验,当锥的入土深度恰好为10mm 时,取出锥体并把有凡士林油的土样部分去掉,从锥孔周围取约10g 土样,测定它的含水量。
6.重复5的步骤,两次试验结果的平均误差不得超过2%。
(二)塑限试验1.将土样用手掌搓成椭圆球状,放在毛玻璃板上滚搓,滚搓时用手掌施以微弱而均匀的压力,土条的长度不应超过手掌宽度,不允许土条产生中空现象。
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《土力学》试验指导书重庆交心二00八年七月目录前言 (2)实验一土工参数测试综合试验 (3)(一)、土样制备 (3)(二)、含水量试验 (4)(三)、密度试验 (5)(四)、比重试验 (6)(五)、固结试验 (7)(六)、直接剪切试验 (9)实验二颗粒分析试验 (12)实验三液限和塑限试验 (14)3.1搓条法及平衡锥法 (14)3.2液限塑限联合测定法 (16)实验四滲透试验 (18)实验五载荷试验 (20)实验六击实试验 (22)实验七三轴试验 (23)前言本试验指导书适用于土木工程、港口航道与海岸工程、水利水电等专业的本科生、研究生使用。
本试验是《土力学》课程的重要实践教学环节。
该试验指导书包括以下内容:土工参数测试综合试验、颗粒分析试验、液限和塑限试验、滲透试验、击实试验、载荷试验、三轴试验等试验项目,通过上述试验可以让学生熟悉各种仪器设备在试验项目中的使用方法,锻炼学生的试验基本技能,掌握试验内容和试验的基本方法,培养学生的动手能力及综合分析问题和解决问题的能力,使学生知道为什么要做这些试验,试验参数在工程设计和施工中如何应用,为今后的实际工程设计、施工和研究工作奠定了坚实的基础。
本指导书主要依据中华人民共和国行业标准《公路土工试验规程》JTJ051-93和JTGE40-2007,中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001、中华人民共和国行业标准《公路工程地质勘察规范》JTJ 064-98等国家和行业标准,并结合工程实践经验及教材特点编制而成。
由于编者水平有限,若有不当之处,请批评指正。
二00八年七月实验一土工参数测试综合试验(一)、土样制备1.概述土样的制备是获得正确的试验成果的前提,为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性,应严格按照规程要求的程序进行制备。
土样制备可分为原状土和扰动土的制备。
本试验主要讲扰动土的制备。
扰动土的制备程序则主要包括取样、风干、碾散、过筛、制备等程序,这些程序步骤的正确与否,都会直接影响到试验成果的可靠性,土样的制备都融合在今后的每个试验项目中。
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《土力学》实验指导书浙江理工大学建筑系2011年6月目录教学实验注意事项 (2)实验一土的密度试验 (4)实验二土的含水量试验 (5)实验三土的颗粒分析试验 (7)实验四土的液限、塑限试验10 实验五土的压缩固结试验 (13)实验六土的直接剪切试验 (16)实验七土的三轴剪切试验19教学实验注意事项为确保实验顺利进行,达到预定的实验目的,必须做到下列几点:一、作好实验前的准备工作:1.预习实验指导书,明确本次实验的目的、方法和步骤。
2.弄清与本次实验有关的基本原理。
3.对实验中所用到的仪器、设备实验前应事先阅读有关仪器的使用说明。
4.必须清楚地知道本次试验需记录的数据项目及数据处理的方法,并事前作好记录表格。
5.除了解实验指导书中所规定的实验方案外,亦可多设想一些其它方案。
二、遵守实验室的规章制度:1.实验时应严肃认真,保持安静。
2.爱护设备及仪器,并严格遵守操作规程,如发生故障应及时报告。
3.非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。
4.实验完毕后,应将设备和仪器擦试干净,并恢复到原来正常状态。
三、认真做好实验:1.注意听好教师对本次实验的讲解。
2.清点实验所需设备,仪器及有关器材,如发现遗缺,应及时向教师提出。
3.实验时,应有严格的科学作风,认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法与步骤进行。
4.对于带电或贵重的设备及仪器,在接线或布置后应请教师检查,检查合格后,才能开始实验。
5.在实验过程中,应密切观察实验现象,随时进行分析,若发现异常现象,应及时报告。
6.记录下全部测量数据,以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。
7.教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节,因此学生在实验小组中虽有一定的分工,但每个学生都必须自己动手,完成所有的实验环节。
8.学生在完成试验全部规定项目后,经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。
9.实验记录需要教师审阅签字,若不符合要求应重做。
四、写好实验报告实验报告是实验的总结,通过写实验报告,可以提高学生的分析能力,因此实验报告必须由每个学生独立完成,要求清楚整洁,并要有分析及自己的观点。
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土力学实验指导书专业班级姓名工学院水利教研室目录土力学实验的目的 (1)一、颗粒分析试验 (1)[附1-1]筛析法 (1)[附1-2]密度计法(比重计法) (2)二、密度试验(环刀法) (5)三、含水率试验(烘干法) (5)四、比重试验(比重瓶法) (6)五、界限含水率试验 (8)液限、塑限联合测定 (8)六、击实试验 (10)七、渗透试验 (11)[附7-1]常水头试验(70型渗透仪) (11)[附7-2]变水头试验(南55型渗透仪) (12)八、固结试验(快速法) (13)九、直接剪切试验 (15)十、相对密度试验 (16)十一、无侧限抗压强度试验 (18)十二、无粘性土休止角试验 (19)十三、三轴压缩试验 (20)土力学实验指导书《土力学实验》的目的土力学试验是在学习了土力学理论的基础上进行的,是配合土力学课程的学习而开设的一门实践性较强的技能训练课。
根据教学计划的需要,安排试验内容,以突出实践教学,突出技能训练。
试验课的目的:一、是加强理论联系实际,巩固和提高所学的土力学的理论知识;二、是增强实践操作的技能;三、是结合工程实际,让学生掌握土工试验的全过程和运用实验成果于实际工程的能力。
《土力学实验》的内容及要求土力学实验指导书是依据中华人民共和国水利部发布《土工试验规程》(SL237-1999)规范编写的。
根据教学大纲要求,安排下列实验项目。
也可根据实验学时选做。
一、颗粒分析试验[附1-1] 筛分法(一)试验目的测定干土各粒组占该土总质量的百分数,以便了解土粒的组成情况。
供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。
(二)试验原理土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质,工程上常依据颗粒组成对土进行分类,粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的,细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素,则不能单以颗粒组成进行分类,而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。
颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法,对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛析法测定,而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。
筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子,并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组,然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。
(三)仪器设备1.标准筛:孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm;2.天平:称量1000g,分度值0.1g;3.台称:称量5kg,分度值1g;4.其它:毛刷、木碾等。
(四)操作步骤1.备土:从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中,用四分对角法取出代表性的试样。
2.取土:取干砂500g称量准确至0.2g。
3.摇筛:将称好的试样倒入依次叠好的筛,然后按照顺时针或逆时针进行筛析。
振摇时间一般为10~15分钟。
4.称量:逐级称取留在各筛上的质量。
(五)试验注意事项1.将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。
2.筛析法采用振筛机,在筛析过程中应能上下振动,水平转动。
3.称重后干砂总重精确至 2g。
(六)计算及制图1.按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数:%100⨯=BAm m X式中:X —小于某颗粒直径的土质量百分数,%; m A —小于某颗粒直径的土质量,g ;m B —所取试样的总质量(500g )。
2.用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标,颗粒直径(mm )的对数值为横坐标,绘 制颗粒大小分配曲线。
(七)试验记录颗粒分析试验记录表(筛析法)土样编号 14-2 干土质量 500g 试验者 土样说明 粗砂 试验日期 校核者[附1-2] 密度计法(比重计法)(一)试验目的测定小于某粒径的颗粒占土总质量的百分数,以便了解土粒的大小分配情况,并作为粘性土分类的依据及土工建筑选材之用。
(二)试验原理密度计法,是将一定量的土样(粒径<0.075mm )放在量筒中,然后加蒸馏水,经过搅拌,使土的大小颗粒在水中均匀分布,当土粒在液体中靠自重下沉时,较大的颗粒下沉较快,而较小的颗粒下沉则较慢。
让土粒沉降过程中,用密度计测出在悬液中对应于不同时间的不同悬液密度,根据密度计读数和土粒的下沉时间,就可计算出粒径小于某一粒径d (mm )的颗粒占土样的百分数。
(三)仪器设备1.密度计:目前通常采用的密度计有甲、乙两种,现介绍甲种密度计。
甲种密度计 刻度自0~60,最小分度单位为1.0;如附图1-1所示。
2.量筒:容积1000ml ;3.天平:称量200g ,分度值0.01g ; 4.搅拌器:轮径50mm ,孔径3mm ; 5.煮沸设备:电热器、三角烧瓶等; 6.分散剂:4%六偏磷酸钠或其它分散剂;7.其它:温度计、蒸馏水、烧杯、研钵和秒表等。
(四)操作步骤1.称取试样:取有代表性的风干或烘干土样100~ 200g ,放入研钵中,用带橡皮头的研棒研散,将研散后的土过0.075mm 筛,均匀拌和后称取试样30g 。
2.浸泡试样:将称好的试样小心倒入烧瓶中,注入 200ml 蒸馏水对试样进行浸泡,浸泡时间不少于18小时。
3.煮沸分散:将浸泡好后的试样稍加摇荡后,放在电 热器上煮沸。
煮沸时间从沸腾时开始,粘土约需要1小时,附图1-1 甲种比重计其它土不少于半小时,对教学试验,浸泡试样及煮沸分散均由实验室准备。
4.制备悬液:土样经煮沸分散冷却后,倒入量筒内。
然后加4%浓度的六偏磷酸钠约 10ml 于溶液中,再注入蒸馏水,使筒内的悬液达到1000ml 。
5.搅拌悬液:用搅拌器在悬液深度上下搅拌1分钟,往复各30次,使悬液内土粒均 匀分布。
6.定时测读:取出搅拌器,立即开动秒表,测定经过1、5、30、120、1440分钟时 的密度计数读。
每次测读完后,立即将密度计取出,放入盛水量筒中,同时测记悬液温度,准确至0.5℃。
(五)试验注意事项1.5分钟时的读数是包括1分钟读数的时间,其余30、120、1440分钟的读数时间也 是如此累加。
2.读数后甲种密度计必须立即从量筒里取出,否则会阻碍土粒下沉速度。
(六)计算及制图1.由于刻度、温度与加入分散剂等原因,密度计每一次读数须先经弯液面校正后,由 实验室提供的R -L 关系图,查得土粒有效沉降距离,计算颗粒的直径d ,按简化公式计算:t LKd =式中:d —颗粒直径,mm ;K —粒径计算系数(由实验室提供的资料查得);L —某时间t 内的土粒沉降距离(由实验室提供的资料查得); t —沉降时间,s 。
2.将每一读数经过刻度与弯液面校正、温度校正、土粒比重校正和分散剂校正后,按 下列计算小于某粒径的土质量百分数:()()D t s sC n m R C m X -++=100%式中: X —小于某粒径的土质量百分数,%;m s —试样干土质量(30g );C s —土粒比重校正系数,可查甲种密度计的土粒比重校正值表(由实验室提供的资料查得);R —甲种密度计读数;m t —温度校正值,可查甲种密度计的温度校正值表(由实验室提供的资料查得); n —刻度及弯液面校正值(由实验室提供的图表中查得);C D —分散剂校正值(由实验室提供资料)。
3.用小于某粒径的土质量百分数X (%)为纵坐标,粒径d (mm )的对数为横坐标, 绘制颗粒大小级配曲线。
(七)试验记录颗粒分析试验记录表(密度计法)土样编号 密度计号 试 验 者干土质量g m s 30= 量 筒 号 校 核 者土粒比重 比重计校正值 试验日期二、密度试验(环刀法)(一)试验目的测定土的湿密度,以了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其它物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用。
(二)试验原理土的湿密度ρ是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm 3。
环刀法是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与体积之比即为土的密度。
密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。
对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎裂、难以切削的土,可用蜡封法;对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。
(三)仪器设备1.环刀:内径6~8cm ,高2~3cm 。
2.天平:称量500g ,分度值0.01g 。
3.其它:切土刀、钢丝锯、凡士林等。
(四)操作步骤1.量测环刀:取出环刀,称出环刀的质量,并涂一薄层凡士林。
2.切取土样:将环刀的刀口向下放在土样上,然后用切土刀将土样削成略大于环刀直 径的土柱,将环刀垂直下压,边压边削使土样上端伸出环刀为止,然后将环刀两端的余土削平。
3.土样称量:擦净环刀外壁,称出环刀和土的质量。
(五)试验注意事项1.称取环刀前,把土样削平并擦净环刀外壁;2.如果使用电子天平称重则必须预热,称重时精确至小数点后二位。
(六)计算公式按下列计算土的湿密度:V m m V m 21-==ρ式中:ρ—密度,计算至0.01g/cm 3; m —湿土质量,g ; m 1—环刀加湿土质量,g ; m 2—环刀质量,g ; V —环刀体积,cm 3。
密度试验需进行二次平行测定,其平行差值不得大于0.03g/cm 3,取其算术平均值。
(七)试验记录密度试验记录表(环刀法)试验者 校核者 试验日期三、含水率试验(烘干法)(一)试验目的测定土的含水率,以了解土的含水情况,是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
(二)试验原理含水率反映土的状态,含水率的变化将使土的一系列物理力学性质指标随之而异。
这种影响表现在各个方面,如反映在土的稠度方面,使土成为坚硬的、可塑的或流动的;反映在土内水分的饱和程度方面,使土成为稍湿、很湿或饱和的;反映在土的力学性质方面,能使土的结构强度增加或减小,紧密或疏松,构成压缩性及稳定性的变化。
测定含水率的方法有烘干法、酒精燃烧法、炒干法、微波法等等。
(三)仪器设备1.烘箱:采用温度能保持在105~110℃的电热烘箱。
2.天平:称量500g ,分度值0.01g 。
3.其它:干燥器、称量盒等。
(四)操作步骤1.湿土称量:选取具有代表性的试样15~20g ,放入盒内,立即盖好盒盖,称出盒与 湿土的总质量。
2.烘干冷却:打开盒盖,放入烘箱内,在温度105~110℃下烘干至恒重后,将试样 取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却,称出盒与干土质量。
烘干时间随土质不同而定,对粘质土不少于8h ;砂类土不少于6h 。
(五)试验注意事项1.刚刚烘干的土样要等冷却后才称重;2.称重时精确至小数点后二位。
(六)计算公式按下式计算土的含水率:%100%1000221⨯--=⨯=m m m m m m s ωω式中:ω—含水率,计算至0.1%m o —盒质量,g ;m 1—盒加湿土质量,g ; m 2—盒加干土质量,g ; m 1-m 2—土中水质量,g ; m 1-m o —干土质量,g含水率试验需进行二次平行试验,其平行差值不得大于2%,取其算术平均值。