同济大学土材实验基本物理性质

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同济道路工程材料试验报告

?道路工程材料?实验报告L ENGINEERING专业：土木工程年级：大三理论课教师：孙大权姓名：XXX学号：XXX实验日期 2021 年 5 月 17 日实验名称：细集料表观密度实验〔容量瓶法〕姓名： XXX 学号 XXX1实验目的用容量瓶法测定细集料〔天然砂、石屑、机制砂〕在一定温度下的表观密度。

本方法适用于含有少量大于2.36mm局部的细集料。

2仪器和材料称量1kg、感量1g的天平，500mL的容量瓶，能使温度控制在105℃±5℃范围的烘箱，另有枯燥器、浅盘、料勺、温度计和500mL烧杯等。

3 实验步骤(1)试样准备将缩分至650g左右的试样在105℃~110℃的烘箱内烘至恒量，并在枯燥器内冷却至室温，分成两份备用。

(2)试验步骤①称取烘干的试样300g m0，装入盛有半瓶蒸馏水的容量瓶中。

②摆转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右，然后用滴管向瓶内添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量m2。

③倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外洗净，再向瓶中注入温差不超过2℃的蒸馏水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外的水分，称其总质量m1。

在砂的表观密度试验过程中应测量并控制水的温度，试验中的各项称量可以在15~25℃的温度范围内进行。

从试样加水静置的最后2h起至试验结束，其温差不应超过2℃。

4 数据计算和分析表1试验数据质量m0m1m2℃300g细集料的表观密度计算公式为：式中：——细集料的表观密度，g/cm3；——试样的烘干质量，g；水和容量瓶总质量，g；试样、水和容量瓶总质量，g；水在4℃时的密度值，1g/cm3；试验时水温对水相对密度影响的修正系数，按照表2取值。

表2 不同水温下的温度修正系数水温〔℃〕15 16~17 18~19 20~21 22~23 24~25 计算得细集料表观密度为：5 结论试验测得该试样细集料表观密度为。

实验名称：细集料堆积密度和空隙率试验姓名： XXX 学号 XXX1实验目的测定砂自然状态下堆积密度、振实密度及空隙率。

(完整版)土木工程材料(湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学_合编)课后习题答案

第1章土木工程材料的基本性（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：（2）材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。

（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。

例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。

例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。

（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。

（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。

（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。

第2章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

答：可分为三大类：首凝灰岩等。

2)沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重新压实胶结而成的岩石。

同济大学土力学复习

同济大学物理学复习提纲第一章土的物理性质及其工程分类•学习目标：•掌握土的物理性质和土的物理性质指标计算方法，掌握土的工程分类方法。

•学习基本要求：•1．了解土的成因和组成•2．掌握土的物理性质指标•3．熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质•4．了解土的结构性和击实性•5．掌握土的工程分类原则，土的类别与其工程特性的关系第一节土的三相组成•土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的，通常称为土的三相组成。

•随着三相物质的质量和体积的比例不同，土的性质也将不同。

•土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质。

一、土的固相•土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架最基本的物质，称为土粒。

•对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小和形状来描述。

（一）、土的矿物成分土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。

（二）土的粒度成分定量地描述土粒的大小及各种颗粒的相对含量的方法（间接的方法）：•对于粒径大于0.075mm地土粒常用筛分析的方法；•而对小于0.075mm的土粒则用沉降分析的方法。

粒度成分：不同粒径颗粒的相对含量。

描述土的颗粒组成情况。

1、土的粒组划分（p6表格自己看着办）粒组：大小相近的土粒合并为组，称为粒组。

2、粒度成分及其表示方法•土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分比表示），它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。

•常用的粒度成分的表示方法有：表格法、累计曲线法和三角坐标法。

（1）表格法：是以列表形式直接表达各粒组的相对含量的方法。

（2）累计曲线法：是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。

•在累计曲线上，可确定两个描述土的级配的指标：不均匀系数：；曲率系数：（描述累计曲线整体形状的指标）•d10，d30，d60分别相当于累计百分含量为10％，30％和60％的粒径；•d10 称为有效粒径；•d60称为限制粒径。

土力学电子教材-同济大学

土的物理性质及其工程分类土中水的运动规律土的应力分布及计算土的压缩与地基沉降计算土的抗剪强度土压力计算土坡稳定分析地基承载力
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土力学教学大纲
课程的性质与目的
课程基本要求绪论土的物理性质和分类
一、课程的性质与目的
《土力学》是一门土木工程专业的必修课，属专业基础课，课时建议54学时。《土力学》所包含的知识
土的渗透性与渗流
既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须的基础知识。
土的压缩性和固结理论
通过本课程的学习，使学生了解土的成因和分类方
1．概述 2．土的成因和组成 3．土的物理性质和物理状态指标 4．无粘性土的物理性质 5．粘性土的物理性质 6．土的结构性 7．土的击实性 8．土的工程分类习题
（三）土的渗透性与渗流
1．概述 2．土的渗透性及达西定律 3．渗透系数及测定方法 4．二维渗流、流网及其工程应用 5．渗透力与渗透破坏
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土力学教学大纲
课程基本内容绪论土的物理性质和分类土的渗透性与渗流土的压缩性和固结理论土中应力和地基沉降计算土的抗剪强度地基承载力土压力土坡稳定分析
土力学教学大纲
习题
（四）土的压缩性和固结理论
1．概述 2．土的压缩特性 3．土的固结状态 4．有效应力原理 5．太沙基一维固结理论习题
（五）土中应力和地基沉降计算

同济大学土力学3-第三章(第四版)

dQ dh k Fdt 则 l al h1 2.3al h1 k ln lg 积分后可得 Ft h2 Ft h2
又
20
四、影响土的渗透性的因素

1．土的粒度成分及矿物成分土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及形状，因而影响土的渗透性；土的矿物成分对于卵石、砂土和粉土的渗透性影响不大，但对于黏性土的渗透性影响较大。 2．结合水膜的厚度黏性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。 3．土的结构构造天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。 4．水的黏滞度水在土中的渗流速度与水的密度及黏滞度有关，而这两个数值又与温度有关。 5．土中气体当土孔隙中存在密闭气泡时，会阻塞水的渗流，从而降低了水土的渗透性。 21
n
qz
Hi qz k zi

i 1
n
Hi h k zi
h qz n Hi i 1 k zi
1.5
1.0
渗流破坏区
管涌判别(前苏联)：
Cu > 20时, icr =0.25-0.30 [i]=0.10-0.15
0.5
0
渗流安全区
5
10
15
20
25
30
35
40 Cu
25
流土
过渡
管涌
4、渗透变形（流砂和管涌）
渗透变形: 当水头梯度超过一定的界限值后，土中的渗流水流会把部分土体或土颗粒冲出、带走，导致局部土体发生位移，位移达到一定程度，土体将发生失稳破坏，这种现象称为渗透变形。渗透变形主要有二种形式: 1) 流土（砂） 2) 管涌

1
基准面

土质学与土力学复习资料(全) 同济大学

b e 6 时, pmax 0, pmin 0, 基底压力呈梯形分布； b e 时, pmax 0, pmin 0, 基底压力呈三角形分布； 6 b e 6 时, pmax 0, pmin 0, 基底出现拉应力，但不能承受拉应力而脱开，压力重分布。
1.1 土的三相组成土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质。无机矿物成分又分为原生矿物和次生矿物。土的液相指存在于土孔隙中的水。分为结合水（强、弱）和自由水（毛细水、重力水）。土的气相指充填在土孔隙中的气体。包括自由气体和封闭气体。 1.2 土的颗粒特征 1.2.1 土粒粒组的划分粒径、粒组的概念。我国规定的粒组划分标准：表 1-1。 1.2.2 土粒组成的表示方法土的颗粒级配：土中不同粒组的相对含量（各粒组干土质量的百分比）。 ①表格法 ②累计曲线法
砂土：非碎石土，且粒径大于 0.075mm 的颗粒质量超过总质量的 50%
细粒土：粒径大于 0.075mm 的颗粒质量不超过总质量的 50%
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同济大学土质学与土力学复习资料
1150899 陈力畅
第四章土中应力计算
4.1 概述 4.1.1 土中应力计算的目的和方法目的：地基中的应力状态→应力应变关系→地基强度、变形和稳定性问题方法：自重应力：建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。附加应力：建筑物修建以后，外荷载在地基中引起的应力。研究方法：弹性理论（半无限连续体、材料力学概念），真实土体，叠加方法。 4.1.2 土力学中符号的规定：与材料力学正好相反。正应力：压为正，拉为负；剪应力：正面正向或负面负向为负，其余为正。 4.2 土中自重应力计算自重应力：由于土体本身自重引起的应力。是土体的初始应力状态。 4.2.1 基本计算公式均质土中自重应力计算公式： cz z 。随深度线性增加，呈三角形分布。 4.2.2 土体成层及有地下水时的计算公式土体成层： cz i hi

土的物理性质与工程分类

m s (1 ) V 1 e
ms s V 1 e 1
Vw mw Gs VV VV W e
Sr
Vs＝1
土力学与地基基础

四、指标间的换算
质量m 气
ωρs
ωρs//ρw
体积V
Vv=e
1+e
水
土力【例】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为学 187g，烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度Gs 与为2.66，求该土样的含水率ω、密度ρ、重度、干重度地 d 、孔隙比e、饱和重度sat和有效重度基基【解答】础 m 187 3 m 187 167 1 . 87 g / cm 100% 11.98% V 100
贾敏才
土力学与地基基础
三、土力学与基础工程的学习方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注重土力学与基础工程中特有基本概念
的理解和掌握；
注意基本理论的学习；
贾敏才
掌握基本的地基基础计算和设计方法。
土力学与地基基础贾敏才
第一章
土的物理性质及工程分类
主要内容
第一节第二节第三节第四节第五节第六节第七节
土的粒度成分及其测定
筛分法：
贾敏才
土力学与地基基础
比重利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来计法确定小于某粒径的土粒含量（Stokes公式）
贾敏才
土力学与地基基础
粒度成分的表示方法
粒度成分的常用表示方法为累计曲线法。
贾敏才
土力学与地基基础

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基本物理性质试验
实验人员:
一,真实密度测验
1.实验设备
烤箱, 天平(感量0.01g), 李氏比重瓶, 标准筛(孔径63um), 干燥器, 温度计等
2.试样制备
取洁净样品1000g左右,并将其磨碎成小于5mm的颗粒,以四分法缩分到150g,再用瓷研体研磨成63um标准筛的粉末.
3.试验步骤:
(1)将蒸馏水注入比重瓶中至0~1ml刻度线上,擦干比重瓶内颈,记录比重瓶的
初始体积读数V1(以水的弯月面底部为准),精确至0.05ml.
(2)称取试样50.0~90.0g(m0),称量精度0.05mm.
(3)用小勺将试样装入比重瓶中.手掌托住比重瓶底部水平摇动,排除空气后,
记录比重瓶的最终读数V2, 精确至0.05ml.
真实密度: ρ=m0/v=m0/(V2-V1) * 1000
所以ρ1=2.64g/cm^3ρ2=2.65g/cm^3
两次实验结果的差值小于0.02 g/cm^3,因此取两次实验结果的平均值作为测定值,为2.65 g/cm^3.
二,表观密度,容积密度,吸水率试验
1.试验设备:
天平, 烘箱, 干燥器, 浅盘, 毛巾等
2.实验步骤
(1)将试件放入烘箱烘干至恒重,再放入干燥器内冷却至室温,称其质量.
(2)用游标卡尺量试件尺寸(精确至0.1mm),三个边长都取中间和两端3个断面测定的平均值.
(3)将试件浸水饱和后取出,用拧干的湿毛巾擦去试样表面的水分,称其质量,精确至0.5g.
三,孔隙率计算:
总孔隙率:P=(1-ρ0/ρ) * 100%
开口孔隙率:
P k=Vk/V0* 100%
闭口孔隙率:
P b=Vb/V0=P- P k
所以,P=38.9%
P k=26.5%
P b=12.4%
实验报告人:
学号:。