土工实验报告

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土工技术实验报告

土工技术实验报告

土工技术实验报告一、实验目的本实验旨在通过土工实验,使学生能够了解土的物理性质和力学性质,掌握土工试验的基本方法和操作技能,为后续土工设计和施工提供理论依据和技术支持。

二、实验原理土工实验主要包括土的物理性质试验和力学性质试验。

物理性质试验如土的颗粒分析、密度测定等,可以了解土的颗粒组成和密实程度。

力学性质试验如土的压缩试验、剪切试验等,可以测定土的压缩模量、内摩擦角和黏聚力等参数。

三、实验设备与材料1. 颗粒分析设备:筛子、天平、量筒等。

2. 密度测定设备:比重瓶、天平、量筒等。

3. 压缩试验设备:压缩仪、天平、压力传感器等。

4. 剪切试验设备:直剪仪、天平、压力传感器等。

5. 土样:根据实验要求准备不同种类的土样。

四、实验步骤1. 土的颗粒分析:将土样通过不同孔径的筛子进行筛分,称量各粒径段的土样质量,计算各粒径段的百分比。

2. 土的密度测定:使用比重瓶法测定土样的密度,记录数据并计算土的干密度。

3. 土的压缩试验:将土样放入压缩仪中,施加不同等级的荷载,记录土样的压缩量,绘制压缩曲线,求得压缩模量。

4. 土的剪切试验:将土样放入直剪仪中,施加不同的垂直压力,进行剪切试验,记录剪切应力和剪切位移,绘制剪切曲线,求得土的内摩擦角和黏聚力。

五、实验结果与分析1. 颗粒分析结果:根据筛分结果,得出土样的颗粒组成情况,分析土的分类。

2. 密度测定结果:根据比重瓶法测定的数据,得出土样的干密度,分析土的密实程度。

3. 压缩试验结果:根据压缩曲线,分析土的压缩性,求得压缩模量。

4. 剪切试验结果:根据剪切曲线,分析土的剪切特性,求得内摩擦角和黏聚力。

六、结论通过本次土工实验,我们得到了土样的物理性质和力学性质参数,为土工设计和施工提供了重要的参考数据。

实验中,学生掌握了土工试验的基本操作技能,加深了对土工理论的理解。

七、建议1. 在实验过程中,应注意实验设备的使用和维护,确保实验数据的准确性。

2. 对于土样的制备,应严格按照实验要求进行,保证土样的代表性。

土工试验实习报告

土工试验实习报告

土工试验实习报告青海大学生产实习实质是毕业前的模拟演练,在即将走向社会,踏上工作岗位之即,这样的磨砺很重要。

下面是小编整理的几篇土工试验实习报告范文,希望能够帮你解决烦恼。

土工试验实习报告范文篇一一、实习概况XX年5月27日开始了我们为期一个月的生产实习,我们在老师的带领下去了核工业地质局下属单位青海工程勘察院。

在实习期间主要从事土工试验工作,在实习中受益良多。

一方面增进了自己的专业知识,另一方面加强了自己的动手能力。

二、实习目的通过定岗实习,我们可以更直接广泛的接触工作,了解自己以后的工作岗位及工作环境,加深对工作及社会认识,增强适应能力,以便更好地融合到工作及社会中去。

培养自己的动手实践能力,以便缩短我们从一名大学生到一名工作人员之间的思想与业务距离,为我们毕业后步入社会能尽快进入角色。

通过顶岗实习,以便使我们更好地把理论与实际相结合,同时也锻炼自己提出、分析并解决问题能力。

三、实验内容实验一、含水率试验第一节概述土体含水率(?)是土的物理性质指标之一。

土体含水率高低与粘性土的强度和压缩具有密切的关系。

土体在各种状态下的含水率是计算其它物理性质指标、测量其它物理状态指标的最基本试验。

第二节试验原理土样含水率是指土样在105℃至110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值,用百分数表示。

即:??m?ms?100%ms (1-1)式中:?——土样含水率(%);m——湿土质量,单位:克(g);ms——烘干土质量,单位:克(g)。

含水率试验的室内试验方法以烘干法为标准方法。

在野外,如条件不满足可依土的性质和工作条件选用如下试验方法:酒精燃烧法;比重法(适用于砂性土);实容积法(适用于粘性土);炒干法(适用于砾质土)。

含水率试验的上述方法在水中还会发生水解适用于无机土(有机质含量低于5%),对于有机质土和有机土,在温度较高时会发生分解,使测得的含水率偏高,从而造成试验误差。

有机质含量超过5%的有机质土和有机土,含石膏和硫酸盐矿物的土,因这些矿物晶体中含结晶水,因此需采用65℃~70℃温度将土烘干至恒重,测量其含水率。

土工实验报告总结

土工实验报告总结

土工实验报告总结一、实验目的本次土工实验旨在通过一系列的测试和测量,深入了解土的基本性质,如含水率、密度、渗透性、压缩性和抗剪强度等。

这些参数对于工程设计和施工具有重要的指导意义,是评估土的工程性能和安全性的关键指标。

二、实验方法与过程1.含水率测定:通过烘干法测定土的含水率,计算公式为W=(m1-m2)/m2×100%。

2.密度测定:采用环刀法测定土的密度,计算公式为ρ=m/V。

3.渗透性实验:采用常水头渗透实验测定土的渗透系数,了解土的透水性能。

4.压缩性实验:通过固结实验测定土的压缩系数和压缩模量,了解土的压缩性能。

5.抗剪强度实验:采用直接剪切实验测定土的抗剪强度指标,包括内摩擦角和粘聚力。

三、实验结果与分析1.含水率:实验测得土样的含水率为15.3%,该值对于土的工程性质具有重要影响,含水率过高或过低都可能影响土的强度和稳定性。

2.密度:实验测得土样的密度为1.8g/cm³,该值反映了土的紧密程度,对于估算土的承载力和稳定性具有重要意义。

3.渗透性:实验测得土样的渗透系数为5×10-4cm/s,表明该土具有一定的透水能力,对于排水设计和防渗工程有指导作用。

4.压缩性:实验测得土样的压缩系数为0.2MPa-1,压缩模量为50MPa,表明该土具有一定的压缩性,对于地基设计和沉降预测有参考价值。

5.抗剪强度:实验测得土样的内摩擦角为32°,粘聚力为15kPa,表明该土具有一定的抗剪强度,对于边坡设计和稳定性分析具有指导意义。

四、结论与建议根据本次实验结果,我们可以得出以下结论:1.该土样具有适中的含水率和密度,但需注意含水率的变化可能对土的工程性质产生影响。

2.该土具有一定的渗透性,可用于排水设计和防渗工程。

3.该土具有一定的压缩性,在地基设计中需考虑其沉降变形的影响。

4.该土具有一定的抗剪强度,但需注意在剪切条件下可能发生失稳。

建议在工程实践中充分考虑该土样的工程性质,根据具体情况采取相应的处理措施,确保工程安全与稳定。

土力学室内实验报告(3篇)

土力学室内实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解土的基本物理性质,包括含水率、密度、比重等。

2. 掌握土的界限含水率测定方法,包括液限和塑限。

3. 理解土的击实特性,学习击实试验方法。

4. 熟悉土的压缩性试验,分析土的压缩曲线。

5. 学习土的抗剪强度试验,测定土的剪切强度参数。

二、实验原理1. 含水率试验:通过烘干法或酒精法测定土样中的水分含量,进而计算含水率。

2. 密度试验:测定土样在自然状态和饱和状态下的密度,分别为自然密度和饱和密度。

3. 比重试验:通过比重瓶法测定土样的比重,反映土粒的轻重。

4. 界限含水率试验:通过液限和塑限试验,测定土的液限和塑限,进而计算塑性指数和液性指数。

5. 击实试验:通过标准击实试验,研究土的击实特性,确定最大干密度和最佳含水率。

6. 压缩试验:通过压缩试验,研究土的压缩性,绘制压缩曲线,确定土的压缩系数。

7. 抗剪强度试验:通过直接剪切试验或三轴剪切试验,测定土的抗剪强度参数,包括内摩擦角和粘聚力。

三、实验仪器与材料1. 仪器:烘箱、电子天平、比重瓶、液限塑限联合测定仪、击实仪、压缩仪、剪切仪等。

2. 材料:土样、砂、石子、酒精、水等。

四、实验步骤- 称取一定质量的土样,放入烘箱中烘干至恒重。

- 称取烘干后的土样质量,计算含水率。

2. 密度试验:- 称取一定质量的土样,测定其体积。

- 将土样浸泡在水中,测定其饱和体积。

- 计算自然密度和饱和密度。

3. 比重试验:- 称取一定质量的土样,放入比重瓶中。

- 加入适量水,使土样悬浮在水中。

- 称取比重瓶和土样的总质量,计算比重。

4. 界限含水率试验:- 进行液限和塑限试验,测定土的液限和塑限。

- 计算塑性指数和液性指数。

5. 击实试验:- 将土样分层次放入击实仪中。

- 按照规定次数进行击实。

- 测定击实后的土样密度和含水率。

- 计算最大干密度和最佳含水率。

6. 压缩试验:- 将土样放入压缩仪中。

- 加载不同应力,测定土样的变形。

- 绘制压缩曲线,计算压缩系数。

土工试验报告

土工试验报告

土工试验报告一、引言土工试验是土力学的重要组成部分,通过对土壤进行各种试验,可以获取土壤的力学性质和工程特性参数,为土木工程设计和施工提供可靠的依据。

本报告将介绍某土工试验的测试方法、结果分析和结论。

二、试验目的本次试验的目的是研究某种土壤在不同荷载作用下的变形和强度特性。

通过对土壤的剪切强度、压缩性和液塑性指标等进行测试,得出土壤的力学性质参数,为工程设计和施工提供参考。

三、试验方法1. 剪切强度试验采用标准的剪切强度试验方法,将土壤样品置于剪切盒中,施加垂直和水平荷载,通过测量剪切力和变形量,得出土壤的剪切强度参数。

2. 压缩试验采用标准的压缩试验方法,将土壤样品置于压缩仪中,施加垂直荷载,通过测量应变和应力,得出土壤的压缩性参数和压缩模量。

3. 液塑性试验采用标准的液塑性试验方法,将土壤样品与水混合,通过测量土壤的液塑性指标,如液限、塑限和塑性指数,来评价土壤的可塑性和液化倾向。

四、试验结果与分析1. 剪切强度试验结果通过剪切强度试验,得出土壤的剪切强度参数,如剪切强度、摩擦角等。

根据试验结果分析,土壤的剪切强度较高,表现出较好的抗剪性能。

2. 压缩试验结果通过压缩试验,得出土壤的压缩性参数和压缩模量。

根据试验结果分析,土壤具有较大的压缩性,容易发生较大的压缩变形,但压缩模量较高,具有一定的承载能力。

3. 液塑性试验结果通过液塑性试验,得出土壤的液塑性指标,如液限、塑限和塑性指数。

根据试验结果分析,土壤的液塑性较高,具有较大的可塑性,容易发生液化现象。

五、结论根据本次土工试验的结果分析,得出以下结论:1. 土壤具有较好的剪切强度,适合用于承受较大的剪切力作用。

2. 土壤具有较大的压缩性,需要考虑其压缩变形对工程的影响。

3. 土壤具有较大的液塑性,需要采取相应的措施来防止液化现象的发生。

本次土工试验对于研究土壤的力学性质和工程特性参数具有重要意义。

通过对土壤的剪切强度、压缩性和液塑性指标等进行测试,可以为土木工程设计和施工提供可靠的依据。

土工工程实习报告

土工工程实习报告

一、前言作为一名土工工程专业的大学生,我深知理论知识与实践操作相结合的重要性。

为了更好地将所学知识应用于实际工程中,我参加了为期两周的土工工程实习。

在这两周的时间里,我在实习指导老师的带领下,深入施工现场,亲身参与了土工工程的实际操作,对土工工程有了更加深入的了解和认识。

二、实习内容1. 施工现场考察在实习的第一天,我们首先对施工现场进行了全面的考察。

通过实地查看,我了解了施工现场的布置、施工进度、施工工艺以及存在的问题。

同时,我还参观了施工现场的各个工种,如测量、挖掘、运输、浇筑等,对土工工程的施工流程有了初步的认识。

2. 土工材料试验在实习期间,我参与了土工材料的试验工作。

我们进行了土的物理性质试验、土的力学性质试验、土的化学性质试验等。

通过这些试验,我学会了如何正确地采集土样、制作土样、进行试验,并掌握了试验数据的处理和分析方法。

3. 土工构筑物施工在实习的第二周,我们参与了土工构筑物的施工。

我们学习了土工构筑物的施工工艺,包括土方开挖、基础处理、土工布铺设、土工网铺设、填筑、压实等。

在施工过程中,我学会了如何正确地操作机械设备,如何进行土方量计算,如何控制施工质量。

4. 工程安全管理在实习过程中,我们高度重视工程安全管理。

通过参加安全教育会议、观看安全警示教育片,我了解了施工现场的安全规定和操作规程,掌握了安全防护措施。

同时,我还学会了如何处理施工现场的突发事件。

三、实习收获1. 理论知识与实践操作相结合通过实习,我深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。

在施工现场,我将所学知识应用于实际工程中,提高了自己的实际操作能力。

2. 提高了自己的综合素质在实习过程中,我学会了如何与团队成员协作,如何处理施工现场的问题,如何进行工程安全管理。

这些经历使我自己的综合素质得到了提高。

3. 明确了未来的发展方向通过实习,我对土工工程有了更加深入的了解,明确了未来的发展方向。

我将继续努力学习专业知识,提高自己的实践能力,为我国土工工程事业贡献自己的力量。

土工试验报告单范文

土工试验报告单范文

土工试验报告单范文实验目的:通过土工试验,对土壤的物理力学性质进行分析和确定。

实验原理:1.湿度试验:土壤湿度是土壤中质量含水量的测量。

水分对土壤的力学性质有着重要的影响,确定土壤湿度有助于了解土壤的含水量。

2.粒径分析:粒径分析是对土壤颗粒进行分类和测量,以了解土壤的颗粒组成。

粒径分析的结果可以用于确定土壤的颗粒大小分布和孔隙结构。

3.压实度试验:压实度试验是通过对土壤进行特定荷载下的卸荷过程观察,以获取土壤压实度等参数。

压实度试验可以为土壤的工程应用提供参考。

实验仪器和试剂:1.湿度试验:天平、烘箱、湿度计2.粒径分析:筛分仪、分析天平、浸泡罐3.压实度试验:压实仪、压实模具、试样刀、天平实验步骤:1.湿度试验1)取一定量的土壤样品,记录其质量,并放入烘箱中烘干。

2)每隔一段时间,取出一个样品,记录其质量,并使用湿度计测量其湿度。

3)重复以上步骤直至土壤样品的质量不再变化为止,得到土壤的干燥质量和湿度。

2.粒径分析1)取一定量的土壤样品,将其放入筛分仪,进行干筛。

2)依次使用不同孔径的筛网,对土壤进行筛分,记录通过每个筛网的土壤质量。

3)将未通过最细筛网的土壤放入浸泡罐中,在一定时间内浸泡。

4)取出浸泡的土壤样品,放入筛分仪,进行湿筛。

5)依次使用不同孔径的筛网,对湿筛的土壤进行筛分,记录通过每个筛网的土壤质量。

3.压实度试验1)取一定量的湿土样品,用试样刀切割成适当的形状。

2)将土样放入压实模具中,并根据要求施加一定的压力。

3)取出压实后的土样,记录其质量和体积。

4)重复以上步骤,分别使用不同的压力进行压实,记录质量和体积。

实验结果:1.湿度试验结果:根据不同时间点土壤样品的质量变化和湿度测量结果,得到土壤的干燥质量和湿度。

2.粒径分析结果:根据筛网通过的土壤质量和颗粒大小关系,绘制颗粒分布曲线,并计算平均粒径和颗粒分散度等参数。

3.压实度试验结果:根据不同压力下土壤样品的质量和体积变化,计算压实度等参数。

土工试验检测实习报告

土工试验检测实习报告

一、实习背景随着我国基础设施建设的快速发展,土工试验检测技术在工程建设中扮演着越来越重要的角色。

为了更好地掌握土工试验检测的基本原理、操作技能和工程应用,我于2021年7月至9月在XX工程检测有限公司进行了为期两个月的实习。

在此期间,我参与了多个土工试验项目,对土工试验检测有了更为深入的了解。

二、实习内容1. 土工试验基本原理学习在实习初期,我主要学习了土工试验的基本原理。

通过查阅资料、参加培训等方式,我了解了土工试验的基本概念、分类、方法和设备。

例如,土的物理性质试验包括密度、含水率、比重、颗粒分析等;土的力学性质试验包括直剪、三轴剪切、压缩等;土的渗透性试验包括常水头、变水头、渗流试验等。

2. 土工试验设备操作在实习过程中,我熟悉了土工试验设备的操作。

这些设备包括密度瓶、烘箱、天平、直剪仪、三轴剪切仪、渗透仪等。

我学习了设备的维护保养、操作规程和数据处理方法,并亲自操作设备进行试验。

3. 土工试验项目参与在实习期间,我参与了多个土工试验项目,包括:(1)某高速公路路基填料试验:对路基填料进行密度、含水率、颗粒分析等试验,评估其质量。

(2)某水利枢纽大坝土料试验:对大坝土料进行直剪、三轴剪切、压缩等试验,分析其力学性质。

(3)某城市地铁隧道围岩试验:对隧道围岩进行渗透性、力学性质等试验,为隧道施工提供依据。

4. 土工试验报告撰写在实习过程中,我学会了如何撰写土工试验报告。

报告主要包括试验目的、方法、结果和结论等内容。

我按照规范要求,对试验数据进行整理、分析和处理,撰写了符合要求的试验报告。

三、实习体会1. 增强了理论联系实际的能力通过实习,我将所学的理论知识与实际工程相结合,提高了自己的实际操作能力。

在试验过程中,我学会了如何分析问题、解决问题,为今后的工作打下了坚实的基础。

2. 提高了团队协作能力在实习过程中,我学会了与同事、工程师等人员沟通协作。

在试验项目中,我负责部分试验工作,并与他人共同完成试验任务。

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实验一 土的三项基本物理指标测试 土的基本物理指标是指土的含水率、密度和土颗粒比重三项,它既是表示土的三个物理特性,又是计算土的孔隙比、孔隙率、饱和度和干容重指标的基本依据。

其中,含水率、容重二项指标又是控制施工质量的指标。

一、密度试验:土的密度是指土的单位体积质量。

(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。

(二)试验方法常用的测定方法有环刀法、蜡封法、灌砂法等。

环刀法操作简便而准确,在室内和野外普遍应用。

对易碎裂或含有粗颗粒、难以切削的土样可用蜡封法——取一块试样称其质量后浸入融化的石腊中,使试样表面包上一层腊膜,分别称腊加土在空气中及水中的质量,已知腊的比重,通过计算便可求得土的密度。

对难取原状试样的砂土、砂砾石和砾质土在现场可用灌砂法或灌水法求土的密度。

以下仅介绍环刀法。

(三)仪器及工具1.环刀:内径6.18厘米,高2厘米,体积为60立方厘米。

2.天平:感量0.1克。

3.其它工具:钢丝锯、刮土刀、玻璃片、凡士林油等。

(四)试验步骤(环刀法)1.将环刀内壁涂一薄层凡士林油,并将其刃口向下放在土样上;2.切土时用钢丝锯(硬土用刮土刀),沿环刀外壁将土样削成略大于环刀外径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,直至试样凸出环刀为止;3.用钢丝锯将环刀两端余土削去,再用刮土刀刮平两端,将试样两端余土留作含水率试验用;4.擦净环刀外壁,称环刀和试样合质量,准确至0.1克。

5.按下式计算土的湿度及干密度;Vm 00=ρ0001.01w d +=ρρ式中:0ρ——试样湿度密度(g/cm 3)m 0——湿土质量(g )V ——环刀体积(cm 3) d ρ——试样干密度(g/cm 3)w 0——含水率(%)计算至0.01g/cm 3。

(五)操作注意事项用环刀切取试样,应尽量防止扰动,为避免环刀下压时挤压四周土样,要边压边削,直至土样伸出环刀,然后用刮土刀一次校平,严禁用刮土刀在土面上来回抹平,如遇石子等其它杂物空洞要尽量避开,如无法避开视情况酌情补土。

二、含水率试验土的含水率是指土在温度100~105℃下烘至恒重时失去水分的质量与达到恒重后干土质量的比值,以百分数表示。

(一)试验目的测定土的含水率,以了解土的含水情况并提供计算土的干密度土的孔隙比、饱和度及土的其它物理力学指标的基本参数。

(二)试验方法室内试验的标准方法为烘干法。

在野外如无烘箱设备或要求快速测定含水率,可以依据土的性质和工程情况分别采用下列方法:1.酒精燃烧法:取3~5克试样,用无水酒精浸湿燃烧至恒重,求其含水率2.比重法:适用于砂性土。

3.炒干法:适用于含砾石较多的土。

4.实容积法:适用于粘性土。

以下仅介绍烘干法。

(三)仪器及工具1.温度能保持在100~105℃的电热烘箱;2.天平:感量0.01克;3.其它工具:称量盒及干燥器等。

(四)试验步骤1.取代表性试验,粘性土约15~20克,砂性土,约50g ,放入称量盒内,盖好盒盖,立即称盒加湿土质量,准确至0.01克。

2.打开盒盖,将盒置于烘箱内,在105~110℃的恒温下烘干。

(烘干时间对于粘性土不得少于8h ,对砂性土不得少于6h )。

3.将称量盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放入干燥容器内冷却至室温,称盒加干土质量,精确至0.01g 。

4.按下式计算含水率%100)(00⨯-=ss m m m w 式中:w 0——含水率(%)m 0——湿土质量(g )m s ——干土质量(g )计算至0.1%。

5.本试验需进行两次平行测定,取两次测值的平均值。

允许平行差值:含水率<40%时,允许平行差值不得大于1%;含水率≥40%时,允许平行差值不得大于2%。

否则需重新测试。

(五)操作注意事项含水率试验的结果是否准确,关键在于取土的代表性,一般从取密度试验环刀两端余土测试,这样有助于了解土层的真实情况和对实验成果的分析。

取样的数量、温度及烘焙时间等均会影响试验精度,但可以人力避免。

实验二土的颗粒筛分试验为了研究土中不同颗粒含最对其性质的影响,通过颗粒分析以确定土的级配,并借以确定土的种类及评价土的工程性质。

土的颗粒分析试验分筛分法、比重计法、移液管法。

这三种方法分属二类:筛分法、沉降分析法。

筛分法适用于粒径大于0.074mm的土,沉降分析法(比重计法、移液管法)适用于粒径小于0.074mm的土。

一、筛析法:(一)试验目的颗粒分析试验一般甩筛分接、密度计法和移液管法测定。

筛分法是利用一套孔径不同的标准筛,来分离一定量的砂性土中与筛孔相应的粒组,而后称重,计算各粒组的重量百分比,确定砂性土的粒度成份。

(二)仪器及工具1 分析筛:1) 粗筛,孔径为10 、5 、2mm 。

2) 细筛,孔径为1、0 5 、0.25 、0 .075mm 。

2 天平:称量5000g ,最小分度值1g ;称量1000g ,最小分度值0.1g ;称量200g ,最小分度值0.01g3 振筛机;筛析过程中应能上下震动。

4 其他:烘箱、研钵、瓷盘、毛刷等。

(三)试验步骤1 按规定称取试样质量,应准确至0.1g ,试样数量超过500g 时,应准确至1g 。

2 将试样过2mm 筛,称筛上和筛下的试样质量。

当筛下的试样质量小于试样总质量的10% 时,不作细筛分析,筛上的试样质量小于试样总质量的10% 时,不作粗筛分析。

3 取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中,筛下的试样倒人依次叠好的细筛中,进行筛析。

再按由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,应准确至0.1g 。

4 筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值,不得大于试样总质量的1% 。

(四)操作注意事项当粒径小于0.075mm 的试样质量大于试样总质量的10 %时,应按本标准密度计法或移液管法测定小于O.075mm 的颗粒组成。

二、密度计法密度计法是将定量的土样与水混合倾注量筒中,使悬液体积达到 1000mm ,悬液经过搅拌大小颗粒均匀地分布于水中,因此悬液的浓度上下一致。

然而颗粒相同的土粒依照司笃克定律将以等速下降,经过一定时间后量得某一深度悬液的比重与原来的悬液的比重相比较,即可求出小于某批径的百分数。

(一)试验目的密度计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样,若试样中含有大于0.075mm 的粒径时,应联合使用密度计法和筛析法。

(一)试验原理1. 斯笃克定律斯笃克研究了球体颗粒在悬液中下沉问题,认为不同球体颗粒在悬液中的下沉速度υ与它们直径大小d 有关,这种反映悬液中颗粒下沉速度和粒径关系的规律,称为斯笃克定律。

按照这一定律,土颗粒在溶液中下沉时,较大的土粒首先下沉,经过某一时段t ,只有比某一粒径d 小的土粒仍然浮在悬液中,这些土粒在悬液中通过铅直距离L ,在时间t 内下沉速度υ为2w s 1800)(d t L ηρρυ-==或 t L G G d ⋅-=-=wo wT s w s )(1800)(18γηρρηυ ( 1–1)式中 η ——纯水的动力粘滞系数,Pa·s (10-3);d ——土颗粒粒径,mm ;ρ——土粒的密度,g/cm3;Gs ——土粒的比重;w ρ——水的密度,g/cm3;wo ρ——温度4℃时水的密度,g/cm3;wT G ——温度T ℃时水之比重;L ——某一时间t 内土粒的沉降距离,cm ;t ——沉降时间,s 。

为了简化计算,用图 1–1的斯氏列线图,便可求得粒径d 值。

此时,悬液中在L 范围内所有土粒的直径都比算得的d 值小,而大于d 的土粒都下沉到比L 大的深度处。

.悬液中土粒质量的百分数设V 为悬液的体积,Ws 为该悬液内所含土颗粒总质量。

故开始时悬液单位体积内的土粒质量为V W s ,土粒的体积为s 0w s G V W ρ。

单位体积的悬液是由土粒和水组成,则水之体积应为V G W s0w s 1ρ-,水之质量为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-V G W s 0w s wt 1ργ,式中wt ρ为试验开始时温度为T ℃的水的密度。

那么开始时土粒均匀分布的悬液密度为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=V G W V W i 0w s s wt s su 1)(ρρρ或 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=s wt s swt su )(ρρρρρV W i ( 1–2) 式中其他符号的意义同前。

现从量筒中液面下深度L 处,取一微小体积的悬液进行研究。

自开始下沉至t 时间,悬液内大于粒径d 之土粒,都通过此微小体积而下沉,小于粒径d 之土粒一部分已通过此微小体积之底部,另一部分同时进入该体积之顶部,故该微小体积内小于粒径d 的数量保持不变。

设时间为t ,该微小体积内小于粒径d 之土粒质量为's W ,则与总体积V 内土粒质量s W 之比为X (%),即:100(%)s s '⨯=W W X则单位体积内小于粒径d 之土粒质量为(%)s X V W ⨯。

故经过时间t 后在深度L 处该微小体积悬液的密度,可由式( 1–2)求得:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=s wt s s wt sut (%)ρρρρρX V W或 []100(%)wt sut s wt s s ⨯--=ρρρρρW V X ( 1–3) 用密度计测得任何时间t ,任何深度L 处1000mL 悬液内的密度sut ρ,即可按上式算得小于某粒径d 的土粒质量的百分数。

3.密度计读数的校正目前通常采用的密度计(图 1–2)有甲、乙两种,其制造原理和使用方法基本相同。

甲种密度计读数系表示1000mL 悬液中所含土质量的克数,乙种密度计的读数表示悬液比重。

两种密度计通常是在温度为20℃时刻划的,而且土粒比重都以2.65为基准。

在使用密度计时,由于使用条件的变化等原因,产生了系统误差,需要进行如下校正。

(A )刻度及弯液面校正由于密度计在制造时刻度的可能误差,使用前必须经过检验校正。

此外,密度计的刻度是以弯液面底为准,而在使用时,由于悬液混浊,其读数以弯液面顶部为准。

如图 1–2。

应校正后才能用于计算(校正值由实验室给出)。

(B )温度校正密度计的刻度一般是在20℃时进行的,使用时悬液温度不等于20℃,则水的密度及密度计浮泡体积发生变化,须加以校正,可以从表 1–2图1–2 密度计图1–3 弯液面校正查得温度校正值。

(C )分散剂校正密度计刻度是以纯水为标准的,当悬液中加入分散剂时,则密度增大,亦需加以校正,校正值由实验室给出。

(D )土粒沉降距离校正密度计读数除用以求得悬液中土粒的含量以外,还用以确定土粒的实际下沉距离(有效沉降距离),借以计算粒径d 。

当密度计放入悬液内,液面因而升高,此时液面至密度计浮泡中心的距离,并不代表土粒的实际沉降距离。

因此,必须加以校正。

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