土工实验指导书及实验报告
《土力学》实验指导书

《土力学》实验指导书周玲编思源学院城市建设分院目录教学实验注意事项.............................错误!未定义书签。
实验一土的密度试验 ........................错误!未定义书签。
实验二土的含水量试验 .....................错误!未定义书签。
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)实验七土的击实试验19参考资料:1、《土工试验方法标准》 GB/T 50123-19992、《公路土工试验规程》 JTG E40-20073、《中华人民共和国行业标准土工试验规程》SL 237-1999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。
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。
土工击实试验作业指导书

备注
按下式计算试样干密度 (精确至0.01g/cm3):
=
4、在直角坐标毫米纸上绘制,干密度和含水率的关系曲线。干密度和含水率的关系曲线峰值点相应的纵坐标为击实的最大干密度为 ,相应的横坐标为击实试样的最佳含水率。当关系曲线不能绘出峰点值时,应进行补点,土样不宜重复使用。
5、轻型击实试验中,当P5小于或等于试样总质量的30%时,应对最大干密度和最佳含水率进行校正:
准备工作
1、用四分法取代表性土样(轻型15kg重型30kg)。然后充分碾碎、过筛(轻型击实时采用筛孔直径为5mm的标准筛、重型击实采用筛孔直径为40mm的标准筛)。型击实过筛时应记录筛余重,计算大于5mm的土样占试样总质量的比例当大于30%时试样作废另取。
2、重型击实时应筛去40mm以上的土样。筛后土样拌匀。
2、卸下护筒,用直刮刀修平击实筒顶部试样,拆除底板,试样底部若超出筒外,
也应修平,擦净筒外壁,称筒与试样的总质量 (精确至1g),按下式计算试样湿密度 :
= (精确至0.01g/cm3)
3、用推土器将试样从击实筒中取出,每个击实试样取2个代表性土样测定含水率 (精确至0.1%),以2个土样的含水率平均值表示该击实试样的含水量,2个含水率的差值应不大于1%。
3、取过筛拌匀后的土样2kg,然后放入烘箱,烘一昼夜,称烘干后重G(g),测定其风干含水率 (精确至0.1%):
=
4、称取过筛后的土样(精确至1g)5~6份,每份重为 (轻型2kg,重型5kg),放到塘瓷盘中待用。
5、预估最佳含水率 (粘性土约为15%~20%,砂性土根据来样颗粒粗细程度凭经验在8%~15%内取)。
6、按预估最佳含水率配制5个击实试样
7、将土样平铺于搪瓷盘内,按顺序将应加水量均匀喷洒于每个士样上,并充分拌匀后装入塑料袋润湿一昼夜(砂性土的润湿时间可酌减)。
土工实验指导书

土力学实验指导书目录实验总则一、土样采取二、密度实验三、含水率实验四、界限含水率实验五、相对密度实验六、击实试验七、压缩试验八、直接剪切试验九、渗透试验实验总则一、土工试验成绩单独评定,占理论课比重大概在20%左右。
二、实验注意事项:1、实验前学生必须预习实验原理实验指导书及实验报告的具体内容,准备思考题,编写实验提纲,不预习者,不准进行实验。
不计实验成绩。
2、实验过程中学员应独立操作,认真思考,培养严格的科学作风。
3、实验过程中应注意技术安全,不得任意使用与本次实验无关的仪器设备,或任意搬动电门开关,以免造成事故。
4、爱护仪器,节约用水用电,注意实验室整洁。
实验完毕应清理仪器设备,打扫卫生。
5、原始记录不要随便涂改,试验报告要文字工整,计算正确,图表清晰,按要求写出分析说明,按时上交。
1、《土工试验规程》(SD128-88)2、《土工实验方法标准》(GB/T50123-1999)一、土样采取(一)实验要求与说明土样是从土场、地基各部位取出的代表样品。
根据实际工程需要可取原状土样或扰动土样。
如果测定天然土基的性质则需取原状土样,即其天然结构未遭破坏,并具有天然含水量的土样。
扰动土样即指结构破坏了的土样,凡是填方工程如土坝,土堤,土围堰等可取扰动土样。
取样的的大小和数量根据各部分土在总量中的比例按权数确定按实际需要定。
[参阅《土工试验规程》]。
采样的土样需注明采取日期,土层部位,采土人员,并进行土样编号。
(二)原状土的采取工程中一般有浅层和深层两种办法。
浅层取样是在天然地面,地基的探坑,平洞内采取。
操作方法如图1-1所示。
首先在土上画一个直径大于15公分的圆,将圆以外的土削去,作成一个高30公分的土柱并将取土筒套在土柱上,其次即将土柱齐根切断、修平地面,盖上镀锌铁皮盖,再用浸好熔化石蜡的纱布条缠封缝隙,在布条上浇上熔化的石蜡以保持土样的天然状态和含水量。
深层原状土样的采取是在钻孔内利用取土器进行。
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==土工试验指导书篇一:土工实验指导书201X(新)目录1.土的含水率实验.............................................1 2.土的密度实验................................................3 3.土的液、塑限联合测定实验..............................5 4.土体固结实验................................................9 5.土的直接剪切实验.......................................15 6.土的击实试验 (24)1.土的含水率实验1.1 定义土中水的质量与土粒质量的比值称为土的含水率,以百分数表示。
即w=mw×100% ms1.2 目的含水率是土的基本物理指标之一,反映土的状态,是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等非实测指标的依据。
1.3 试验方法及适用范围简介国标《土工试验方法标准》GB/T50123—1999中,只规定了烘干法测定土的含水率。
1烘干法:为标准方法。
适用于测粗粒土、细粒土、有机质土和冻土类的含水率。
有机质含量超过5%的土;应在60~70℃的恒温下烘干。
在实践中还可能采用一些其他方法,如:2酒精燃烧法:适用于快速简易测定细粒土(含有机质的土除外)或砂类土。
国标中未列入。
一般在野外工程中没有烘箱时采用此法。
3 比重法:仅适用于砂类土。
4红外线照射法:将土样置于红外线灯光5~15cm内照射约1h即可干燥。
试验证明,其结果较烘干法略大1%左右。
红外干燥箱体积小,有商业产品。
5炒干法:用锅将试样炒干,适用于砂土及含砾较多的土。
6实容积法:采用土壤水分速测仪,通过土中固相、液相的体积,按土的经验比重值换算出土的含水率,适用于黏性土。
土工试验指导书

土工试验指导书Ⅰ、总的指导一、土工试验是“土力学地基与基础”课程的一个重要组成部分,而且是直接为生产服务的。
内容主要是测定土的物理性质指标和力学性质指标。
有关部门专门制定了试验操作规程,有依可循。
本指导书结合课程和生产上的一般要求介绍几个主要的试验方法。
通过学习和试验能初步掌握土工试验的基本原理及操作基本技术,初步学会整理分析试验数据的方法,巩固课程中的有关理论知识,并能提出在一般建筑工程中应做的试验项目和试验的要求。
Ⅱ、探坑取样实习一、目的在进行地基勘察或土料调查时,除用钻探方法外,在一定条件下探深不很深时可用开挖探坑的方法来了解土层的分布规律和各个土层的工程性质。
根据需要,可从探坑中采取原状或扰动的土样,送往试验室进行土的各项指标的测定。
二、原理工程地质的勘察是一项繁重而复杂的工作。
本次实习,只能简单要求我们一般地了解工程地质勘察的目的,并能掌握一般简单的取样方法,同时按照“总的指导”要求的试验内容进行各项指标的试验,并提出试验报告。
三、工具及设备(一)铁锹、镐、削土刀(二)土样筒(一般直径10厘米,高15厘米)(三)封蜡设备、布条或胶布。
四、操作程序(一)选好地点,用铁锹挖约1.2×0.8平方米的坑至原生土层,整平底面。
(二)选便于操作的位置,用土样筒盖子印出轮廓线,沿印线掘深槽至比土样筒略高,同时用削土刀细心地削成比土样筒直径略小,比土样筒略高的土柱。
(三)用手抓住土样筒,自土柱上端徐徐下压至土柱与土样筒上端齐平时,加盖并记号。
扶住土样筒,从土底处切出土样及筒,倒置削平其下端,加盖。
立即取布条浸入溶蜡取出沿土样筒的缝隙及盖的缝隙封密,短时间保存亦可用宽胶带贴封,见图1-1。
(四)按土样标签的内容填好标签,浸蜡贴于土样筒的上端盖子上。
(五)重复(一)至(四)各条步骤取原状土样二个,同时装一筒扰动的土样,送往试验室备用。
(六)若是工程上勘察,可挖掘至勘察深度(一般可探深10 米左右)Ⅲ、含水量试验一、目的:在于测定土的含水量,与其他试验配合,从而计算土的干容重、稠度、孔隙比、饱和度等;并借以计算地基土的计算强度。
土工试验报告

土工试验报告一、引言土工试验是研究土壤工程性质和土壤力学行为的重要手段之一。
本报告旨在对进行的土工实验进行系统性总结和分析,为土壤力学研究和土木工程设计提供科学依据。
以下将依次介绍实验目的、实验方法、实验结果及其分析。
二、实验目的本次土工试验的目的是研究土壤的物理性质、力学性质以及水力性质,并进一步了解土壤颗粒间的相互作用与变形行为。
通过实验,我们可以对土壤的工程特性有更深入地认识,为工程设计提供较为准确的参数。
三、实验方法1. 土壤样品的采集与制备我们选择代表性的土壤样品进行试验,采用现场取样和室内制备的方法,确保样品与实际情况相符。
土壤样品经过筛网筛选,去除杂质,并进行湿燥质量的测定。
2. 基本物理性质试验测定土壤样品的含水量、容重、比表面积等基本物理性质。
通过比较不同土壤样品的差异,可以对土壤的颗粒特性和孔隙结构进行分析。
3. 一维压缩试验在一维压缩试验中,通过施加一定的应力,测量土壤的应变-应力关系。
这可以帮助我们了解土壤的压缩性和固结特性,并为土木工程中的土壤沉降计算提供数据支持。
4. 剪切强度试验在剪切强度试验中,通过施加剪切应力,测量土壤的剪切强度参数。
这对于土壤在工程施工中的承载能力和稳定性评估至关重要。
5. 渗透试验渗透试验可用于评估土壤的水力特性,包括渗透系数和渗透压等参数。
这对于水利工程、地下排水等领域具有重要意义。
四、实验结果及其分析1. 基本物理性质试验结果在对土壤样品进行基本物理性质试验后,我们得到了各样品的含水量、容重和比表面积等数据。
通过这些数据的比较和分析,可以发现不同土壤类型的差异和特点。
例如,含水量高的土壤通常具有较低的容重,而比表面积大的土壤则具有较好的水保持性能。
2. 一维压缩试验结果通过对土壤样品进行一维压缩试验,我们可以得到土壤的压缩特性曲线。
曲线上的不同阶段反映了土壤在不同应力条件下的变形行为。
通过对曲线的分析,我们可以判断土壤的可压缩性、可固结性以及孔隙水排出等情况。
《土力学》试验指导书

《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。
土力学试验指导书及试验报告解析

《土力学》实验指导及报告书班级姓名学号指导教师华东交通大学土木建筑学院20 年月实验一 含水率实验一、试验目的测定土的含水率: 二、试验方法烘干法,适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
三、本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:电热烘箱、天平(最小分度值0.01g )、干燥器、铝盒等。
四、试验操作步骤:⒈取代表性试样15~30g,放入铝盒0m ,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量1m ,精确至0.01g 。
⒉打开盒盖,放入烘箱,在105~110℃的恒温下烘干至恒量。
粘土、粉土烘干时间不得少于8h ,砂土烘干时间不得少于6h 。
含有机质超过干土质量5%的土,应将烘箱温度控制在65~70℃。
⒊将烘干后的试样盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温,称干土加盒质量2m 。
五、计算含水率:六、要求:⒈计算准确至0.1%;⒉本试验需进行2次平行测定,取其算术平均值,允许平行差值应符合下表规定。
七、实验报告:土样编号 班 组 试验日期 姓 名w%1000221⨯--=m m m m w实验二 密度实验一、试验目的:测定土在天然状态下单位体积的质量,即天然密度(单位:g/cm3)。
二、试验方法:本试验采用环刀法,适用于细粒土。
一般粘性土,宜采用环刀法 三、主要仪器设备:⒈环刀:内径61.8mm 和79.8mm ,高度20m 。
⒉天平:最小分度值为0.01g 。
⒊其他:切土刀,凡士林等。
四、试验操作步骤:⒈确定环刀的容积V 和质量m1(一般已确实)。
⒉取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。
⒊环刀取土:在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀刃口向下放在土样上,随即将环刀垂直下压,边压边削,直至土样上端伸出环刀为止。
将环刀两端余土削去修平(严禁在土面上反复涂抹),然后擦净环刀外壁。
⒋将取好土样的环刀放在天平上称量,记下环刀与湿土的总质量m2。
五、计算土的密度:计算结果准确到0.01六、本试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm 3,取两次测值的平均值。
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土工实验指导书及实验报告编写毕守一安徽水利水电职业技术学院二OO九年五月目录实验一试样制备实验二含水率试验实验三密度试验实验四液限和塑限试验实验五颗粒分析试验实验六固结试验实验七直接剪切试验实验八击实试验土工试验复习题实验一试样制备一、概述试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,应具备一个统一的试样制备方法和程序。
试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。
对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序;而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序,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,因此,试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。
二、仪器设备试样制备所需的主要仪器设备,包括:(1)孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛;(2)孔径0.075mm的洗筛;(3)称量10kg、最小分度值5g的台秤;(4)称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平;(5)不锈钢环刀(内径61.8mm、高20mm;内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm);(6)击样器:包括活塞、导筒和环刀;(7)其他:切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。
三、试样制备(一)原状土试样的制备步骤1、将土样筒按标明的上下方向放臵,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取土样。
2、检查土样结构,若土样已扰动,则不应作为制备力学性质试验的试样。
3、根据试验要求确定环刀尺寸,并在环刀内壁涂一薄层凡士林,然后刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,同时用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削直至土样高出环刀,制样时不得扰动土样。
4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样,然后擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
5、切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。
6、从切削的余土中取代表性试样,供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
7、原状土同一组试样间密度的允许差值不得大于0.03g/cm3,含水率差值不宜大于2%。
(二)扰动土试样的制备步骤1、扰动土试样的备样步骤(1)将土样从土样筒或包装袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
(2)先将土样风干或烘干,然后将风干或烘干土样放在橡皮板上用木碾碾散,对不含砂和砾的土样,可用碎土器碾散,但在使用碎土器时应注意不得将土粒破碎。
(3)将分散后的土样根据试验要求过筛。
对于物理性试验土样,如液限、塑限等试验,过0.5mm筛;对于力学性试验土样,过2mm筛;对于击实试验土样,过5mm筛。
对于含细粒土的砾质土,应先用水浸泡并充分搅拌,使粗细颗粒分离后,再按不同试验项目的要求进行过筛。
2、扰动土试样的制样步骤(1)试样制备的数量视试验需要而定,一般应多制备1~2个试样以备用。
(2)将碾散的风干土样通过孔径2mm 或5mm 的筛,取筛下足够试验用的土样,充分拌匀,并测定风干含水率,然后装入保湿缸或塑料袋内备用。
(3)根据环刀容积及所要求的干密度,按式(1-1)计算试样制备所需的风干土质量:V w m d ρ)01.01(00+= (1-1)式中 0m —制备试样所需的风干含水率时的土样质量(g );0w —风干含水率(%);d ρ—试样所要求的干密度(g/cm 3);V —试样体积(cm 3)。
(4)根据试样所要求的含水率,按式(1-2)计算制备试样所需的加水量: )(01.001.010100w w w m m w -⨯+= (1-2) 式中 w m —制备试样所需要的加水量(g );1w —试样所要求的含水率(%);(5)称取过筛的风干土样平铺于搪瓷盘内,根据式(1-2)计算得到的加水量,用量筒量取,并将水均匀喷洒于土样上,充分拌匀后装入盛土容器内盖紧,润湿一昼夜。
(6)测定润湿土样不同位臵处的含水率,不应少于两点,一组试样的含水量与要求的含水量之差不得大于±1%。
(7)扰动土试样的制备,可采用击样法、压样法和击实法。
击样法将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土,倒入装有环刀的击样器内,击实到所需密度,然后取出环刀。
⇩ 压样法将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土,倒入装有环刀的压样器内,采用静压力通过活塞将土样压紧到的所需密度,然后取出环刀。
⇩ 击实法采用击实仪,将土样击实到所需的密度,用推土器推出,然后将环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直向下压,边压边削,直至土样伸出环刀为止,削去两端余土并修平。
(8)擦净环刀外壁,称环刀和试样总质量,准确至0.1g,同一组试样的密度与要求的密度之差不得大于±0.01g/cm3。
(9)对不需要饱和,且不立即进行试验的试样,应存放在保湿器内备用。
四、试样饱和土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和,当土中孔隙全部被水充满时,该土则称为饱和土。
根据土样的透水性能,试样的饱和可分别采用浸水饱和法、毛细管饱和法和真空抽气饱和法三种方法。
(1)对于粗粒土,可采用直接在仪器内对试样进行浸水饱和法的方法;(2)对于渗透系数大于10-4cm/s的细粒土,可采用毛细管饱和法;(3)对于渗透系数小于、等于10-4cm/s的细粒土,可采用真空抽气饱和法。
(一)试样饱和步骤1、毛细管饱和法(1)选用框式饱和器,在装有试样的环刀上、下面分别放滤纸和透水石,装入饱和器内,并通过框架两端的螺丝将透水石、环刀夹紧。
(2)将装好试样的饱和器放入水箱内,注入清水,水面不宜将试样淹没,以使土中气体得以排出。
(3)关上箱盖,浸水时间不得少于两昼夜,以使试样充分饱和。
(4)试样饱和后,取出饱和器,松开螺母,取出环刀擦干外壁,取下试样上下的滤纸,称环刀和试样的总质量,准确至0.1g,并计算试样的饱和度,当饱和度低于95%时,应继续饱和。
2、抽气饱和法(1)选用重叠式或框式饱和器和真空饱和装臵。
在重叠式饱和器下夹板的正中,依次放臵透水石、滤纸、带试样的环刀、滤纸、透水石,如此顺序重复,由下向上重叠到拉杆高度,将饱和器上夹板盖好后,拧紧拉杆上端的螺母,将各个环刀在上、下夹板间夹紧。
(2)将装有试样的饱和器放入真空缸内,真空缸和盖之间涂一薄层凡士林,并盖紧。
(3)将真空缸与抽气机接通,启动抽气机,当真空压力表读数接近当地一个大气压力值后,继续抽气不少于1h,然后微开管夹,使清水由引水管徐徐注入真空缸内。
在注水过程中,微调管夹,以使真空气压力表读数基本保持不变。
(4)待水淹没饱和器后,即停止抽气,开管夹使空气进入真空缸,静止一段时间,对于细粒土,为10h左右,借助大气压力,从而使试样充分饱和。
(5)打开真空缸,从饱和器内取出带环刀的试样,称环刀和试样总质量,并计算试样的饱和度,当饱和度低于95%时,应继续抽气饱和。
(二)饱和度计算试样的饱和度可按式(1-3)计算:e G S d s d r ρρρ)(-=或e wG S s r = (1-3) 式中 r S —试样的饱和度(%);w — 试样饱和后的含水量(%);ρ—试样饱和后的密度(g/cm 3);d ρ—试样的干密度(g/cm 3);s G —土粒比重;e —试样的孔隙比。
实验二 含水率试验(a )框式 (b )叠式 图1-1 饱和器 1-夹板 2 -透水板 3-环刀 4-拉杆图1-2 真空饱和装置 1-二通阀 2-橡皮塞 3-真空缸 4-管夹 5-引水管 6-盛水器 7-饱和器 8-排气管 9-接抽气机一、概述土的含水率w是指土在温度105~110℃下烘干至恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值,以百分数表示。
含水率是土的基本物理性质指标之一,它反映了土的干、湿状态。
含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化,它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态,可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态,也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。
含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据,也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。
二、试验方法及原理含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等,其中以烘干法为室内试验的标准方法。
再此仅介绍烘干法和酒精燃烧法。
(一)烘干法烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法,是室内测定含水率的标准方法。
1、仪器设备(1)保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱;(2)称量200g、最小分度值0.01g的天平;(3)玻璃干燥缸;(4)恒质量的铝制称量盒2个。
2、操作步骤(1)称盒加湿土质量:从土样中选取具有代表性的试样15~30g(有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g),放入称量盒内,立即盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0.01g。
(2)烘干土样:打开盒盖,将试样和盒一起放入烘箱内,在温度105~110℃下烘至恒量。
试样烘至恒量的时间,对于粘土和粉土宜烘8~10h ,对于砂土宜烘6~8h 。
对于有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。
(3)称盒加干土质量:将烘干后试样和盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放入干燥器内冷却到室温。
将试样和盒从干燥器内取出,称盒加干土质量,准确至0.01g 。
3、成果整理按式(2-1)计算含水率:%1000221⨯--=m m m m w(2-1) 式中 w —含水率(%),精确至0.1%;1m —称量盒加湿土质量(g );2m —称量盒加干土质量(g );0m —称量盒质量(g )。
含水量试验须进行二次平均测定,每组学生取两次土样测定含水量,取其算术平均值作为最后成果。
但两次试验的平均差值不得大于下列规定:含水率测定的平行差值4、试验记录烘干法测含水率的试验记录见表2-1。
(二)酒精燃烧法酒精燃烧法是将试样和酒精拌合,点燃酒精,随着酒精的燃烧使试样水分蒸发的方法。
酒精燃烧法是快速简易且较准确测定细粒土含水率的一种方法,适用于没有烘箱或土样较少的情况。
1、仪器设备(1)恒质量的铝制称量盒;(2)称量200g、最小分度值0.01g的天平;(3)纯度95%的酒精;(4)滴管、火柴和调土刀。
2、操作步骤(1)从土样中选取具有代表性的试样(粘性土5~10g,砂性土20~30g),放入称量盒内,立即盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0.01g。
(2)打开盒盖,用滴管将酒精注入放有试样的称量盒内,直至盒中出现自由液面为止,并使酒精在试样中充分混合均匀。
(3)将盒中酒精点燃,并烧至火焰自然熄灭。
(4)将试样冷却数分钟后,按上述方法再重复燃烧二次,当第三次火焰熄灭后,立即盖上盒盖,称盒加干土质量,准确至0.01g。