土的密度及含水量实验
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。
确定土壤最佳含水量和最大干密度的试验方法
重庆科技学院学生毕业设计（论文）外文译文学院建筑工程学院专业班级土木工程2012-03学生姓名潘星俊学号2012444094译文要求1.外文翻译必须使用签字笔，手工工整书写，或用A4纸打印。
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出处:土木工程学报（2015）19（7）：2061-2066版权ⓒ2015韩国土木工程师协会DOI 10.1007/s12205-015-0163-0确定土壤最佳含水量和最大干密度的试验方法X iao-Chuan Ren*, Yuan-Ming Lai**, Fan-Yu Zhang***, and Kai Hu****2014年4月2日收到/2014年6月18日修订/2014年11月11日接受/2015年1月12日在线出版··········································································································································································摘要基于物理参数对土的压缩模量进行研究，得出一种能准确确定少量土样土壤最佳含水量的及相应的最大干密度的方法。
《土力学》密度试验和含水量试验
《土力学》密度试验和含水量试验试验一密度试验一、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 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/cm3。
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61.8mm，高20mm。
2．天平：称量500g，分度值0.1g。
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，准确至0.1g，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，准确至0.1g。
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、思考题1．进行室内密度试验时，一般选用环刀直径和高度各为多少？ 2．测定密度的常用方法有哪几种？ 3．环刀法适用于什么土类？八、试验记录密度试验记录表（环刀法）工程名称 试验者土样说明 计算者 试验日期 校核者 环刀号环刀质量(g)湿土加环刀质量 (g)湿土质量(g)体积 (cm 3) 湿密度 (g/cm 3)平 均湿密度(g/cm 3)试验二含水量试验一、试验目的土的含水量是指土中水的质量与土颗粒质量之比，它是标志土的湿度的重要物理指标。
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。
土的密度及含水量实验
实验一 土的密度及含水量实验(一) 实验目的测定土的密度与含水量。
(二) 土的密度测定1. 实验内容和原理(1) 实验内容：用“环刀法”测土的天然密度。
(2) 实验原理：土的密度ρ是单位体积土的质量。
V m m /)(21-=ρ式中m 1——环刀加土的质量（g ）;2m ——环刀的质量（g ）;V ——土的体积（cm 3）。
2. 实验仪器及材料（环刀法）：内径6~8cm ，高2~3cm ，体积为100cm 3和60cm 3两种；天平：感量0.01g ，称量200g ，其他：切土刀，钢丝锯，凡士林。
3. 实验步骤（1）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平其两端，将环刀内壁涂一层凡士林，称出环刀的质量，刀口向下放在土壤上。
（2）用切土刀（或钢丝锯）将土样削成略大与环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀为止，将两端余土削平，取剩余的代表性土样用于测定含水量。
（3）擦净环刀外壁称重(若在天平放砝码一端，放一等重环刀)可直接测出湿土重。
准确至0.1g 。
（4）计算土的密度，精确至0.01g/cm 3。
（5）本实验需进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03 g/cm 3，取其算术平均值。
（6）操作注意事项：用环刀切取式样，为防止扰动，应切削一个较环刀内径略大的土柱，然后将环刀垂直下压，为避免环刀下压时挤压四周土样，应边压边削，直至土样伸出环刀，然后将两端修平用直刀一次刮平，严禁用直刀在环刀土面上来回抹平，如遇石子等其他杂物等要尽量避开，无法避开则视情况酌情补上。
4.成果整理，写出实验过程，整理实验数据，并填表11. 实验内容和原理（1）实验内容：用烘干法测土的含水量。
（2）实验原理：土的含水量ω为土中所含水的质量W m ，与土粒质量m s 的比值。
%100/⨯=s W m m ω本实验一烘干法完成，为室内实验的标准方法，烘干法是将一定数量土样称重后放入烘箱中在100~105℃恒温烘至恒重。
土力学六种常见试验实验目的步骤等介绍
1土的密度试验 2土的含水量试验 3土的液塑限试验 4土的固结试验 5土的直剪试验 6土的三轴剪切试验
1土的密度试验densitytest
目的objectives
测定土在天然状态下单位体积的质量
仪器设备apparatus
①符合规定要求的环刀； ②精度为0.01g的天平； ③其他：切土刀,凡士林等,
方法
快剪：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力, 固结快剪：在试样上施加垂直压力,待试样排水固结稳定后,快 速施加水平剪应力, 慢剪：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中,均使试样 排水固结,
固结快剪试验
仪器设备
1应变控制式直剪仪：剪切盒、垂直加压框架、测力计、推动机构等； 2位移计百分表：量程5~10mm,分度值0.01mm； 3天平、环刀、削土刀、饱和器、秒表、滤纸、直尺等,
操作步骤
1取代表性试样,粘性土为1530g,砂性土、有机质土为50g,放入 质量为m0的称量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量m1,精确 至0.01g, 2打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105110℃的恒温下烘干, 烘干时间与土的类别及取土数量有关,粘性土不得少于8小时； 砂类土不得少于6小时；对含有机质超过10%的土,应将温度控 制在6570℃的恒温下烘至恒量, 3将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温, 称干土加盒质量m2为,精确至0.01g,
操作步骤
1.试样制备
2.试样的安装
3.剪切试样
1.试样制备
1本试验需要3～4个试样,分别在不同（ZHOU）围压力下进行试验, 2试样尺寸：最小直径为φ35mm,最大直径为φ101mm,试样高度宜为试 样直径的2～2.5倍,对于有裂缝、软弱面和构造面的试样,试样直径宜大 于60mm, 3原状试样制备,应将土切成圆柱形试样,试样两端应平整并垂直于试样 轴,当试样侧面或端部有小石子或凹坑时,允许用削下的余土修整,试样切 削时应避免扰动,并取余土测定试样的含水量, 4扰动试样制备,应根据预定的干密度和含水量,在击实器内分层击实,粉 质土宜3～5层,粘质土宜为5～8层,各层土料数量应相等,各层接触面应 刨毛, 5对制备好的试样,应量测其直径和高度,试样的平均直径应按下式计算：
浙江大学土壤容重、孔度、含水量及三相比的测定实验报告
实验报告课程名称： 土壤与植物营养学实验实验项目名称： 土壤容重、孔度、含水量及三相比的测定一、 实验目的和要求1. 测定和计算土壤含水量、容重、孔度及三相比；2. 加深对上述物理量及其相互关系的理解；3. 掌握容重等的测定和计算方法。
二、 实验内容和原理1. 土壤比重：单位容积固体土粒（不包括孔隙）的质量称为土壤比重，单位为g/cm 3，其数值大小取决于矿物成分和腐殖质含量。
土壤中多数矿物比重为2.5-2.7（含铁矿物>3），土壤中腐殖质含量较少，所以一般主要取决于其矿物组成，通常取其平均值2.65，作为土壤比重常用值。
2. 土壤容重：田间自然垒结状态下单位体积的土壤质量（即在105℃下除去水分的质量）称为土壤容重，单位为g/cm 3，总是小于比重，一般为1.0-1.4。
土壤容重与土粒排列情况、孔度大小、土壤质地、结构和有机物等有关，反映了土壤肥力、耕作管理状况和土壤紧实度。
可利用土壤容重计算土壤重量和土壤中一定土层内各组分的数量。
土壤容重（g/cm 3）=土样干重/土样体积3. 土壤孔度：土壤中所有大小孔隙的容积之和占整个土壤容积的百分数称为土壤孔度，可根据土壤的容重和比重计算而得。
一般的，砂土的孔度为30%-45%，壤土为40%-50%，黏土为45%-60%，一般作物适宜的孔隙度为50%左右。
土壤的孔度决定着土壤的水分和空气状况，并对热量交换有一定影响，是土壤的重要属性。
土壤孔度（%）=（1-容重/比重）×1004. 土壤含水率：每百克干土中所保持的水分克数称为土壤含水率。
将土样放置在105℃-110℃的烘箱中烘至恒重，失去的质量即为水分质量，在此温度下土壤的吸附水被蒸发，而结构水不致破坏，有机质也不致分解。
土壤含水率（%）=W 湿−W 干W 干×100 式中：W 湿为土壤湿重，W 干为土壤干重。
5. 土壤的三相比土壤中气相、液相和固相三种状态的相对比例就是土壤的三相比。
土密度试验实验报告
土密度试验实验报告实验目的：通过土密度试验确定土壤的干重、湿重及容重，并计算其孔隙度和饱和度，进一步了解土壤的物理性质。
一、实验原理：1. 试验装置：常用的土密度试验装置包括土壤样本采集工具、电子天平、容重筒和水桶等。
2. 实验步骤：- 采样：使用土壤样本采集工具在地面上或某一深度下采集土壤样本。
- 杂质去除：将采集的土壤样本放置在平板上，进行去除大块杂质。
- 分析土壤含水量：将土壤样本放入干燥器中，加热并测量样品重量，以得到干重。
- 分析土壤湿重：将土壤样本放入水桶中，保持浸泡一定时间后取出，去除表面水分，快速称重得到湿重。
- 去除冗余水分：将湿重样本置于干燥器中加热，直至样本质量不再发生变化，获得恒定重量，即为土壤的湿重。
- 得出结论：根据湿重、干重等数据，计算出土壤的容重、孔隙度和饱和度。
二、实验结果与数据处理：1. 样本处理：- 采样位置：在实验室地面或某一深度下进行采样。
- 采集样本：使用土壤样本采集工具进行采集，注意不要有太多的大块杂质。
- 处理样本：将采集到的土壤样本放在平板上，除去大块杂质，保持样本的完整性。
2. 数据处理：a) 计算干重：干重= 干燥器样本重量- 干燥器重量。
b) 计算湿重：湿重= 水桶样本重量- 空桶重量。
c) 计算容重：容重= (干重/ (湿重- 干重))。
d) 计算孔隙度：孔隙度= (1 - (容重/ 单位体积质量))。
e) 计算饱和度：饱和度= (湿重- 干重) / 干重。
三、实验分析与讨论：通过土密度试验，我们可以得到土壤的干重、湿重、容重、孔隙度和饱和度等数据。
这些数据对于了解土壤的物理性质非常有帮助。
其中，干重表示土壤中无水分的质量，湿重表示土壤中水分的质量，容重表示单位体积土壤的质量。
孔隙度表示土壤中的孔隙空隙的比例，饱和度表示土壤中水分的质量与无水分质量的比值。
通过实验数据的计算，可以得出土壤的物理性质。
例如，容重越大表示土壤中固体颗粒的密度越大，孔隙度越小，对植物的通气性和透水性影响较大；饱和度越高表示土壤中水分含量越大，对植物的生长起到一定的保证作用。
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实验一 土的密度及含水量实验
(一) 实验目的
测定土的密度与含水量。
(二) 土的密度测定
1. 实验内容和原理
(1) 实验内容：用“环刀法”测土的天然密度。
(2) 实验原理：土的密度ρ是单位体积土的质量。
V m m /)(21-=ρ
式中m 1——环刀加土的质量（g ）;
2m ——环刀的质量（g ）;
V ——土的体积（cm 3）。
2. 实验仪器及材料（环刀法）：内径6~8cm ，高2~3cm ，体积为100cm 3和60cm 3两种；天平：感量0.01g ，称量200g ，其他：切土刀，钢丝锯，凡士林。
3. 实验步骤
（1）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平其两端，将环刀内壁涂一层凡士林，称出环刀的质量，刀口向下放在土壤上。
（2）用切土刀（或钢丝锯）将土样削成略大与环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀为止，将两端余土削平，取剩余的代表性土样用于测定含水量。
（3）擦净环刀外壁称重(若在天平放砝码一端，放一等重环刀)可直接测出湿土重。
准确至0.1g 。
（4）计算土的密度，精确至0.01g/cm 3。
（5）本实验需进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03 g/cm 3，取其算术平均值。
（6）操作注意事项：用环刀切取式样，为防止扰动，应切削一个较环刀内径略大的土柱，然后将环刀垂直下压，为避免环刀下压时挤压四周土样，应边压边削，直至土样伸出环刀，然后将两端修平用直刀一次刮平，严禁用直刀在环刀土面上来回抹平，如遇石子等其他杂物等要尽量避开，无法避开则视情况酌情补上。
4.成果整理，写出实验过程，整理实验数据，并填表1
1. 实验内容和原理
（1）实验内容：用烘干法测土的含水量。
（2）实验原理：土的含水量ω为土中所含水的质量W m ，与土粒质量m s 的比值。
%100/⨯=s W m m ω
本实验一烘干法完成，为室内实验的标准方法，烘干法是将一定数量土样称重后放入烘箱中在100~105℃恒温烘至恒重。
烘干后土的质量即为土粒质量s m ,土样所失去质量为水质量W m 。
2. 实验仪器及材料 烘箱：电热烘箱或温度能保持100～105℃的其他能源烘箱及红外线烘箱等；
天平：称重200g ，感量0.01g ，其他：干燥器，称量盒，削土刀等。
3.实验步骤
（1）取代表性式样15～30g放入称量盒内，立即盖好。
称湿土加盒的质量，精确至0.1g （2）揭开盒盖将试样放入烘箱，在温度100～105℃下烘到恒重。
（3）将烘干后的式样取出，放入干燥器内冷却，称出盒加干土质量，精确至0.1g（冷却时间不要过长）
（4）计算土的含水量：本方法需要进行两次平行测定，取两次结果的算术平均值作为土的含水量，精确至0.1%。
4.成果整理写出实验过程，整理实验数据，并填表2.。