土力学含水率试验.ppt

岩土工程测试技术 授课教师：张福海、张文慧 任课教师简介 张福海：讲师 研究方向：软土地基处理及土工测试 联系电话：83787032 E-mail： 张文慧：讲师 研究方向：土工测试 联系电话：83787032 教材及参考书目 教材名称：土工测试技术 教材版本： 河海大学出版社（王保田） 参考书目：唐贤强、谢 瑛、谢树彬、文载 奎主编，地基工程原位测试技术 ； 周志刚、郑健龙著公路土工合成材料 设计原理及工程应用； 窦宜、盛树馨、马悔英土工实验室测 定技术 授课内容 含水率试验：烘干法、酒精燃烧法和微波炉快速烘干法 击实试验：试验原理、干法击实和湿法击实的适用范围 改良土灰剂量测试：检测方法和误差分析 土工合成材料力学特性试验：应用范围、测试指标和检测 方法 现场测试技术：静载试验、静力触探试验和圆锥动力触探 试验 现场测试技术：现场直剪试验等，地基处理试验段加固效 果检测实例分析 课时安排 周次 日期 章节内容提要 教学环 节 和方法 课内 学时 第11周含水率试验授课4 第12周击实试验授课4 第13周改良土灰剂量测试授课4 第14周土工合成材料力学特性试验授课4 第15周现场测试技术：静载试验授课4 第16周现场测试技术授课4 试验设计安排 颗粒分析试验（筛析法） 相对密实度试验 击实试验 固结试验 土工织物抗拉试验 三轴剪切试验 岩土工程测试技术考试方法及评分标准 考试形式：提交读书报告(手写)占总评成绩的70%； 报告要求及评分标准：阅读4篇以上的有关土工测试技术 或土工测试试验成果分析方面的专业文献资料，并在读书 报告中列出：30分； 根据所阅读的文献和上课学习的内容，总结一下自己的读 书心得和对所读文献中介绍的试验方法或测试方法的认识 (要求3000字以上)，内容包括： 包括测试或试验方法的原理(10分)； 希望达到的目的(10分)； 具体的操作方法(20分) 适用的范围(10分)； 和其他能够达到同样测试目的方法相比该方法的优缺点 (20分)。 岩土工程测试实验考试方法及评分标准 考试形式：提交实验报告(手写)占总评成绩的70%； 每份实验报告内容包括： 实验目的(10分)； 实验方法的原理(20分)； 实验步骤(20分) 实验成果整理(30分)； 实验结论(20分)。 考试成绩权重：颗粒分析试验（0.1）、相对密实度试验（ 0.1）、击实试验（0.2）、固结试验（0.2）、土工织物抗 拉试验（0.2）和三轴剪切试验（0.2） 第一讲 含水率试验 张福海 主讲 土样含水率的定义 W土样含水率(%) mw土中水的质量(g) ms烘干土的质量(g) m湿土的质量(g) 含水率检测方法 标准方法：含水率试验的室内试验方法以 烘干法为标准方法。 其他方法有： 酒精燃烧法； 比重法（适用于砂性土）； 氧化钙气压法; 炒干法（适用于砾质土）; 5 微波炉快速烘干法. 试验原理 上述各种试验方法都是利用水在加温后逐渐变成 水蒸气的性质。加热一定时间后，在温度不高于 110时，土中自由水全部变成气体挥发，之后土 重不再发生变化，即处于恒重状态。这时挥发掉 的水重=-。土恒重即认为是干土质量。 对粘性土，实际上是土粒质量与强 结合水质量之和，因强结合水需要温度高 于120才能析出，故将其作为固体颗粒的一部分 。 有机质土、有机土及含石膏和硫酸矿物的 土的含水率检测方法： 烘干法，而且烘干的温度要控制在65 70之间。 结晶水是固体颗粒的一部分！ 强吸着水是固体颗粒的一部分！ 烘干法测定含水率 1.仪器设备 恒温烘箱：一般要求在50200范围内能在 任一点保持一定恒温范围。最常用的恒温范围在 105110，控制温度的精度高于； 天平：称量200，感量0.01。常用天平分机械 天平和电子天平两类； 附属设备：铝盒、干燥器等。 2.操作步骤 a.取代表性试样1530，对于砂类土、有机土为50试 样。放入铝盒内，迅速盖好盒盖，称量1，准确至0.01 ，称量结果减去铝盒质量0，得到湿土质量1 0 ； b.揭开铝盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，对无机 土在温度105110下烘至衡重。在设定温度下烘至 恒重所需时间由土类和烘箱构造决定。一般砂土约需12 小时，粉土和粉质粘土约68小时，粘土约10小时，有机 质土烘干需48小时以上； c.将烘干后的试样和铝盒取出，盖好铝盒盖后，放入干燥 器内冷却至室温后，称铝盒加土质量2 ，准确至0.01 。计算干土质量ms2 0 ； 试验成果整理 含水率计算： 按前面的步骤进行两次平行试验，当两次测定含水率的差 值在允许的范围内时，取其算术平均值作为该土样的含水 率。两次测定的差值允许范围为：含水率低于时， 不得大于；含水率高于时，不得大于。本 允许范围是对均质土而言，对原状土由于非均质，样筒上 下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可适当放 宽平行试验差值允许范围。 酒精燃烧法 1.仪器设备 铝盒； 天平：称量200，感量0.01； 酒精：纯度高于95； 其它：滴管，火柴，调土刀等。 试验操作步骤 a.取代表性试样(粘性土510，砂性土2030)，放 入铝盒内，盖好盒盖，称量1，准确至0.01，称量结 果减去铝盒质量0，得到湿土质量1 0 ； b.用滴管将酒精注入放有试样的铝盒中，至酒精超过试样 面为止。轻轻敲击铝盒，使酒精与土样充分混合均匀； c.点燃盒中酒精，烧至火焰熄灭； d.让试样冷却数分钟，按b至c的步骤再重复燃烧两 次。当第三次火焰熄灭后，立即盖好盒盖，称铝盒加土质 量2 ，准确至0.01。计算干土质量ms2 0 ； e.与烘干法记录格式一样记录。每个试样平行测定两次。 计算公式及允许平行差与烘干法相同。 微波加热法 1.仪器设备 微波炉； 磁碟盒； 天平：称量200，感量0.01。 试验思路 首先建立微波加热法和烘箱烘干法的对应 关系表，见图1； 采用微波炉快速烘干15分钟的方法测定试 样用微波加热法得到的含水量； 根据微波加热法和烘箱烘干法的对应关系 表确定试样的含水量。 图1 微波加热法步骤 a.取10