实验一-土的物理性质指标试验

实验一 土的物理性质指标试验 一 密度实验 一 密度实验 土的密度是指土的单位体积质量 一 实验目的 一 实验目的 测定土的密度 以了解土的疏密和干湿状态 供换算土的其他物理性质指标和 工程设计以及控制施工质量之用 二 实验方法 二 实验方法 常用的测试方法有环刀法 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蜡中 使试样表面包上一层蜡膜 分别称蜡加土在 空气中及水中的质量 已知蜡的比重 通过计算便可求得土的密度 对难取原状试 样的砂土 砂砾土和砾质土在现场可用灌砂法或灌水法求土的密度 三 仪器及工具 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 实验步骤 环刀法 四 实验步骤 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 含水率实验用 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和干密度 五 操作注意事项 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 含水率实验二 含水率实验 土的含水率是指土在温度 100 105 摄氏度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 实验目的 一 实验目的 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 实验方法 二 实验方法 室内实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量时 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 求其含水量 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 三 仪器及工具 1 温度能保持在 100 105 摄氏度的电热烘箱 2 天平 感量 0 01 克 3 其它工具 称量盒及干燥器等 四 实验步骤 四 实验步骤 1 取代表性试样 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 摄氏度的恒温下烘干 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 5 本实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 五 操作注意事项 含水率实验的结果是否准确 关键在于取土的代表性 一般从取密度实验环刀 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 温度及烘箱时间等均会影响实验精度 但可以人为避免 三 液 塑限试验 液 塑限联合测定法 一 目的 细粒土由于含水率不同 分别处于流动状态 可塑状态 半固体状态和固 体状态 液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率 塑限是细粒土呈可塑状态的 下限含水率 本试验是测定细粒土的液限和塑限含水率 用作计算土的塑性指 标和液性指数 以划分土的工程类别和确定土的状态 二 试验方法 1 含水率 采用烘干法测定 将土在 105 110 下烘至恒量 所失去 的水质量与干土质量的比值 即为土的含水率 用百分比表示 2 液 塑限 采用数显式液 塑限联合测定法测定 三 仪器设备 1 数显式液 塑限联合测定仪 2 天平 称量 200g 最小分度值 0 01g 3 其它 烘箱 铝盒 调土刀 刮土刀 蒸馏水滴瓶 凡士林等 四 试验步骤 1 本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行 也允许用风干土制备土 样 土样过 0 5mm 筛后 喷洒配制一定含水率的土样 然后装入密闭玻璃广口 瓶内 润湿一昼夜备用 土样制备工作实验室已预先做好 2 将已制备好的土样取出 放在搪瓷碗中加水或电吹风吹干并调匀后 密 实地装入试样杯中 土中不能有孔洞 高出试样杯口的余土 用刮土刀刮平 随即将试样杯放在升降底座上 3 接通电源 按下 开 按钮 在锥体上抹以薄层凡士林 4 转动升降座 待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时 接触 蓝 灯亮 再按下 测试 按钮 圆锥仪自由下落 当音响讯号自动发出声响时 立 即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度 5 把升降座降下 细心取出试样杯 剔除锥尖处含有凡士林的土 取出锥 体附近的试样不少于 10g 放入称量铝盒内 称量得质量m1 并记下盒号 测 定含水率 6 将称量过的铝盒 放入烘箱 在 105 110 的温度下烘至恒量 取 出土样盒放入玻璃干燥皿内冷却 称干土的质量m2 7 重复 2 6 条的步骤 测试另二种含水率土样的圆锥入土深度和含水率 五 成果整理 1 含水率计算 100 02 21 mm mm 式中 圆锥入土任意深度下试样的含水率 计算至 0 1 m1 湿土样及称量盒质量 g m2 烘干后土样及称量盒质量 g m0 称量盒质量 g 2 塑限和液限确定 以含水率为横坐标 以圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制含水 率与相应的圆锥入土深度关系曲线 如右图所示 三 点应在一根直线上 如图中 A 线 如果三点不在同一 直线上 通过高含水率的一点与其余两点连两根直线 在圆锥入土深度为 2mm 处查得相应的两个含水率 如果两个含水率的差值小于 2 用该两含水率的平 均值的点与高含水率的测点作直线 如右图中的 B 线 若两个含水率差值等于 大于 2 则应补点或重做 试验 在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深 度为 17mm 对应的含水率为