實驗一--土的密度試驗(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗一 土的密度試驗測定土的濕密度是為了解土的疏密和干濕狀態(tài)，供換算孔隙比、干密度等土的其他物理性質(zhì)指標(biāo)。同時，對于擋土墻土壓力的計算，人工和天然斜坡穩(wěn)定的設(shè)計與核算，地基承載力和沉降量的計算以及路基路面施工時壓實程度的控制，皆不能脫離此項指標(biāo)。該試驗屬于基礎(chǔ)性試驗，是巖土工程試驗中必做項目。一 試驗方法及基本原理土的密度或重度可根據(jù)以下關(guān)系求得：密度計算公式： (g/cm3)重度計算公式： (kN/m3)式中 土樣的質(zhì)量，g；土樣的體積，cm3；土樣的重量，kN；重力加速度，m/s2；二、密度試驗方法（一）環(huán)刀法（一）基本原理 環(huán)刀法適用于較均一的可塑粘性土，通過利

2、用一定容積的環(huán)刀切取土樣，使土樣充滿環(huán)刀，這樣環(huán)刀的容積即為試樣體積，然后稱量試樣加環(huán)刀的質(zhì)量和環(huán)刀的質(zhì)量，兩者只差就是試樣的質(zhì)量。根據(jù)密度定義可計算出土的密度。環(huán)刀法簡單方便，是目前最常用的試驗方法。（二）儀器設(shè)備1. 環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高為20mm；2. 天平：稱量500g，最小分度值0.1g；稱量200g，最小分度值0.01g；3. 測徑卡尺；4. 切土刀、鋼絲鋸、凡士林、玻璃板等。（三）操作步驟1. 測定環(huán)刀的質(zhì)量及體積用測徑卡尺測量環(huán)刀的內(nèi)徑及高度，計算得環(huán)刀的體積。然后將環(huán)刀置于天平上稱環(huán)刀質(zhì)量。2. 開樣將土樣筒按標(biāo)明的上下方向放置，剝?nèi)ハ灧夂湍z帶（野外送到實驗室的原狀土樣

3、都是用土樣筒裝好并進(jìn)行嚴(yán)格的密封），開啟土樣筒取出土樣。3. 切取土樣在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，將環(huán)刀刃口向下放在土樣上，垂直下壓環(huán)刀，并用切士刀沿環(huán)刀外側(cè)將土樣切削成略大于環(huán)刀的土柱，邊壓邊削至土樣伸出環(huán)刀。距離刃口約10mm用鋼絲鋸和切土刀將試樣和環(huán)刀一起與土樣斷開。將切斷下來的內(nèi)含試樣的環(huán)刀放于試驗臺面上，先削平環(huán)刀上端的余土，使土面與環(huán)刀邊緣齊平，再置于玻璃板上。然后削平環(huán)刀刃口一端的余土，使與環(huán)刀刃口齊平。如果是軟土，可用鋼絲鋸整平試樣兩端。若兩面的土有少量剝落，可用切下的碎土輕輕補上。4. 測定環(huán)刀與土樣的質(zhì)量擦凈環(huán)刀外壁，稱量環(huán)刀加試樣的質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1 g。（四）試驗記錄與密

4、度計算（1）試驗數(shù)據(jù)記錄將試驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，記錄表格可參見表1-4表1-4 密度試驗記錄表（環(huán)刀法）工程名稱： ；工程編號： ；試驗日期： ；試驗者： ；記錄者： ；校核者： 。試樣編號環(huán)刀號試樣體積（cm3）環(huán)刀質(zhì)量（g）試樣加環(huán)刀質(zhì)量（g）試樣質(zhì)量（g）試樣密度（g/cm3）平均密度（g/cm3）（2）計算試樣濕密度試樣的濕密度按下式計算，計算準(zhǔn)至0.01 g/ cm3。式中 試樣的密度，g/ cm3環(huán)刀加試樣的質(zhì)量，g;環(huán)刀的質(zhì)量，g試樣的體積，大小等于環(huán)刀的容積，cm3。（2）計算試樣的干密度試樣的干密度按下式計算，計算準(zhǔn)至0.01 g/ cm3。式中 試樣的干密度，g/ cm3試

5、樣的含水率，%;6. 本試驗需進(jìn)行至少兩次平行測定，既分別用環(huán)刀在土樣上切取24個試樣，分別測定其密度，取其平均值，其平均差值不得大于0.03 g/ cm3。（四）注意事項1.用環(huán)刀法切取土樣時，取樣環(huán)刀應(yīng)垂直于土樣面切取，并嚴(yán)格按試驗步驟操作，下壓環(huán)刀用力要均勻，下壓一點將環(huán)刀周圍的土削去一些，真正做到邊壓邊削，不得急于求成，用力過猛，或圖省事不削成土柱，直接將環(huán)刀一次性壓入，這樣非常容易使試樣開裂和擾動，結(jié)果事半功倍。2. 修平環(huán)刀兩端余土?xí)r，不得在試樣表面往返壓抹，以免使土面收到更多擾動。對于較軟的土宜先用鋼絲鋸將土樣鋸成幾段，然后用環(huán)刀切取，以免土體因上部受壓而使下部變形，對帶狀土應(yīng)注

6、意切取樣的代表性。三、密度試驗方法（二）封蠟法（一）基本原理封蠟法是將已知質(zhì)量的土塊浸入融化的石蠟中，使試樣有一層蠟的外殼，保持完整外形。通過分別稱得帶有蠟殼的土樣在空氣中和水中的質(zhì)量，根據(jù)阿基米德原理，計算出試樣體積，便可以測定土的密度。（二）儀器設(shè)備1. 石蠟及熔蠟設(shè)備（電爐和鍋）；2. 天平：稱量500g，最小分度值0.1g；稱量200g，最小分度值0.01g3. 其他：切土刀、燒杯、細(xì)線、溫度計和針等。（三）操作步驟1. 切取土樣從原狀土樣中切取體積不小于30 cm3的代表性土樣，削去松浮表土和尖銳菱角，使成較整齊的形狀，系上細(xì)線置于天平盤上稱得試樣質(zhì)量2. 封蠟手持線將試樣徐徐浸入剛

7、過熔點（溫度5070）的蠟液中，待全部浸沒后立即提出，檢查試樣表面的蠟?zāi)ぃ?dāng)有氣泡時用燒熱的針刺破，再用蠟液補平，讓其冷卻。3. 測定試樣體積（1）將冷卻后的蠟封試樣放在天平上稱其質(zhì)量。（2）用細(xì)線將試樣吊在天平的一端，浸沒于盛有蒸餾水的燒杯中（如圖1.9），稱其在水中的質(zhì)量。（3）將試樣從水中取出，擦干蠟封薄膜表面水分，置于天平上稱量檢查是否有水進(jìn)入土樣中，若此時試樣質(zhì)量大于浸水前的蠟封試樣質(zhì)量并超過0.03 g，則實驗應(yīng)重做。圖1.9 稱蠟封試樣在水中質(zhì)量（三）試驗記錄與密度計算（1）試驗數(shù)據(jù)記錄將試驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，記錄表格可參見表1-5表1-5 密度試驗記錄表（蠟封法）工程名稱： ；

8、工程編號： ；試驗日期： ；試驗者： ；記錄者： ；校核者： 。試樣編號試樣質(zhì)量（g）蠟封試樣質(zhì)量（g）蠟封試樣水中質(zhì)量（g）溫度()水的密度(g/cm3)蠟封試樣體積（cm3）蠟?zāi)んw積(cm3)試樣體積（cm3）試樣密度(g/cm3)（2）試樣密度計算試樣的密度按下式來計算，準(zhǔn)確至0.01 g/ cm3。式中 試樣的質(zhì)量，g；蠟封試樣的質(zhì)量，g；蠟封試樣在水中的質(zhì)量，g；在稱重時該溫度下蒸餾水的密度，g/cm3；事先求出的石蠟密度，一般以0.9g/cm3計；重力加速度，cm/s2。5. 本實驗須做兩次平行測定，取其平均值，其平均差值不得大于0.03 g/ cm3（四）注意事項1. 在封蠟時應(yīng)

9、將土樣徐徐浸入蠟中，并立即提上，以免蠟?zāi)ぎa(chǎn)生氣泡和防止土樣擾動。2. 稱蠟封試樣質(zhì)量時，應(yīng)在另一砝碼盤中放入一條與系試樣等長度的細(xì)線，以平衡線的重量。3. 在稱蠟封試樣浮重時，應(yīng)注意勿使封蠟試樣與燒杯壁接觸，同時應(yīng)排除附在其周圍的氣泡。4. 蠟封后稱土質(zhì)量時，綁土塊宜用細(xì)絲線。（五）思考題1. 什么情況下用環(huán)刀法測定土的密度？什么情況下用蠟封法？2. 在環(huán)刀法中影響試驗準(zhǔn)確性的因素有哪些？3. 為什么在土樣封蠟時，要使石蠟剛過熔點，不能過高，也不能過低？表1-8 水的密度溫度()水的密度(g/cm3)溫度()水的密度(g/cm3)溫度()水的密度(g/cm3)溫度()水的密度(g/cm3)4.01.000012.00.999520.00.998228.00.99625.01.000013.00.999421.00.998029.00.99596.00.999914.00.999222.00.997830.00.99577.00.999915.00.999123.00.997531.00.99538.00.999916.00.