土擊實(shí)試驗(yàn) 含水率課件

土的擊實(shí)試驗(yàn)重慶交通職業(yè)學(xué)院

尹紅燕土的擊實(shí)試驗(yàn)重慶交通職業(yè)學(xué)院

尹紅燕1

在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)是指采用人工或機(jī)械對土施加夯壓能量，使土顆粒重新排列緊密的過程。擊實(shí)試驗(yàn)有輕型和重型兩種。擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘導(dǎo)筒輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于20mm的土重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于40mm的土在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘2目前國內(nèi)常用的擊實(shí)方法有兩種：（1）輕型擊實(shí)：適用于粒徑小于25mm的細(xì)粒土，錘底直徑為51mm，擊錘質(zhì)量為2.5kg，落距為305mm，單位體積擊實(shí)功為591.6kJ/m3；分3層夯實(shí)，每層25擊。（2）重型擊實(shí)：適用于粒徑不大于38mm的土。擊實(shí)筒內(nèi)徑為152mm，筒高116mm，擊錘質(zhì)量為4.5kg，落距為457mm，單位體積擊實(shí)功為2682.7kJ/（其他與輕型擊實(shí)相同）；分5層擊實(shí)，每層56擊。目前國內(nèi)常用的擊實(shí)方法有兩種：3一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法下測定土的最大干密度和最優(yōu)含水率，為控制路堤、土壩或填土地基等的密實(shí)度及質(zhì)量評價(jià)，提供重要依據(jù)。二、基本原理

擊實(shí)儀法是用錘擊，使土密度增大，目的是在室內(nèi)利用擊實(shí)儀，測定土樣在一定擊實(shí)功能作用下達(dá)到最大密度時(shí)的含水率（最優(yōu)含水率）和此時(shí)的干密度（最大干密度），借以了解土的壓實(shí)特性。土擊實(shí)試驗(yàn)含水率課件41、影響壓實(shí)的因素

影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水率、擊實(shí)功能、土的種類和級配等1.含水率的影響ρdmaxωρd0ωop當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨含水率的增加而增大。而當(dāng)干密度增大到某一值后，含水率的繼續(xù)增加反招致干密度的減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，與它對應(yīng)的含水率稱為最佳含水率

說明：當(dāng)擊數(shù)一定時(shí)，只有在某一含水率下才獲得最佳的擊實(shí)效果

1、影響壓實(shí)的因素影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水52.擊實(shí)功能的影響ω0ρd擊數(shù)403020飽和線1.土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大,最優(yōu)含水率逐漸減小。然而，這種變化速率是遞減的。同時(shí)，光憑增加擊實(shí)功能來提高土的最大干密度是有限的

2.當(dāng)含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響較顯著。當(dāng)含水量較高時(shí)，含水率與干密度關(guān)系曲線趨近于飽和線，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無效的2.擊實(shí)功能的影響ω0ρd擊數(shù)403020飽和線1.土料的最63.土類和級配的影響

擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實(shí)愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水率愈大

無粘性土的擊實(shí)曲線和粘性土擊實(shí)曲線不同，在含水量較大時(shí)得到較高的干密度，因此在無粘性土實(shí)際填筑中，通常要不斷灑水使其在較高的含水量下壓實(shí)ωρd0無粘性土的擊實(shí)曲線說明：土的級配對土的壓實(shí)性影響很大。級配良好的土，易于壓實(shí)，級配不良的土，不易壓實(shí)，因?yàn)榧壟淞己玫耐劣凶銐虻募?xì)粒去充填較粗粒形成的孔隙，因而能獲得較高的干密度3.土類和級配的影響擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，7儀器設(shè)備（1）擊實(shí)儀：主要由擊實(shí)筒和擊錘組成。（2）天平：稱量為200g，感量為0.01g；稱量為2kg，感量為1g；（3）臺(tái)秤：稱量為l0kg，感量為5g；（4）推土器；（5）篩：孔徑為5mm；（6）其它：噴水設(shè)備、碾土設(shè)備、修土刀、小量筒、盛土盤、測含水率設(shè)備及保溫設(shè)備等。儀器設(shè)備8手動(dòng)擊實(shí)筒電動(dòng)擊實(shí)儀手動(dòng)擊實(shí)筒9烘箱天平烘箱10其它基本用具其它基本用具11試驗(yàn)方法1、試樣制備分干法和濕法兩種2、試樣擊實(shí)將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上，取制備好的土樣按所選擊實(shí)方法分3或5次倒入筒內(nèi)。每層按規(guī)定的擊實(shí)次數(shù)進(jìn)行擊實(shí)，要求擊完后余土高度不超過試筒頂面5mm。測擊實(shí)試樣的含水率和濕密度。依次重復(fù)上述過程，將所備不同預(yù)定含水量的土樣擊完。試驗(yàn)方法1、試樣制備12操作步驟1、取一定量的代表性風(fēng)干土樣，對于輕型擊實(shí)試驗(yàn)為20kg，對于重型擊實(shí)試驗(yàn)為50kg。2、將風(fēng)干土樣碾碎后過5mm的篩（輕型擊實(shí)試驗(yàn)）或過20mm的篩（重型擊實(shí)試驗(yàn)），將篩下的土樣攪勻，并測定土樣的風(fēng)干含水率。3、根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，加水濕潤制備不少于5個(gè)含水率的試樣，含水率一次相差為2%，且其中有兩個(gè)含水率大于塑限，兩個(gè)含水率小于塑限，一個(gè)含水率接近塑限。按下式計(jì)算制備試樣所需的加水量：式中，mw為所需的加水量(g)；mo為風(fēng)干土樣質(zhì)量(g)；wo為風(fēng)干土樣含水率，按小數(shù)計(jì)；w為要求達(dá)到的含水率，按小數(shù)計(jì)。操作步驟134、將試樣2.5kg（輕型）或5.0kg（重型）平鋪于不吸水的平板上，按預(yù)定含水率用噴霧器噴灑所需的加水量，充分?jǐn)嚭筒⒎謩e裝入塑料袋中靜置24h。5、將擊實(shí)筒固定在底板上，裝好護(hù)筒，并在擊實(shí)筒內(nèi)壁涂一薄層潤滑油，將攪和的試樣2~5kg分層裝入擊實(shí)筒內(nèi)。兩層接觸土面應(yīng)刨毛，擊實(shí)完成后，超出擊實(shí)筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于5mm。6、取下導(dǎo)筒，用刀修平超出擊實(shí)筒頂部和底部的試樣，擦凈擊實(shí)筒外壁，稱擊實(shí)筒與試樣的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g，并計(jì)算試樣的濕密度。7、用推土器將試樣從擊實(shí)筒中推出，從試樣中心處取；取兩份一定量土料（輕型擊實(shí)試驗(yàn)15~30g，重型擊實(shí)試驗(yàn)50~100g）測定土的含水率，兩份土樣的含水率的差值應(yīng)不大于1%。4、將試樣2.5kg（輕型）或5.0kg（重型）平鋪于不吸水14五、成果整理1、計(jì)算干密度：2、計(jì)算飽和含水率：式中：Gs為土的飽和面干比重。3、畫擊實(shí)曲線：以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線，干密度與含水率的關(guān)系曲線上的峰點(diǎn)的坐標(biāo)分別為土的最大干密度與最優(yōu)含水率。五、成果整理15土擊實(shí)試驗(yàn)含水率課件164、輕型擊實(shí)試驗(yàn)中，當(dāng)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于試樣總質(zhì)量的30%時(shí)，應(yīng)對最大干密度和最優(yōu)含水率進(jìn)行校正。（1）按下式(6-4)計(jì)算校正后的最大干密度：式中，為粒徑大于5mm土粒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）；為粒徑大于5mm土粒的飽和面干比重。（2）計(jì)算校正后的最優(yōu)含水率：5、填寫試驗(yàn)報(bào)告。4、輕型擊實(shí)試驗(yàn)中，當(dāng)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于17六、注意事項(xiàng)1、試驗(yàn)用土：一般采用風(fēng)干土做試驗(yàn)，也有采用烘干土做試驗(yàn)的。2、加水及濕潤：加水方法有兩種，即體積控制法和稱重控制法，其中以稱重法效果為好。灑水時(shí)應(yīng)均勻，浸潤時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。六、注意事項(xiàng)18思考題：1、擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果整理時(shí)，所用含水率是什么含水率？做出的最佳含水率有什么用？2、將土以不同含水率制成試樣，用標(biāo)準(zhǔn)的夯擊能使土樣擊實(shí)，測定其含水率及密度如下表所示。試?yán)L出擊實(shí)曲線，求出最佳含水率及最大干密度。思考題：19土的含水率度試驗(yàn)1、含水率試驗(yàn)原理：土的含水量是在105～110℃下烘至恒量時(shí)所失去的水分質(zhì)量和達(dá)恒量后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，本法是測定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法。2、適用范圍：粘質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土和有機(jī)質(zhì)土類。3、試驗(yàn)儀器：

烘箱：電熱烘箱溫度能保持105～110℃

天平：感量0.1g

干燥器稱量盒（為簡化步驟，可定期(3～6個(gè)月)秤量盒質(zhì)量）

土的含水率度試驗(yàn)204、試驗(yàn)步驟1）、取代表性試樣15-30g（砂性土、有機(jī)質(zhì)土50g,中粗砂500g以上），放入鋁盒內(nèi)，迅速蓋好鋁盒蓋，稱量M1，減去鋁盒質(zhì)量M0，準(zhǔn)確至0.1g。2）、揭開盒蓋，將試樣和盒一起放入恒溫箱烘烤至恒重，溫度設(shè)定105-110℃，粘土約8h,砂性土6h。對含有機(jī)質(zhì)超過5%的土，應(yīng)將溫度控制在65～70℃的恒溫下烘干。3）、將烘干后的試樣和鋁盒取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱鋁盒加土質(zhì)量M2，干土質(zhì)量MS=M2-M0，減去鋁盒質(zhì)量M0，準(zhǔn)確至0.1g。4）、按下式計(jì)算該土樣的含水量：W=(M-MS)/MS=(M1-M2)/(M2-M0)5）、按前面的步驟進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，當(dāng)兩次測定的含水量差值在含水量低于40%時(shí)不大于1%，在含水量高于40%時(shí)不大于2%時(shí)，取兩次平行試驗(yàn)平均值作為含水量。4、試驗(yàn)步驟21土的擊實(shí)試驗(yàn)重慶交通職業(yè)學(xué)院

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在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)是指采用人工或機(jī)械對土施加夯壓能量，使土顆粒重新排列緊密的過程。擊實(shí)試驗(yàn)有輕型和重型兩種。擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘導(dǎo)筒輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于20mm的土重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于40mm的土在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘23目前國內(nèi)常用的擊實(shí)方法有兩種：（1）輕型擊實(shí)：適用于粒徑小于25mm的細(xì)粒土，錘底直徑為51mm，擊錘質(zhì)量為2.5kg，落距為305mm，單位體積擊實(shí)功為591.6kJ/m3；分3層夯實(shí)，每層25擊。（2）重型擊實(shí)：適用于粒徑不大于38mm的土。擊實(shí)筒內(nèi)徑為152mm，筒高116mm，擊錘質(zhì)量為4.5kg，落距為457mm，單位體積擊實(shí)功為2682.7kJ/（其他與輕型擊實(shí)相同）；分5層擊實(shí)，每層56擊。目前國內(nèi)常用的擊實(shí)方法有兩種：24一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法下測定土的最大干密度和最優(yōu)含水率，為控制路堤、土壩或填土地基等的密實(shí)度及質(zhì)量評價(jià)，提供重要依據(jù)。二、基本原理

擊實(shí)儀法是用錘擊，使土密度增大，目的是在室內(nèi)利用擊實(shí)儀，測定土樣在一定擊實(shí)功能作用下達(dá)到最大密度時(shí)的含水率（最優(yōu)含水率）和此時(shí)的干密度（最大干密度），借以了解土的壓實(shí)特性。土擊實(shí)試驗(yàn)含水率課件251、影響壓實(shí)的因素

影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水率、擊實(shí)功能、土的種類和級配等1.含水率的影響ρdmaxωρd0ωop當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨含水率的增加而增大。而當(dāng)干密度增大到某一值后，含水率的繼續(xù)增加反招致干密度的減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，與它對應(yīng)的含水率稱為最佳含水率

說明：當(dāng)擊數(shù)一定時(shí)，只有在某一含水率下才獲得最佳的擊實(shí)效果

1、影響壓實(shí)的因素影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水262.擊實(shí)功能的影響ω0ρd擊數(shù)403020飽和線1.土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大,最優(yōu)含水率逐漸減小。然而，這種變化速率是遞減的。同時(shí)，光憑增加擊實(shí)功能來提高土的最大干密度是有限的

2.當(dāng)含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響較顯著。當(dāng)含水量較高時(shí)，含水率與干密度關(guān)系曲線趨近于飽和線，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無效的2.擊實(shí)功能的影響ω0ρd擊數(shù)403020飽和線1.土料的最273.土類和級配的影響

擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實(shí)愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水率愈大

無粘性土的擊實(shí)曲線和粘性土擊實(shí)曲線不同，在含水量較大時(shí)得到較高的干密度，因此在無粘性土實(shí)際填筑中，通常要不斷灑水使其在較高的含水量下壓實(shí)ωρd0無粘性土的擊實(shí)曲線說明：土的級配對土的壓實(shí)性影響很大。級配良好的土，易于壓實(shí)，級配不良的土，不易壓實(shí)，因?yàn)榧壟淞己玫耐劣凶銐虻募?xì)粒去充填較粗粒形成的孔隙，因而能獲得較高的干密度3.土類和級配的影響擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，28儀器設(shè)備（1）擊實(shí)儀：主要由擊實(shí)筒和擊錘組成。（2）天平：稱量為200g，感量為0.01g；稱量為2kg，感量為1g；（3）臺(tái)秤：稱量為l0kg，感量為5g；（4）推土器；（5）篩：孔徑為5mm；（6）其它：噴水設(shè)備、碾土設(shè)備、修土刀、小量筒、盛土盤、測含水率設(shè)備及保溫設(shè)備等。儀器設(shè)備29手動(dòng)擊實(shí)筒電動(dòng)擊實(shí)儀手動(dòng)擊實(shí)筒30烘箱天平烘箱31其它基本用具其它基本用具32試驗(yàn)方法1、試樣制備分干法和濕法兩種2、試樣擊實(shí)將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上，取制備好的土樣按所選擊實(shí)方法分3或5次倒入筒內(nèi)。每層按規(guī)定的擊實(shí)次數(shù)進(jìn)行擊實(shí)，要求擊完后余土高度不超過試筒頂面5mm。測擊實(shí)試樣的含水率和濕密度。依次重復(fù)上述過程，將所備不同預(yù)定含水量的土樣擊完。試驗(yàn)方法1、試樣制備33操作步驟1、取一定量的代表性風(fēng)干土樣，對于輕型擊實(shí)試驗(yàn)為20kg，對于重型擊實(shí)試驗(yàn)為50kg。2、將風(fēng)干土樣碾碎后過5mm的篩（輕型擊實(shí)試驗(yàn)）或過20mm的篩（重型擊實(shí)試驗(yàn)），將篩下的土樣攪勻，并測定土樣的風(fēng)干含水率。3、根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率，加水濕潤制備不少于5個(gè)含水率的試樣，含水率一次相差為2%，且其中有兩個(gè)含水率大于塑限，兩個(gè)含水率小于塑限，一個(gè)含水率接近塑限。按下式計(jì)算制備試樣所需的加水量：式中，mw為所需的加水量(g)；mo為風(fēng)干土樣質(zhì)量(g)；wo為風(fēng)干土樣含水率，按小數(shù)計(jì)；w為要求達(dá)到的含水率，按小數(shù)計(jì)。操作步驟344、將試樣2.5kg（輕型）或5.0kg（重型）平鋪于不吸水的平板上，按預(yù)定含水率用噴霧器噴灑所需的加水量，充分?jǐn)嚭筒⒎謩e裝入塑料袋中靜置24h。5、將擊實(shí)筒固定在底板上，裝好護(hù)筒，并在擊實(shí)筒內(nèi)壁涂一薄層潤滑油，將攪和的試樣2~5kg分層裝入擊實(shí)筒內(nèi)。兩層接觸土面應(yīng)刨毛，擊實(shí)完成后，超出擊實(shí)筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于5mm。6、取下導(dǎo)筒，用刀修平超出擊實(shí)筒頂部和底部的試樣，擦凈擊實(shí)筒外壁，稱擊實(shí)筒與試樣的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g，并計(jì)算試樣的濕密度。7、用推土器將試樣從擊實(shí)筒中推出，從試樣中心處?。蝗煞菀欢客亮希ㄝp型擊實(shí)試驗(yàn)15~30g，重型擊實(shí)試驗(yàn)50~100g）測定土的含水率，兩份土樣的含水率的差值應(yīng)不大于1%。4、將試樣2.5kg（輕型）或5.0kg（重型）平鋪于不吸水35五、成果整理1、計(jì)算干密度：2、計(jì)算飽和含水率：式中：Gs為土的飽和面干比重。3、畫擊實(shí)曲線：以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線，干密度與含水率的關(guān)系曲線上的峰點(diǎn)的坐標(biāo)分別為土的最大干密度與最優(yōu)含水率。五、成果整理36土擊實(shí)試驗(yàn)含水率課件374、輕型擊實(shí)試驗(yàn)中，當(dāng)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于試樣總質(zhì)量的30%時(shí)，應(yīng)對最大干密度和最優(yōu)含水率進(jìn)行校正。（1）按下式(6-4)計(jì)算校正后的最大干密度：式中，為粒徑大于5mm土粒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）；為粒徑大于5mm土粒的飽和面干比重。（2）計(jì)算校正后的最優(yōu)含水率：5、填寫試驗(yàn)報(bào)告。4、輕型擊實(shí)試驗(yàn)中，當(dāng)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于38六、注意事項(xiàng)1、試驗(yàn)用土：一般采用風(fēng)干土做試驗(yàn)，也有采用烘干土做試驗(yàn)的。2、加水及濕潤：加水方法有兩種，即體積控制法和稱重控制法，其中以稱重法效果為好。灑水時(shí)應(yīng)均勻，浸潤時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。六、注意事項(xiàng)