專業(yè)課補充-比重試驗

大連大學材料破壞力學中心專業(yè)：土木工程主講：樊成巖土工程測試技術(shù)試驗三、比重試驗一、概述1.目的：測定土粒在105～110℃下烘至恒重的質(zhì)量與體積4℃時純水的質(zhì)量的比值。土粒比重是計算土的換算指標的一個必不可少的物理量。2．基本原理：土的比重是土中各礦物的比重之平均值即組成土的礦物顆粒密度的平均值，其值大小常與組成土礦物的種類及其含量有關(guān)。3．一般規(guī)定：

a小于5mm的各類土采用比重瓶法、

b粒徑等于、大于5mm的各類土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量應小于總土質(zhì)量的10％的用浮稱法

c粒徑等于、大于5mm的各類土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量等于、大于總土質(zhì)量的10％。虹吸管法測定比重。取其加權(quán)平均值作為土粒比重。4.一般土粒的比重用純水測定，對含有可溶鹽、親水性膠體或有機質(zhì)的土，需用中性液體（煤油）測定。土顆粒平均比重計算公式1、比重瓶法-適用于粒徑小于5mm的各類土

二、實驗儀器設(shè)備1比重瓶：容積l00mL或50mL，分長頸和短頸兩種2恒溫水槽：準確度應為士1℃

3砂?。簯苷{(diào)節(jié)溫度

4天平；稱量200g，最小分度值0.001g。5溫度計；刻度為0～50℃，最小分度值為0.5℃。

1861比重瓶Gay-Lussac甘氏：

該產(chǎn)品適用于實驗室測定各類液體的比重

;1862固體比重瓶(原李氏)：

適應測定砂，石及其它細粒的非瀝青質(zhì)公路材料的比重

;1863比重瓶(Hubbaru廣口)：

該產(chǎn)品適用于實驗室測定粘度較大液體及固體產(chǎn)品的密度1864比重瓶(Reischauer呂氏)：

該產(chǎn)品適用于實驗室測定各類液體的比重，符合ISO3507－76E比重瓶型式4標準。也符合GB2540-81石油產(chǎn)品密度測定法中規(guī)定的要求。1867比重管(lipkin李勃氏)：

該產(chǎn)品適用于實驗室采用懸掛式測定液體的比重，符合ISO3507-76E比重管型式1國際標準要求。1869比重管(Sprengel斯氏)：

本產(chǎn)品適用于實驗室(采用懸掛式)測定易揮發(fā)性液體的比重。符合ISO3507-76E型式2比重管國際標準要求。

恒溫水槽電砂浴天平，稱量200g，感量0.001g三、比重瓶的校準，應按下列步驟進行：

1、將比重瓶洗凈，烘干，置于干燥器內(nèi)，冷卻后稱量，準確至0.001g。

2、將煮沸經(jīng)冷卻的純水注入比重瓶。對長頸比重瓶注水至刻度處，對短頸比重瓶應注滿純水，塞緊瓶塞，多余水自瓶塞毛細管中溢出，將比重瓶放入恒溫水槽直至瓶內(nèi)水溫穩(wěn)定。取出比重瓶，擦干外壁，稱瓶、水總質(zhì)量，準確至0.001g。測定恒溫水槽內(nèi)水溫，準確至0.5℃。

3、調(diào)節(jié)數(shù)個恒溫水槽內(nèi)的溫度，溫度差宜為5℃，測定不同溫度下的瓶、水總質(zhì)量。每個溫度時均應進行兩次平行測定，兩次測定的差值不得大于0.002g，取兩次測值的平均值。

4、繪制溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。

1

將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對土樣的顏色、氣味、夾雜物和土類及均勻程度進行描述，并將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測定含水率。2

對均質(zhì)和含有機質(zhì)的土樣，宜采用天然含水率狀態(tài)下代表性土樣，供顆粒分析、界限含水率試驗。對非均質(zhì)土應根據(jù)試驗項目取足夠數(shù)量的土樣，置于通風處涼干至可碾散為止。對砂土和進行比重試驗的土樣宜在105～110°C溫度下烘干，對有機質(zhì)含量超過5%的土、含石膏和硫酸鹽的土，應在65～70°C溫度下烘干。3

將風干或烘干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散（碎土器不得將土粒破碎）。4

對分散后的粗粒土和細粒土，應按本標準表B.0.1的要求過篩。對含細粒土的礫質(zhì)土，應先用水浸泡并充分攪拌，使粗細顆粒分離后按不同試驗項目的要求進行過篩。比重瓶法實驗步驟1

將比重瓶烘干。稱烘干試樣15g（當用50mL的比重瓶時，稱烘干試樣10g）裝入比重瓶，稱試樣和瓶的總質(zhì)量m1，準確至0.001g。2向比重瓶內(nèi)注入半瓶純水，搖動比重瓶，并放在砂浴上煮沸，煮沸時間自懸液沸騰起砂土不應少于30min，粘土、粉土不得少于1h。沸騰后應調(diào)節(jié)砂浴溫度，比重瓶內(nèi)懸液不得溢出。對砂土宜用真空抽氣法；對含有可溶鹽、有機質(zhì)和親水性膠體的土必須用中性液體（煤油）代替純水，采用真空抽氣法排氣，真空表讀數(shù)宜接近當?shù)匾粋€大氣負壓值，抽氣時間不得少于1h。注：用中性液體，不能用煮沸法。3

將煮沸經(jīng)冷卻的純水（或抽氣后的中性液體）注入裝有試樣懸液的比重瓶。當用長頸比重瓶時注純水至刻度處；當用短頸比重瓶時應將純水注滿，塞緊瓶塞，多余的水分自瓶塞毛細管中溢出。將比重瓶置于恒溫水槽內(nèi)至溫度穩(wěn)定，且瓶內(nèi)上部懸液澄清。取出比重瓶，擦干瓶外壁，稱比重瓶、水、試樣總質(zhì)量m2，準確至0.001g；并應測定瓶內(nèi)的水溫，準確至0.5°C。4

從溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線中查得各試驗溫度下的瓶、水總質(zhì)量m3。比重瓶法土粒比重計算公式：

比重瓶法試驗記錄本試驗須平行測定兩次，平行差小于0.02時，取其算術(shù)平均值浮稱法-適用于粒徑等于、大于5mm的各類土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量應小于總土質(zhì)量的10%

本試驗所用的主要儀器設(shè)備，應符合下列規(guī)定：1

鐵絲筐：孔徑小于5mm，邊長為10～15cm，高為10～20cm。2

盛水容器：尺寸應大于鐵絲筐。3

浮秤天平：稱量2000g，最小分度值0.5g1、平衡法碼盤；2、盛水容器；3、盛土鐵絲框浮稱法實驗步驟1

且取代表性試樣500～1000g，將試樣表面清洗潔凈，浸入水中一晝夜后取出，放入鐵絲筐，并緩慢地將鐵絲筐浸沒于水中，在水中搖動至試樣中無氣泡逸出。2

稱鐵絲筐和試樣在水中的質(zhì)量，取出試樣烘干，并稱烘干試樣質(zhì)量。3

稱鐵絲筐在水中的質(zhì)量，并測定盛水容器內(nèi)水溫，準確至0.5°C。浮稱法土粒比重計算計算公式本試驗須平行測定兩次，平行差小于0.02時，取其算術(shù)平均值浮稱法試驗記錄本試驗所用的主要儀器設(shè)備，應符合下列規(guī)定：1

虹吸筒裝置：由虹吸筒和虹吸管組成。2

天平：稱量10kg，感量5g。3

量簡：容積2000ml。4附屬設(shè)備：烘箱、溫度計、孔徑5mm和20mm分析篩等。虹吸筒法-適用于粒徑等于、大于5mm的各類土，且其中粒徑大于20mm的土質(zhì)量等于、大于總土質(zhì)量的10%1、虹吸筒；2、虹吸管；3、橡皮管；4、管夾；5、量筒機械天平虹吸筒法實驗步驟1

取代表性試樣700～1000g，試樣應清洗潔凈。浸入水中一晝夜后取出晾干，對大顆粒試樣宜用干布擦干表面，并稱晾干試樣質(zhì)量m1，稱量筒質(zhì)量m0。2

將清水注入虹吸筒至虹吸管口有水溢出時關(guān)管夾，試樣緩緩放入虹吸筒中，邊放邊攪拌，至試樣中無氣泡逸出為止，攪動時水不得濺出筒外。3

當虹吸筒內(nèi)水面平穩(wěn)時開管夾，讓試樣排開的水通過虹吸管流入量筒，稱量筒與水總質(zhì)量m2，準確至0.5g。并測定量筒內(nèi)水溫，準確到0.5℃。4

取出試樣烘至恒量、稱烘干試樣質(zhì)量ms，準確至0.1g。稱量筒質(zhì)量，準確至0.5g。虹吸筒法土粒比重計算公式：

虹吸筒法試驗記錄本試驗須平行測定兩次，平行差小于0.