土工試驗(yàn)密度計(jì)法比重計(jì)法指導(dǎo)書(shū)

密度計(jì)法（比重計(jì)法）一、儀器設(shè)備密度計(jì)法試驗(yàn)設(shè)備包括：密度計(jì)常用密度計(jì)分兩種：（1）甲種密度計(jì)，刻度單位為20℃時(shí)每1000cm3懸液內(nèi)所含土粒質(zhì)量的克數(shù)，自0~60（或-5~50），最小分度單位為1.0（或0.5）；（2）乙種密度計(jì)，刻度單位為20℃時(shí)懸液的比重；自0.995~1.050（或0.995~1.020），取小分度為0.001（或0.0002），精度為0.0002（或0.00005），但分度為0.0002的密度計(jì)讀數(shù)比較困難；量筒有效容積1000cm3，內(nèi)徑60mm，高450mm；3.分析天平除與篩析法相同外，需要一臺(tái)分析天平；稱量200g，感量0.01g；4.輔助設(shè)備輔助設(shè)備除篩析法的所有輔助設(shè)備外，還需要溫度計(jì)、攪拌器、煮沸設(shè)備（砂浴）、分散劑、純水、秒表等。二、試驗(yàn)步驟密度計(jì)法試驗(yàn)步驟包括：1．密度計(jì)法進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)宜采用天然含水率土樣。也可采用風(fēng)干（烘干）土樣進(jìn)行；2．對(duì)于風(fēng)干（烘干）土樣，取代表性土樣100~300g，放入研缽中，用帶橡皮頭的研杵碾散。將研散后的土過(guò)2mm篩，將篩上土研散再過(guò)篩，直到篩上僅留下大于2mm的顆粒為止；3．將粒徑小于2mm的土樣拌和均勻，稱取土粒質(zhì)量的土樣作為試樣。當(dāng)采用天然含水率為的土樣作為試樣時(shí)，按下式計(jì)算所需濕土質(zhì)量:（4-10）4．將制備好的試樣倒入三角燒瓶中，注入大約200cm3的純水，浸泡18小時(shí)以上，用天然含水率土樣直接進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，可不浸泡或縮短浸泡時(shí)間。稍加搖蕩以后，放在砂浴上煮沸。從沸騰時(shí)開(kāi)始記時(shí)，粘土和不易分散的土，煮1小時(shí)左右，其它土不少于0.5小時(shí)；5．試樣冷卻后，倒入進(jìn)行顆分試驗(yàn)用的量筒中，將燒杯中土洗凈并全部倒入量筒中后，加入10cm3的分散劑（4%的六偏磷酸鈉或6%雙氧水或1%的硅酸鈉），然后加清水至1000cm3；叛6翠．用攪拌器在沈量筒中沿整個(gè)轉(zhuǎn)懸液深度上下假攪拌大約益1min集，往復(fù)遠(yuǎn)各別3暮0鞭次，使懸液內(nèi)藝土粒分布均勻賀；器7隊(duì)．取出攪拌器拖，同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒埋表，測(cè)身經(jīng)肥1渴、臉2耐、憐5鼓、呈1野5陪、芬3岡0會(huì)、頑6選0薯、喜120祖、扭1440mi僵n向時(shí)的密度計(jì)讀灘數(shù)。乙種密度概計(jì)記作件，甲種密度計(jì)騙記作釀。每次測(cè)度腿前丸1覽5酷秒左右將密度孩計(jì)放入量筒，矮讀完后即取出懂密度計(jì)。讀數(shù)惹時(shí)，注意密度查計(jì)浮泡不得貼何近量筒壁，讀戴數(shù)哈為彎液面爬高確最高點(diǎn)讀數(shù)。信甲種比重計(jì)估成度至棵0.1魂，乙種比重計(jì)化估度至愛(ài)0.0001蓋。讀完后測(cè)量屆懸液溫度，精騙確至腦0.5窯℃蓮；潤(rùn)瘦缺8腿．如試驗(yàn)完成超后發(fā)現(xiàn)第一次廣讀數(shù)時(shí)，下沉梨土粒已超過(guò)總時(shí)土質(zhì)量的凍15色％時(shí)，將量筒倘中土用蕉0.075m劉m鴉分析篩進(jìn)行洗腰篩，然后按篩須析法進(jìn)行大于鎮(zhèn)0.075m倘m間粗粒土的粒徑容分析試驗(yàn)。三、計(jì)算公式擾1嗓．密度計(jì)校正請(qǐng)密度計(jì)的刻度鉛是在暖20掘℃禮溫度下進(jìn)行的埋，讀數(shù)沒(méi)有考自慮彎液面的影競(jìng)響。因此，試顧驗(yàn)溫度不在疼20趴℃招時(shí)，需對(duì)讀數(shù)執(zhí)進(jìn)行溫度校正故，還需進(jìn)行彎界液面校正（該優(yōu)值也受溫度影蒼響）等。役搞劍（記1杠）彎液面校正臥：前面測(cè)定的嘩時(shí)刻密度計(jì)讀峰數(shù)枯為懸液溫度在受℃意時(shí)彎液面最高硬點(diǎn)讀數(shù)，如撐圖閑4-意3拌所示。圖中彎賄液面最高點(diǎn)為展，實(shí)際懸液面奴為活點(diǎn)，藝之間的距離由縱彎液面引起，匙故需要經(jīng)過(guò)彎至液面校正，彎趨液面校正值記勻作嘩（或甲種比重樹(shù)記作訂），那么薦即為樂(lè)點(diǎn)在沫時(shí)刻的讀數(shù)。股彎液面校正值僻測(cè)量方法為：版將密變計(jì)放入倍與懸液溫度相舒同的清水中，門讀出最高點(diǎn)讀護(hù)數(shù)列和與液面平行驗(yàn)點(diǎn)讀數(shù)徒，隨由此計(jì)算得到竿彎液面校正值續(xù)為：曲；循（此2辨）溫度校正：草密度計(jì)的刻度蹲是在梨20獅℃晌時(shí)測(cè)得的懸液衛(wèi)密度仙(腳或土粒質(zhì)量竿)泊，當(dāng)溫度改變除為扎時(shí)，懸液密度當(dāng)要發(fā)生變化，曬故要進(jìn)行溫度挖校正。溫度校賞正值記作俯，彼，租是溫度的函數(shù)亞，還與密度計(jì)怕類型有關(guān)，溫留度校正系數(shù)見(jiàn)悄表畏4緒-我3腦；奏（充3諸）分散劑校正綢：試驗(yàn)時(shí)在懸吩液中加入分散浮劑后，使懸液稱密度發(fā)生改變爭(zhēng)，因此，密度過(guò)計(jì)讀數(shù)中還要凡進(jìn)行分散劑校堂正。分散劑校堵正值記作表。槍的量測(cè)方法為小：先將密度計(jì)川放入裝有夏1000迎cm沿3茅純水的顆粒分喬析試驗(yàn)量筒中嘩，量測(cè)此時(shí)密夢(mèng)度計(jì)讀數(shù)聰；然后向量筒盡中加入與顆粒賢分析試驗(yàn)相同療體積和類型的享分散劑，量測(cè)介此時(shí)比重計(jì)讀嫂數(shù)高。分散劑校正悟值為：銜密度計(jì)經(jīng)過(guò)以敞上三種校正后蹈的讀數(shù)為：甲種：乙種：?jiǎn)翁讼技追N：乙種：2．計(jì)算公式園（喉1樹(shù)）暢時(shí)刻密度計(jì)浮屑泡形心點(diǎn)最大礙粒徑纖：畢饞剖挑霞執(zhí)豆（農(nóng)4-1掀1旗）灶式中：駐—汁—般粒徑計(jì)算系數(shù)棋，查督圖悠4-艙5踢；控突—眾—兇顆粒沉降時(shí)間怨；旱簡(jiǎn)——違時(shí)刻液面至浮時(shí)泡形心的距離抵，羞cm眨，由賭圖鉆4-拳4懷查得。蒼在呢圖趁4-涉4傷中，縱坐標(biāo)為晴懸液面至密度旋計(jì)形心的距離球，橫坐標(biāo)為經(jīng)離彎液面校正后之密度計(jì)讀數(shù)磚（或裹）。爭(zhēng)（鍛2捕）步土粒占總土質(zhì)刷量百分?jǐn)?shù)測(cè)：蝦乙種密度計(jì)：播食貞（搭4-1陰2懷）寶甲種密度計(jì)：梨傍決（眾4-1競(jìng)3往）錢式中：晴—丘—仿顆粒分析試驗(yàn)魂量筒中懸液體胸積，一般濕；卡村—徑—平土粒質(zhì)量，可襯取膊30需~腹50川g針，一般聯(lián)；價(jià)扔、踩、雄分別為土粒比趴重、據(jù)20裳℃撲時(shí)純水的比重刻和密度；夜—撐—方乙種密度計(jì)讀灣數(shù)糕經(jīng)彎液面校正艦、溫度校正甩和分散劑校正尿后載的讀數(shù)，見(jiàn)公再式雖（占4-1捆0福）；陳—允—女甲種密度計(jì)讀索數(shù)吧經(jīng)彎液面校正彈、溫度校正趣和分散劑校正蝕后竿的讀數(shù)，見(jiàn)公益式話（寧4-1漂0你）。歷胳描努留王麥（勸4-朱1蟲(chóng)）銳式中：創(chuàng)—夫—繳顆粒直徑，碰mm計(jì)；恢—您—添顆粒沉降速率沾，保cm含/桌s遷；渴——壤4主℃風(fēng)時(shí)水的密度，稈；淚—定—跳水溫?fù)?jù)時(shí)水的比重；柱—督—狡水溫慘時(shí)水的動(dòng)力粘吩滯系數(shù)，草；現(xiàn)滑—位—侮土粒比重；氣岡—偏—盡重力加速度，夠。捆更揪由式成（沙4-訴1該）知，顆粒比摟重一定時(shí)，顆洞粒愈大，在水欄中沉降的速率資愈快?，F(xiàn)將一先定質(zhì)量凳的土與水?dāng)嚢栊醭煽傮w積為縱的均勻懸液，灑然后觀察懸液薪中顆粒下沉情愉況和懸液濃度差的變化。紹為研究方便，炎取距懸液表面丘為嗎的薄層歲來(lái)分析，如圖胖4植—藥1百所示。佳便伏試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)（犁時(shí)刻），懸液返均勻，懸液中俊自上至下各粒傭組均勻分布，怒然后土粒開(kāi)始逝下沉，大顆粒版下沉比較快，繁細(xì)顆粒下沉比震較慢。設(shè)在潛時(shí)刻，鉤的顆粒剛好從屯懸液表面下沉辮到攏層，那么該時(shí)隔刻在巖層中，沒(méi)有體的顆粒，而返≤知的顆粒濃度與辟起始時(shí)刻往(榆相同書(shū))弓。因此，如果燭我們已知碼，則覆顆粒下沉速度妹為：點(diǎn)挪臨踏宅產(chǎn)擋膨（亭4-暮2徑）告將納（半4-僚2創(chuàng)）代入媽（憑4-廈1午）得：嶼遇怨股殖誠(chéng)火核（忘4-賠3濤）洞式中：裙—鋒—跨粒徑計(jì)算系數(shù)輸與懸液溫度和粥土粒比重有關(guān)奇，可由催圖耀4-瀉6投查出。脆式串（即4-陶3括）將測(cè)量粒徑幅的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為飾測(cè)定任一時(shí)刻木及相應(yīng)落距鍬的問(wèn)題。在密豪度計(jì)法顆粒分逢析試驗(yàn)中，不壺固定偏，而是測(cè)量呈時(shí)刻密度計(jì)讀緣數(shù)乘，將畫(huà)定義為密度計(jì)范在液面讀數(shù)以至密度計(jì)浮泡產(chǎn)形心距離確，析與瘋的關(guān)系可通過(guò)須密度計(jì)率定獲侮得。學(xué)現(xiàn)在若再算出緣≤撐的顆粒占總土暮質(zhì)量百分含量銀，問(wèn)題就解決綱了。由于飲時(shí)刻，距懸液會(huì)表面為委的恰層中，只有棟≤衣的顆粒存在，披的顆粒濃度為鈴零，胳≤償?shù)念w粒濃度正與起始時(shí)刻（葡）相同。如果阻測(cè)出母時(shí)刻澤層中侵≤蒼的顆粒濃度尺，可以算出量攔筒中勤≤鉤的顆粒質(zhì)量悲為：忘巾紅菠嚼略肚馳（裝4-付4什）各密度計(jì)法量測(cè)旨層（密度計(jì)形圾心處）的密度模，密度皺與濃度久成正比，見(jiàn)式喊（捉4-思6區(qū)）和供（四4-往7遼）所示。在移波液管法試驗(yàn)中早，劉時(shí)刻，在將層中吸取咸的懸液，烘干置后得到土粒質(zhì)騎量為赤，則可計(jì)算出位土粒濃度為：星。然后由式棕（府4-紀(jì)4感）計(jì)算擺≤角的顆粒質(zhì)量喚。移液管法計(jì)道算土粒粒徑的轉(zhuǎn)方法與密度計(jì)受法相同。故斷我們知道，量欠筒中土粒總質(zhì)蓬量為午，因此，陵≤構(gòu)的顆粒百分含天量喬為：餅咱男備墊氧（就4-素5膠）伶式中：大——?jiǎng)?chuàng)≤桌的顆粒百分含隊(duì)量（％）；督琴—盡—去量筒中棄≤暑的顆粒質(zhì)量（撿g柱）；謠執(zhí)—塘—賊量筒中土?？?cè)再|(zhì)量（代g些）；羽鋤相——穩(wěn)≤侍的顆粒濃度（岸g/cm弟3此）；剛才—恐—末量筒中懸液體鄭積（豈cm綠3沫）。亞齡·激挨密度計(jì)浮泡形里心處懸液濃度犯與密度計(jì)讀數(shù)罩的關(guān)系為綿：侄甲種密度計(jì)：疲地洲竄頑商（走4騎-菌6祖）沃乙種密度計(jì)點(diǎn)：積織諸舌鍛版海鑄旦（蛛4-更7斯）液式中：里—叢—胡懸液體積（規(guī)長(zhǎng)范規(guī)定饒）；阿—?dú)垺仆亮１戎兀ㄈ敉拔醋霰戎卦囼?yàn)求，對(duì)粘土及粉蠻質(zhì)粘土可取所2.70蛇，砂土及粉土滿可取2.65）；纖雨完——犬2怨0疼℃雹時(shí)水的比重（泛）；加——拔時(shí)刻經(jīng)校正后屆的密度計(jì)讀數(shù)抽，見(jiàn)試（欲4芽-墨10左）。前第三志節(jié)膜究帥篩析法錘趙腫一、儀器設(shè)備搖巧畏篩析法試驗(yàn)儀廉器主要包括：烏膏摸1磨．分析篩，分押析篩據(jù)孔徑大聞小分粗篩和細(xì)架篩兩類：土工盛試驗(yàn)中常用的傍粗篩一般為圓向孔，孔徑為肆100芬，蘇80鐘，把60險(xiǎn)，倡4蛋0妹，滾2葬0吳，朗10爐，傳5甜，幻2mm弟；細(xì)篩一般為恥方孔，等效孔王徑為也2.0奪，斧1.0滋，朵0.5耀，撓0.25包，最0.10晶，雷0.075m倍m縫。不同國(guó)家和勸不同部門使用禮的分析篩孔徑強(qiáng)大小分級(jí)有些蹄差別；微罵見(jiàn)2刮．分析天平，糊分析天平依稱謙量范圍和精度扇需要兩種：（凈1睜）稱量基10kg伯，感量敞1g棒，（滿2愚）稱量賴1000g妨，感量大0.1g萄；梁新3吉．搖篩機(jī)，規(guī)慈范規(guī)定搖篩機(jī)叫能夠在水平方軍向搖振，垂直減方向拍擊。搖院振次數(shù)為劉100~20變0宣次猛/置分鐘，拍擊次買數(shù)為填50弟~舌70圓次掏/裁分鐘；先配塘4朱．輔助設(shè)備，趨輔助設(shè)備包括吊：烘箱、量筒恨、漏斗、瓷杯薯、研缽、瓷盤(pán)檢、毛刷、匙、拾木碾、白紙等潤(rùn)。二、操作步驟件德順篩析法試驗(yàn)步閑驟包括：吼1丹．從風(fēng)干的松叉散土樣中，用誼四分法取土。夕取土數(shù)量按表王4瑞-叨1垂執(zhí)行；啞表被4-1豈獅篩分法取土數(shù)碌量奮最大粒徑（蠢m(xù)m聾）感取樣質(zhì)量（沫g云）固100~30生0杏300~90片0贊1000~2牽000忠2000~4瑞000巷400編0返以上席業(yè)鋸包兇霸猾埋辱捷民朋貞天風(fēng)叼成筍高臂擇李康劣15困~30節(jié)min隱；求繭欣渣貓綠劃嫌瘡?fù)舛轮髟暧劝胨╋曬樍w屠感墻躁倡僚辭因?qū)；檫f令誤精曬燙傭磁顛罵息穩(wěn)委藏貞根洞等退挖粗蒙小奏她頃恭哪疲柱踩折置婚竿或車翠獸燒愿港煌西討雀嘉棕念沃左串繭黎陰妖敲壞扶歡味校臥凝啄肺州潮船朽豬筑斥運(yùn)義趴偽臟筍謝權(quán)童涉痕宋絞迅