土的含水率、密度与颗粒分析实验指导书

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土的含水率、密度、颗粒分析、击实试验指导书

1.适用范围：

本指导书适用于各类工程地基土及填筑土料的部分工程性质试验。2.引用标准：

GB／T50123—1999《土工试验方法标准》

JTJ E40—2007《公路土工试验规程》

3.含水率试验：

3.1 本试验方法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。

3.2 所用的主要仪器设备：

3.2.1 电热烘箱：应能控制温度105～l10℃。

3.2.2 天平：称量200g，．最小分度值0.01g；称量1000g，最小分度值过0.1g。

3.2.3 培养皿(盒子带盖)

3.3 试验步骤

3.3.1 培养皿编号并标称重量

3.3.2 取具代表性试样15-30g或用环刀中的试样，有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g，放入称量盒内，盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0.01g。

3.3.3 打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105～110℃恒温下烘至恒量，烘干时间对粘土、粉土不少于8h，对砂土不少于6h，对含有机质超过干土质量5％的土，应将温度控制在65-70℃的恒温下烘至恒量。

3.3.4 将称量盒从烘箱取出盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称盒加干土质量，准确至0.01g。

3.4 含水率计算，准确至0.1％。

m0

ω0= ( -1)×100

m d

式中: m d——干土质量(g)

m0——湿土质量(g)

3.5 对层状和网状构造的冻土含水率试验应按下列步骤进行：

用四分法切取200—500g试样（防冻土结构均匀程度而定，结构均匀少取，反之多取）放入搪瓷盘中，称盘和试样质量，准确至0.1g。

待冻土试样融化后，调成均匀糊状（土太湿时，多余的水分让其自然蒸发或用吸球吸出，但不得将土粒带出；土太干时，可适当加水），称土糊和盘质量，准确至0.1g，从糊状土中取样测定含水率，其试验步骤和计算按规程第3、4条进行。

3.6 层状和网状冻土的含水率，应按下式计算（准确至0.1%）

m1

ω=[ (1+0.01ωh)-1]×100

m2

式中：ω——含水率（%）

m1——冻土试样质量（g）

m2——糊状质量（g）

ωh——糊状试样的含水率（%）

3.7 本试验必须对两个试样进行平行测定，测定差值当含水率小于40％时为1％；当含水率等于、大于40％时为2％，对层状和网状构造的冻土不大于3%，取两个测值的平均值，以百分数表示。差值超过时，则应重新试验。

4.密度试验

4.1 环刀法

4.1.1 本试验方法适用于细粒土

4.1.2 所用的主要仪器设备

a.环刀：内径61.8mm和79.8mm，高度20mm

b.天平：称量500g，最小分度值0.1g：称量200g，最小分度值0.01g。

4.1.3 环刀密度的测定：其步骤根据试验要求，先对环刀进行编号，并标称质量，后用环刀切取试样，在环刀内壁涂一层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土祥高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。

4.1.4 试样的湿密度计算；

m0

ρ0=

V

式中:

ρ0——试样的湿密度(g／cm3)，准确至0.01g／cm3

m0——湿土质量(g)

V——环刀容积（cm3）

4.1.5 试样含水率测定,详见本指导书第三条.

4.1.6 试样的干密度,应按下式计算：

ρ0

ρd=

1+0.01ω0

4.1.7 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g／cm3，取两次测值的平均值。

4.2 灌砂法

4.2.1 本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度。

4.2.2 所用的主要仪器设备

a.密度测定器：由容砂瓶、灌砂漏斗和底盘组成，灌砂漏斗高135mm，直径165mm，尾部有孔径为13mm的圆柱形阀门。容砂瓶容积为4L，容砂瓶和灌砂漏斗之间用螺纹接头联接，底盘承托灌砂漏斗和容砂瓶。

b.天平：称量10kg，最小分度值5g，称量500g，最小分度值0.1g。

4.2.3 标准砂密度的测定，按下列步骤进行：

a.标准砂应清洗洁净，粒径宜选用0.25—0.50mm，密度宜选用1.47 —1.61g／cm3。

b.组装容砂瓶与灌砂漏斗螺纹联接处应旋紧，称其质量。

c.将密度测定竖立，灌沙漏斗口向上，关阀门，向灌砂漏斗中注满标准砂，打开阀门使灌砂漏斗内的标准砂漏入容砂瓶内，继续向漏斗内或注砂漏入瓶内，当砂停止流动时迅速关闭阀门，倒掉漏斗的多余的砂，称容砂瓶，灌砂漏斗和标准砂的总质量，准确至5g。试验中应避免震动。

d.倒出容砂瓶瓶内的标准砂，通过漏斗向容砂瓶内注水至水面高出阀门，关阀门,倒掉漏斗中多余的水，称容砂瓶、漏斗和水的总质量，准确到5g，并测定水温，准确到0.5℃。重复测定3次，3次测值之间的差值不得大于3mL，取3次测定的平均值。

4.2.4 容砂瓶的容积，应按下式计算：

V r =(m r2-m r1)/ρWr

式中：V r——容砂瓶容积

m r2——容砂瓶、漏斗和水总质量(g)

m r1——容砂瓶和漏斗质量(g)

ρWr——不同水温时水的密度(g／m3)

4.2.5 标准砂密度，应按下式计算：

m rS-m r1

ρS=

V r

式中：ρS——标准砂密度(g／m3)

m rS——容砂瓶、漏斗和标准砂的总质量(g)

4.2.6 灌砂法试验步骤：