含水量试验

试验一含水量试验

1 含水量及常用测定方法

1.1 含水量

含水量是土在100~150摄氏度下烘干到恒量时所失去的水分质量和达恒量后土的质量的比值，以百分数表示，是描述土的干湿程度的重要指标。

1.2 常用测定方法

（1）烘干法：室内试验的标准方法；

（2）酒精燃烧法：精度要求不高时常使用此方法，所需时间较短；

（3）比重法：适用于砂性土；

（4）炒干法：适用于含砾较多的土。

1.3试验目的

测定土样的含水量。

1.4试验原理

首先称量含水土样的质量，然后称量去除水分后干土的质量，将两者的差作为土样中所含水分的质量。去除水分的方法直接决定测量结果，理论上土样中所含水的质量是指其中自由水的质量，当温度在100~150摄氏度范围时，一般不会破坏结合水，所以要求精确测量时温度应控制在100~150摄氏度的范围内。

2 试验步骤

2.1 烘干法

2.1.1 仪器设备

（1）烘箱：真空电热烘箱，温度保持100~150摄氏度；

（2）天平：称量500g。感量0.01g；

（3）其它辅助工具，如称量盒等。

2.1.2 操作步骤

（1）称量装土样的称量盒的质量'm；

m；

（2）取适量代表性试样放入称量盒内，迅速盖好盒盖，称量得

z

（3）去掉盒盖后，将盛有试样的称量盒放入烘箱，在100~150摄氏度下烘到恒量，（一般土质量为15g~30g 时，砂土约需1h~2h ；粉土约需6h~8h ；粘土约需10h ）；

（4）烘干后取出试样，盖好盒盖冷却至室温后称量其质量'z m ； （5）按下式计算含水量：

100'

''

⨯--=m

m m m z z

z ω

2.1.3 试验数据整理

含 水 量 试 验

工程名称 试 验 者 试验方法 计 算 者 试验日期 校 核 者

2.2 酒精燃烧法 2.1.1 仪器设备

（1）酒精：纯度95%以上； （2）天平：称量200g 。感量0.01g ；

（3）其它辅助工具，如称量盒、滴管、调土刀、火柴等。 2.1.2 操作步骤

（1）称量装土样的称量盒的质量'm ；

（2）取适量代表性试样放入称量盒内，迅速盖好盒盖，称量得z m ； （3）去掉盒盖后，滴入酒精直至出现自由液面为止，点燃酒精完全燃烧（燃烧次数为三次）；

（4）盖好盒盖冷却至室温后称量其质量'z m ；

（5）按下式计算含水量：

100'

''

⨯--=m m m m z z

z ω

2.1.3 试验数据整理

含 水 量 试 验

工程名称 试 验 者 试验方法 计 算 者 试验日期 校 核 者

3思考题

（1）测定含水量试验中，烘干温度为什么要控制在100~150摄氏度的范围内？

（2）烘干法与酒精燃烧法相比，各自的优缺点是什么？ （3）称量湿土质量时，为什么迅速盖好盒盖？

（4）测定含水量试验中，同一土样的两个试样含水量差值超过2%，问测量结果是否合理？若合理，请说明理由。若不合理，请试述可能出现错误的操作。

（5）自行设计一种含水量测定方法，或在现有方法的基础上加以改进。

试验二 密度试验

1 密度及常用测定方法

1.1 密度

1.1.1天然密度

土的密度ρ是土的单位体积质量。对天然土求得的密度称为天然密度。 1.1.2干密度

土的干密度d ρ是土的固相质量s m 与土的总体积V 之比可由下式表示：

V m s d /=ρ （g/3cm ）

土的干密度越大，土越密实，强度也越高，水稳定性也越好。干密度常用做填土密实度的施工控制指标。

1.1.3饱和密度

土的饱和密度是当土的孔隙中全部充满水时的密度，由下式表示：

V

m m s

w sat +=

ρ )/(3cm g 1.2 常用测定方法

对一般粘质土采用环刀法。如果土样易碎裂，难以切削，可用蜡封法。在现场条件下，对粗粒土，可用灌砂法和灌水法。 1.3试验目的

测定土样的密度。 1.4试验原理

试验原理即密度计算公式，其关键是体积的测定。

2 环刀法试验步骤

2.1仪器设备

（1）环刀：内径6~8cm ，高2~3cm ； （2）天平：称量500g 。感量0.01g ；

（3）其它辅助工具，如切土刀、钢丝锯、凡士林等。

2.1.2 操作步骤

（1）按工程需要取原状土样或制备所需状态的扰动土样； （2）称量并计算得土样质量m ； （3）计算土样体积V ；

（4）测定土样的含水量ω；

（5）按下式计算土样的天然密度及干密度：

V m /=ρ

ω

ρ

ρ01.01+=

d

2.1.3 试验数据整理

密 度 试 验

工程名称 试 验 者 土样说明 计 算 者 试验日期 校 核 者

3思考题

（1）测定密度试验中，试述制备扰动土样的步骤。 （2）测定密度试验中，粘土和砂性土的土样是如何取得的？ （3）测定密度试验中，试述砂性土体积的测定方法及步骤 （4）试推导干密度计算公式：ω

ρ

ρ01.01+=

d 。

（5）自行设计一种干密度测定方法，或在现有方法的基础上加以改进。 （6）测定密度试验中，试述可能导致误差产生的操作并加以改进。 （7）土样的干密度、天然密度、饱和密度三个指标在土力学及实际工程中所起的作用是什么。