各种材料的密度试验

一、土的密度试验

（一）环刀法

1、适用范围

适用于不含砾石颗粒的细粒土及无机结合料稳定细粒土（龄期不得超过2d）。

2、试验步骤

（1）擦净环刀内外壁，称环刀质量m1，准确到0.1g。（2）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平两端；环刀内壁涂一薄层凡士林，环刀口向下放在土样上。

（一）环刀法

（3）用修土刀或钢丝锯将土样上部切削成略大于环刀直径的土样，将环刀垂直下压，边压边削，直至土样伸出环刀上部为止。削去两端余土，使试样与环刀口齐平，并用剩余土样测含水率。

（4）擦净环刀外壁，称环刀与土的质量m2,准确到0.1g。

3、结果计算

ρw=4×（m2-m1)/πd2h

ρd=ρw/(1+0.01w)

1、适用范围

适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。

2、试验步骤

（1）从原状土样中，切取体积不小于30cm3的代表性试样，清除表面浮土及尖锐棱角，系上细线，称试样质量m，准确至0.01g。

（2）持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，使试件表面覆盖一薄层严密的石蜡，检查试样周围的蜡膜，当有气泡时应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封试样质量m1。

（3）将蜡封试样挂在天平的一端，浸没于盛有蒸馏水的烧杯中，称蜡封试样的水中质量m2，并测定纯水的温度。（4）取出试样，擦干蜡面上的水分，称取蜡封试样的空中质量m3，当浸水后试样质量增加超过0.03g时，应另取试样重做试验。

3、结果计算

ρw=m/［(m1-m2)/ρ水-(m1-m)/ρ蜡］

ρd=ρw/(1+0.01w)

1、适用范围

适用于现场测定粗粒土的密度。

2、试验步骤

（1）根据试样最大粒径，确定试坑尺寸。

（2）将选定试验处的试坑地面平整，除去表面松散的土层。（3）按确定的试坑直径画出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至要求深度，边挖边将坑内的试样装入盛土容器内，称试样质量，准确到10g，并应测定试样的含水率。

（4）试坑挖好后，放上相应尺寸的套环，用水准尺找平，

将大于试坑容积的塑料薄膜平铺于坑内，翻过套环压住薄膜四周。

（5）记录储水筒内初始水位高度，拧开储水桶出水管开关，将水缓慢注入塑料薄膜袋中，当袋内水面接近套环边缘时，将水流调小，直至袋内水面于套环边缘齐平时关闭出水管，持续3～5min，记录储水筒内水位高度。当袋内出现水面下降时，应另取塑料薄膜袋重新试验。

1、适用范围

适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。

试样最大粒径小于15mm，测定层厚度小于150mm时，用小灌砂筒；

试样最大粒径大于15mm，测定层厚度150~200mm时，用大灌砂筒；

2、试验步骤

（1）准备实验仪器。

（2）标定灌砂筒下部锥体内砂的质量。

（3）标定量砂的单位质量（密度）。

（4）在测试地点选一平坦地面，面积为40cm×40cm，清扫干净。

（5）将基板放在平坦的表面上，当表面粗糙度较大时，要考虑粗糙表面砂的质量。

（6）沿基板中孔凿洞，将洞内材料放入塑料袋内，称重。

（7）将灌砂筒放在基板中孔上，打开开关，让砂流入试坑内，砂不流时，关闭开关，称灌砂筒内余砂质量。

（8）计算试坑内砂的质量。

（9）取试坑内代表性样品测其含水率。

（10）计算试坑内材料的湿密度和干密度。

二、粗集料的密度（网篮法）

1、目的与适用范围

本方法适用于测定各种粗集料的表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度、表观密度、表干密度、毛体积密度,以及粗集料的吸水率。

2、试验准备

（1）将试样用标准筛过筛除去其中的细集料。

（2）经缩分后供测定密度和吸水率的粗集料质量应符合规定要求。

（3）将每一份集料试样浸泡在水中,并适当搅动,仔细洗去附在集料表面的尘土和石粉,经多次漂洗干净至水完全清澈为止。清洗过程中不得散失集料颗粒。

3、试验步骤

（1）取试样一份装入干净的搪瓷盘中,注入洁净的水,水面至少应高出试样20mm,轻轻搅动石料,使附着在石料上的气泡完全逸出。在室温下保持浸水24h。

（2）将吊篮挂在天平的吊钩上,浸入溢流水槽中,向溢流水槽中注水,水面高度至水槽的溢流孔,将天平调零。

（3）调节水温在15~25℃范围内。将试样移入吊篮中，称取集料的水中质量(mw)。

（4）提起吊篮,稍稍滴水后,用拧干的湿毛巾轻轻擦干集料颗粒的表面水,至表面看不到发亮的水迹,即为饱和面干状态。

（5）立即在保持表干状态下,称取集料的表干质量(mf)。（6）将集料置于浅盘中,放入105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重。取出浅盘,放在带盖的容器中冷却至室温,称取集料的烘干质量(ma)。

（7）对同一规格的集料应平行试验两次,取平均值作为试验结果。

4、结果计算

表观密度ρa = ma /（ma -mw）×ρ水表干密度ρs = mf /（mf -mw）×ρ水毛体积密度ρb = ma /（mf -mw）×ρ水集料的吸水率Wx=（mf-ma)/ma×100

三、细集料的密度（容量瓶法）

1、目的与适用范围

用容量瓶法测定细集料(天然砂、石屑、机制砂)在23℃时对水的表观相对密度和表观密度。本方法适用于含有少量大于2.36㎜部分的细集料。

2、试验准备将缩分至650g左右的试样在温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温，分成两份备用。

3、试验步骤

（1）称取烘干的试样约300g(m0)，装入盛有半瓶洁净水的容量瓶中。

（2）摇转容量瓶，使试样在已保温至23℃±1.7℃的水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，在恒温条件下静置24h左右，然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分.称其总质量(m2)。

（3）倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入同样温度的洁净水(温差不超过2℃)至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量(m1)。