土工试验2比重,颗粒分析方法.doc

土的比重试验 土粒比重是土的三大基本物理性指标(比重、密度、含水率)之一 它是换算土的六个基本物理性计算指标和评价土类的重要依据之一 无量纲量。 比重的定义 《现代科学技术词典》将材料的比重定义为： 材料的密度和其标准材料密度之比。 这一定义更具有科学性和一般性。 土粒比重是土粒在温度105~110℃下烘至恒量时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值 从而有如下土粒比重Gs的表达式 通常所说土的比重就是指土粒的比重。 比重瓶法 1目的和适用范围 颗粒小于5mm的土用比重瓶法测定。 根据土的分散程度、矿物成分、水溶盐和有机质的含量又分别规定用纯水和中性液体测定。 排气方法也根据介质的不同分别采用煮沸法和真空抽气法。 2仪器设备 2.1比重瓶：容量100(或50)mL。 比较试验表明，瓶的大小对比重结果影响不大，但因100mL的比重瓶可以多取些试样，使试样的代表性和试验的精度提高，所以建议采用100mL的比重瓶，但也允许采用50mL的比重瓶。 2.2天平：称量200g，感量0.001g。 2.3恒温水槽：灵敏度±1℃。 2.4砂浴。 2.5真空抽气设备。 2.6温度计：刻度为0～50℃，分度值为0.5℃。 2.7其他：如烘箱、蒸馏水、中性液体(如煤油)、孔径2mm及5mm筛、漏斗、滴管等。 2.8比重瓶校正 比重瓶校正一般有两种方法： 称量校正法和计算校正法。 前一种方法精度比较高，后一种方法引入了某些假设，但一般认为对比重影响不大。 本试验以称量校正法为准。 1.将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量，准确至0.001g。 2.将煮沸后冷却的纯水注入比重瓶。 对长颈比重瓶注水至刻度处 对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，多余水分自瓶塞毛细管中溢出。 调节恒温水槽至5℃或10℃,然后将比重瓶放入恒温水槽内，直至瓶内水温稳定。 取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，准确至0.001g。 3. 以5℃级差，调节恒温水槽的水温，逐级测定不同温度下的比重瓶、水总质量，至达到本地区最高自然气温为止。 每级温度均应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.002g，取两次测值的平均值。 绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。 3试验步骤 试样状态，规定用烘干土，也可用风干或天然湿度试样。 一般规定有机质含量小于5％时，可以用纯水测定。 1将比重瓶烘干，将15g烘干土装入100mL比重瓶内(若用50mL比重瓶，装烘干土约12g)，称量。 2为排除土中空气，将已装有干土的比重瓶，注蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，土样浸泡20h以上，再将瓶在砂浴中煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及低液限黏土应不少于30min，高液限黏土应不少于1h，使土粒分散。 注意沸腾后调节砂浴温度，不使土液溢出瓶外。 排气方法，规程中仍选用煮沸法为主。如需用中性液体时，则采用真空抽气法。 3长颈比重瓶，用滴管调整液面恰至刻度处(以弯月面下缘为准) 擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水，称瓶+水+土总质量。 称量后立即测出瓶内水的温度，准确至0.5℃。 4根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量关系曲线中查得瓶+水总质量。 5如系砂土，煮沸时砂粒易跳出，允许用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气。 6对含有某一定量的可溶盐、不亲性胶体或有机质的土，必须用中性液体(如煤油)测定，并用真空抽气法排除土中气体。 真空压力表读数宜为l00kPa，抽气时间1~2h(直至悬液内无气泡为止)。 易溶盐含量小于0.5％时，用纯水和中性液体测得的比重几乎无差异。 含盐量大于0.5％时，比重值可差1％以上 因此规定含盐量大于0.5％时，用中性液体测定。 3.7本试验称量应准确至0.001g。 4结果整理 4.1用蒸馏水测定时，按下式计算比重： m2=ms+瓶+水’ m2=ms+瓶+水-排出水的重量 m2=ms+瓶+水-排出水的体积×水密度 m2=ms+瓶+水-排出水的体积×Gwt m2=ms+瓶+水-土颗粒的体积×Gwt m2=ms+瓶+水-ms/Gs×Gwt m2=ms+m1-ms/Gs×Gwt ms/Gs×Gwt=ms+m1-m2 Gs=ms/(m1+ms-m2)×Gwt 4.2用中性液体测定时，按下式计算比重： 4.3试验记录格式 4.4精密度和允许差。 本试验必须进行二次平行测定，取其算术平均值，以两位小数表示，其平行差值不得大于0.02。 5报告 5.1土的鉴别分类和代号。 5.2土的比重Gs值。 粗、细粒土混合料比重的测定，规定分别测定粗、细粒土的比重，然后取加权平均值。 浮力法 比重试验的浮力法是建立在当前衡量技术(大称量、高精度、低感量天平)高速发展的基础上，实现该试验方法。 1目的和适用范围 本试验目的是测定土颗粒的比重。 本试验方法适用于粒径大于或等于5mm的土， 且其中粒径大于或等于20