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关于影响自由膨胀率试验结果因素 　　摘要：现行的土工试验方法和相关行业和部门的土工试验操作规程对自由膨胀率试验也规定了较详细、具体的试验操作步骤和方法，为试验结果的稳定性和准确性提供了一定的保证。但因各种因素的影响，试验结果的差异性还是存在，但土工试验方法标准和相关行业的土工试验操作规程一直没有进行补充和修订。通过多年的实践，发现规程操作步骤的不足之处，造成了不同单位、不同个人对同一种土样完全按照规程进行试验时，仍然会产生不尽一致的试验结果，甚至在不同单位试验结果误差更远，导致对膨胀土的判别失去了准确性。为使自由膨胀率试验方法更完善，试验结果更具精确性，通过多年试验经验中总结出针对于易于产生误差的不足之处进行改进建议。 关键词：自由膨胀率;膨胀土；操作方法；影响因素 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 文章编号： 一引言 所谓膨胀土就是一种黏性土，其所含的矿物成分对于所处的环境变化，特别是对于湿度状态变化非常敏感，其结果是随着湿度的增加或减少而发生膨胀或收缩，并产生膨胀压力，或收缩裂缝，影响其胀缩性的主要成分，是其所含的蒙脱石黏土矿物。在我省分布较为广泛。该土具有吸水膨胀、失水收缩和往复变形的性质，对路基造成的的破坏很大且不易修复。为防止和解决膨胀土的危害性，对初步判定的膨胀土进行自由膨胀率试验。 通过研究表明，土中黏土矿物成分蒙脱石含量愈多，自由膨胀率愈大。自由膨胀率试验方法具有试验设备少、操作简单易行、试验周期短等特点，易于进行大量室内试验，与土的液塑限试验相结合，可以得到比较满意的膨胀土判别结果。 二影响因素 （一） 试样制备 对于特定的土样，其自由膨胀率的测试结果受试样的粉碎程度和取土质量的制约。而试样的粉碎程度和取土质量主要受碾细、过筛、漏斗口径、土样下落距离、搅拌次数等几个环节的影响，针对这些影响因素，现设计了以下的试验。 1不同粒径质量对自由膨胀率结果的影响 由于测试过程中人为干扰因素较多，对于同一种土样，不同制备方法对所取土样质量有较大影响。首先是土样过筛的孔径大小分布问题。目前常用的自由膨胀率试验方法是采用风干土碾碎过0.5mm筛，然后混合均匀，并在105~110℃下烘干至恒重，在干燥器中冷却后用标准量土杯取10ml进行自由膨胀率测试。利用筛孔为0.5mm、0.25mm、0.075mm的三种标准筛，将试验所用的土样制备成3种粒径范围的土粒，土粒粒组分别为 　　自由膨胀率随搅拌遍数而增大的典型曲线如图1所示。虽然样子膨胀率有随搅拌遍数的增加而逐渐最大的趋势，从图中可以明显看出，搅拌第二遍时出现明显的拐点，搅拌第二遍的结果与后几遍的结果已经相差不打，可见试样搅拌2~3遍后的结果作为最终的结果比较合适。 图1不同试样自由膨胀率随搅拌遍数变化曲线 （三）试验设备 自由膨胀率试验因步骤简单易操作，试验设备也较简陋，设备误差完全靠操作人员自己控制。为使试验结果更加合理性，对试验设备容易引起自由膨胀率试验结果误差的可能性情况进行以下试验研究比对。 1漏斗下口直径对试验结果的影响 土工试验规程规定试验中使用无颈漏斗上口直径50~60mm，下口直径4~5mm。进行试验比较结果见表2. 表2三种口径取土质量与自由膨胀率试验结果 从表中可以看出，口径对取土质量及自由膨胀率试验结果影响不大。质量相差0.03g，自由膨胀率相差4%，由此可见无颈漏斗口径对试验结果影响很小，前提是口径范围在规定的4~5mm之内时。 2漏斗下口到量土杯距离对自由膨胀率试验结果的影响 表3三种下落高度对试验结果的影响 利用上表分析漏斗下口到量土杯的距离对取土质量及自由膨胀率结果的影响程度。当漏斗下口径为5mm时，取土质量最大相差0.05g，自由膨胀率相差2%。可以看出下落距离对试验结果影响也很小。 3不同无颈漏斗对自由膨胀率试验结果的影响 膨胀仪配套设备装置中的无颈漏斗有玻璃漏斗和金属漏斗两种，金属漏斗内壁粗糙，减缓了土样下落速度，进而影响土样在量土杯中的堆积密度，导致试验结果产生误差。为进一步证实上述情况，对金属漏斗、玻璃漏斗试验结果进行了对比分析，发现两者之间存在一定的差距，在13组数据中，有7组数据玻璃漏斗大于金属漏斗5%~10%。取自蚌埠中环线详勘来样进行试验，见表4。 表4使用金属漏洞和玻璃漏斗所得自由膨胀率试验结果 4不同容积的量筒在试验中对自由膨胀率试验结果的影响 经比较试验表明（如表5所示），用100mL比用50mL量筒测得的结果系统性地偏大，说明量筒容积大的水量多、土柱矮、压力小。土样充分浸泡在水中，颗粒间隙大，土粒浸水膨胀的效果较50mL量筒好 。100mL量