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土工试验方法标准—密度试验

时间:2020-10-30来源:泰鼎恒业浏览次数:

5 密 度 试 验
5.1环 刀法
5.1.1 本试验方法适用于细粒土。
5.1.2 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定;
1 环刀;内径61.8mm和79.8mm,高度20mm。
2 天平∶称量500g,最小分度值0.1g;称量200g,最小分度值0.01g。
5.1.3 环刀法测定密度,应按本标准第3.1.4条2款的步骤进行。
5.1.4 试样的湿密度,应按下式计算∶
            (5.1.4)
式中 ρ0——试样的湿密度(g/cm3),准确到0.01g/cm³。
5.1.5 试样的干密度,应按下式:
             (5.1.5)
5.1.6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/m³,取两次测值的平均值。
5.1.7 环刀法试验的记录格式见附录D表D-2。
5.2 蜡 封 法
5.2.1 本试验方法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土。
5.2.2 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定∶
1 蜡封设备∶应附熔蜡加热器。
2 天平;应符合本标准第5.1.2条2款的规定。
5.2.3 蜡封法试验,应按下列步骤进行;
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,准确至0.01g。
2 持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中,浸没后立即提出,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。
3 将蜡封试样挂在天平的一端没于盛有纯水的烧杯中,称蜡封试样在纯水中的质量,并测定纯水的温度。
4 取出试样,擦干蜡面上的承分,再称蜡封试样质量。当浸水后试样质量增加时,应另取试样重做试验。
5.2.4 试样的密度,应按下式计算∶
       (5.2.4)
式中mn——蜡封试样质量(g);
     mnw——蜡封试样在纯水中的质量(g);
     ρwT——纯水在 T℃时的密度(g/cm3);
       ρn——蜡的密度(g/cm3)。
5.2.5试样的干密度,应按式(5.1.5)计算。
5.2.6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。
5.2.7 蜡封法试验的记录格式见附录D表D-3。
5.3 灌 水 法
5.3.1 本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度。
5.3.2 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定∶
1 储水筒直径应均匀,并附有刻度及出水管。
2台秤∶称量50kg,最小分度值10g。
5.3.3 灌水法试验,应按下列步骤进行∶
1 根据试样最大粒径,确定试坑尺寸见表5.3.3。
               表5.3.3  试坑尺寸(mm)

 试样最大粒径 试坑尺寸
直径 深度
 
5(20)
 
40
 
60
 
 
150
 
200
 
250
 
200
 
250
 
300
 
2 将选定试验处的试坑地面整管,除去表面松散的土层。
3按确定的试坑直径划出坑口轮廓线,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袋平铺于坑内,翻过套环压住薄膜四周。
5记录储水筒内初始水位高度,拧开储水筒出水管开关,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,直至袋内水面与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做试验。
5.3.4.试坑的体积,应按下式计算∶
       Vp=(H1-H2)×Aw-V0      (5.3.4)
式中Vp——试坑体积(cm3);
       H1——储水筒内初始水位高度(cm);
       H2——储水筒内注水终了时水位高度(am);
      Aw——储水筒断面积(cm2);
      V0——套环体积(cm3)。
5.3.5 试样的密度,应按下式计算∶
          (5.3.5)
式中 mp——取自试坑内的试样质量(g)。
5.3.6灌水法试验的记录格式见附录D表D-4。
5.4 灌 砂 法
5.4.1本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度。
5.4.2本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定∶
1 密度测定器∶由容砂瓶、灌砂漏斗和底盘组成(图5.4.2)。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。
 

图5.4.2 密度测定器
1一底盘 2—灌砂漏斗;3一螺纹接头;4一容砂瓶;5—阀门
2 天平:称量10kg,最小分度值5g;称量500g,最小分度值0.1g。
5.4.3标准砂密度的测定,应按下列步骤进行∶
1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
2组装容砂瓶与灌砂漏斗,螺纹联接处应旋紧,称其质量。
3将密度测定器竖立,灌砂漏斗口向上,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,继续向漏斗内注砂漏入瓶内,当砂停止流动时迅速关闭阀门,倒掉漏斗内多余的砂,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。
4倒出容砂瓶内的标准砂,通过漏头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次测值的平均值。
5.4.4 容砂瓶的容积,应按下式计算∶
          (5.4.4)
式中 Vr——容砂瓶容积(mL);
      mr2——容砂瓶、漏斗和水的总质量(g);
     mr1——容砂瓶和漏斗的质量(g);
     ρwr——不同水温时水的密度(g/cm3),查表5.4.4.
表5.4.4 水的密度 

5.4.5 标准砂的密度,应按下式计算∶
             (5.4.5)
式中ρs——标准砂的密度(g/cm³);
     mrs——容砂瓶、漏斗和标准砂的总质量(g)。
5.4.8 灌砂法试验,应按下列步骤进行∶
1 按本标准第5.3.3条1~3款的步骤挖好规定的试坑尺寸,并称试样质量。
2向容砂瓶内注满砂,关阀门,称容砂瓶,漏斗和砂的总质量,准确至10g。
3将密度测定器倒置(容砂瓶向上)于挖好的坑口上,打开阀门,使砂注入试坑。在注砂过程中不应震动。当砂注满试坑时关闭阀门,称容砂瓶、漏斗和余砂的总质量,准确至10g,并计算注满试坑所用的标准砂质量。
5.4.7 试样的密度,应按下式计算∶
             (5.4.7)
式中 ms——注满试坑所用标准砂的质量(g)。
5.4.8试样的干密度,应按下式计算,准确至0.01g/cm³
              (5.4.8)
5.4.8 灌砂法试验的记录格式见附录D表D-5。