土工试验
(交通部《公路工程土工试验规程》JTG E40-2007) 1含水率试验
(适用于粗粒土、细粒土和、有机质土和冻土。) 1.1主要仪器设备
1.2烘箱—应能控制温度在(105~110)℃的范围内; 1.3天平—称量200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g; 1.4试验步骤
1)取具有代表性试样 ,细粒土15 - 30g,砂类土、有机质土为50g,砂砾石为1- 2kg,放人称量盒内,立即盖好盒盖,称质量。称量时,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,移动天平游码,平衡后称量结果减去称量盒质量即为湿土质量。
2)揭开盒盖,将试样和盒放人烘箱内,在温度105 - 110℃恒温下烘干。烘干时间对细粒土不得少于8h,对砂类土不得少于6h。对含有机质超过5%的土或含石膏的土,应将温度控制在60- 70℃的恒温下,干燥12-15h为好。
3)将烘干后的试样 和盒取出,放入干燥器内冷却(-般只需0.5~ 1h即可)冷却亏盖好盒盖,称质量,准确至0.01g。
1.5结果整理
按下式计算含水率
1.6精密度与允许误差
应进行两次平行测定,两次测定的差值,允许平行差值应符合下表:
1
土工试验
2密度试验(环刀法)
1、 目的、范围
本方法适用于细粒土 2、试验仪器设备
2.1环刀:内径6-8cm,高2-5.4cm,壁厚1.5-2.2mm; 2.2天平:感量0.1g。
2.3其他:修土刀、钢丝锯、凡士林等 3、操作步骤;
3.1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--薄层凡士林,刀口向下放在土样上。
3.2用修土刀或钢丝锯将土样.上部削成略大于环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,至土样伸出环刀上部为止。削去两端余土,使土样与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水率。
3.3擦净环刀外壁 ,称环刀与土合质量m,准确至0.1go . 4结果整理
4.1按下列公式计算湿密度及干密度:
式中 ρ—试样的湿密度(g/cm3),准确到0.01g/cm3;
m1—环刀与土质量(g); m2—环刀质量
V—试样体积环刀与(cm3)。 ρd---干密度,计算至w---含水率(%) 4.2允许误差
环刀法密度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。 率。
3、比重试验的虹吸筒法 1、目的、使用范围
2
0.01 g/cm
3
土工试验
适用于粒径选用≥5mm的土,且其中粒径≥20mm土的含水量≥总质量的10%。) 2、主要仪器 1)虹吸筒法;
2)台秤—称量10kg,分度值1g; 3)量筒—容积应大于2000mL。 4)量筒—容积大于2000毫升
5)烘箱、温度计、孔径5mm及20mm的筛等; 3、操作步骤
1)取代表性试样1000~7000g,试样应清洗洁净。直至颗粒表面无尘土和其他污物;
2)再将试样浸在水中一 昼夜取出,晾干(或用布擦干),称管量。
3)注清水人虹吸简 ,至管口有水溢出时停止注水。待管不再有水流出后,关 闭管夹,将试样缓缓放人筒中,边放边搅,至无气泡逸出时为止,搅动时勿使水溅出简外。称量简
4 )将清水注入虹吸筒至虹吸管口的水溢出时关管夹,试样缓缓放入筒虹吸筒中,边放边搅拌,至试样中无气泡逸出为止。搅动时水不得溅出筒外; 5)当虹吸筒内水面平稳时开管夹,让试样排开水通过虹吸管流入量筒,称量筒与水的总质量。并测定量筒内水温,精确至0.5℃;
6)取出试样,烘干,洪干试样质量,精确至1g。称量筒质量,精确至1g。 4、计算与结果评定
1)土粒的比重,应按下式计算
2)按下式计算土料平均比重
3
土工试验
3)精密度与允许差
本试验必须做两次平行测定,取其算数平均值,以两位小数表示,其平行差值不得大于0.02.
4、界限含水率试验(液、塑限联合测定法) 1目的和适用范围
1.1本试验的目的是联合测定土的液限和塑限,用于划分土类、计算天然稠度 和塑性指数,供公路工程设计和施工使用。
1.2本试验适, 用于粒径不大于0. 5mm、有机质含量不大于试样总质量5% 的土。. 2仪器设备
2.1圆锥仪:锥质量为 100g或76g,锥角为30*, 读数显示形式宜采用光电式数 码式、游标式、百分表式。
2.2盛土杯: 直径50mm,深度40 ~ 50mm。 2.3天平:称量 200g,感量0.01g。
2.4其他:筛(孔径0.5mm).调土刀、调土皿称量盒、研钵(附带橡皮头的研杵或 橡皮板、木棒).干燥器、吸管、凡士林等。 3试验步骤
3.1取有代表性的天然含水率或风干土样进行试验。如土中含大于0. 5mm 的土粒或杂物时,应将风千土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压 碎,过0.5mm的筛。取0.5mm筛下的代表性土样200g,分开放人三个盛土皿中, 加不同数量的蒸馏水,土样的含水率分别控制在液限(a点)、略大于塑限(c点) 和二者的中间状态(b点)。用调土刀调匀,盖上湿布,放置18h以上。测定a点的 锥入深度,对于100g锥应为20mm土0.2mmn,对于76g锥应为17mm。测定c 点的锥人深度,对于100g锥应控制在5mm以下,对于76g锥应控制在2mm以 下。对于砂类土,用100g 锥测定c点的锥人深度可大于5mm,用76g锥测定c 点的锥人深度可大于2mm。
3.2将制 备的土样充分搅拌均匀,分层装人盛土杯,用力压密,使空气逸出。对于较干的土样,应先充分搓揉,用调土刀反复压实。试杯装满后,刮成与杯边齐平。
3.3当用游标式或百分表式液限塑限联合测定仪试验时,调平仪器,提起
4
土工试验
锥杆(此时游标或百分表读数为零)、锥头上涂少许凡士林。
3.4将装好 土样的试杯放在联合测定仪的升降座上,转动升降旋钮,待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降,扭动锥下降旋钮,同时开动秒表,经5s时,松开旋钮,锥体停止下落,此时游标读数即为锥入深度hr。
3.5改变锥尖与土接触位置(锥尖两次锥入位置距离不小于1em) ,重复本试验3.3和3.4步骤,得锥入深度h2。h、h2 允许平行误差为0.5mm,否则,应重做。取h、h2平均值作为该点的锥人深度h。
3.6 去掉锥尖入土处的凡士林,取10g以上的土样两个,分别装人称量盒内, 称质量(准确至0.01g) ,测定其含水率101、w2(计算到0.1%)。计算含水率平均值wo .
3.7重复本试验3.2-3.6步骤,对其他两个含水率土样进行试验,测其锥人深度和含水率。
3.8用光电式或数码式液限塑限联 合测定仪测 定时,接通电源,调平机身,打开开关,提上锥体(此 时刻度或数码显示应为零)。将装好土样的试杯放 在升降座上,转动升降旋钮,试杯徐徐上升,土样表 面和锥尖刚好接触,指示灯亮,停止转动旋钮,锥体 立刻自行下沉,5s时,自动停止下落,读数窗上或数 码管上显示键人深度。试验完毕,按动复位按钮,锥 体复位,读数显示为零。 4结果整理
4.1在双对数坐标上,以含水率 w为横坐标,锥 人深度h为纵坐标,点绘a、b.c三点含水率的h-- w图(图T0118-1)。 连此三点,应呈- -条直线。如三 点不在同一直线上,要通过a点与b、c两点连成两 条直线,根据液限(a点含水率)在hp-wL图上查得 hp,以此hp再在h-w的ab及ac两直线上求出相 应的两个含水率。当两个含水率的差值小于2%时,
以该两点含水率的平均值与a点连成-直线。当两个含水率的差值不小于2%时,应重 做试验。
4.2液限的确定方法
4.2.1若采用76g锥做液限试验,则在h-w图上,查得纵坐标入土深度h= 17mm .所对应的横坐标的含水率w,即为该土样的液限wLo
4.2.2若采用100g锥做液限试验,则在h-w图上,查得纵坐标人土深度h = 20mm所对应的横坐标的含水率w ,即为该土样的液限wL。 4.3塑限的确定方法 :
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