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二 密度试验 2.1基本原理： 土(体) 的密度是指土的单位体积的质量，单位是g/cm3或kg/m3，土的密度可分为天然密度（湿密度）和干密度两种。 2.2试验方法及适用范围 ?环质量法：一般适用于原状样中的细粒土，未受扰动的砂土，以 及形状规则的土体。 ?蜡封法：适用于具有不规则形状的易碎裂的难以切割的土体。 ?灌砂法，灌水法：用于对粗粒土密度的测试，主要用于施工现 场的测试。 2.3 仪器设备 ?环质量法：环质量，天平，切土质量，钢丝锯，凡士林等 ?蜡封法： 架盘天平（最大称量500克，感量0.01克），蜡，烧 杯，细线，针，切土质量等 ?灌水法：台称（最大称量20千克，感量1克，最大称量50千 克，感量5克），水平尺，铁铲，塑料薄膜，盛水桶，装土器具等 2.4试验步骤 (环质量法) ? 称量所使用环质量的质量和体积。 ? 取待测试的土样，整平其两端，在环质量内壁均匀地涂上一薄层凡士林，然后将环质量质量口向下放在土样上。 ? 将土样削成略大于环质量直径的土柱，然后将环质量向下压，边 压边削，至土样露出环质量为止，将两端余土削平修平，并取剩余代表土样测定含水率。 ? 擦干环质量外壁，称量环质量和土的总质量。 ? 计算 ρ0 = m /v ρd = ρ0/(1+0.01w) ? 本试验需进行两次平行测定，其平行差值应不大于0.03g/cm3， 否则应重新测定，取两次的平均值作为该土样的密度值。 实验数据的计算过程 环质量号：315 环质量质量：42.92g 环质量＋土重：160.98g 环质量体积 60cm3 密度：（160.98g －42.92g ）／60cm ＝1.97g ／cm3 环质量号：280 环质量质量：42.91g 环质量＋土重：164.19g 环质量体积60cm3密度：（164.19g －42.91g ）／60cm ＝2.02g ／cm3 平均密度：（1.97+2.02）／2=1.995g/cm3 指标应用： （1）密度是土的基本物理指标之一，可用来计算土的干密度，孔隙比指标等。 (2) 用来计算土的自重应力。 (3) 用来计算地基稳定性和地基承载力。 三 比重试验（土颗粒） 3.1 基本原理 土颗粒的比重是指土颗粒在105-110℃下烘干至恒重时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值。它是一个比值，没有单位。 3.2 试验方法和适用范围 ?. 比重瓶法。 适用于颗粒粒径小于5mm 的土颗粒 ?. 虹吸筒法。适用于颗粒粒径大于5mm 的土颗粒 ?. 浮称法。 适用于颗粒粒径等于5mm 的土颗粒 3.3 仪器设备 ?. 比重瓶法: 比重瓶（50，100） 天平（最大称量200克，感 量0.001克） 恒温水槽 电炉 温度计（0-50℃，最小刻度0.5） ?. 虹吸筒法：虹吸筒（含虹吸管和虹吸筒） 天平（最大称量1000 克，感量0.1克） 量筒（大于50ml ） ?. 浮称法：铁丝框 盛水容器 浮称天平（最大称量2000克， 感量0.5克）

3.4 试验步骤 ㈠比重瓶法 ① 将比重瓶洗净，和待测土颗粒一起放入烘箱中烘干，然后置于干 燥器内，冷却后称比重瓶的质量（空瓶）。 ② 称取烘干土样装入比重瓶内，称试样和瓶的总质量。100ml 比重瓶装入约15克烘干土，50ml 比重瓶装入约10克烘干土 ③ 向比重瓶内注入半瓶纯水，摇动比重瓶，然后放在带有细砂 的电炉上煮沸，粘性土，粉土沸腾时间不小于1小时，砂土沸腾时间不小于30分钟。 ④ 将煮沸冷却的纯水注入已煮好的比重瓶内，要求将瓶塞插入 后要有多余的水分能从瓶塞的毛细管中溢出。然后将比重瓶放入恒温水槽内，直至水温稳定为止。当比重瓶中上部悬液澄清时，取出比重瓶，擦干瓶的外壁，称量比重瓶，水，和试样的总质量，并测定瓶内的水温。 ⑤ 查表找出该水温下装满水的瓶的质量。 ⑥ 计算： G s =md /(mbw +md -m bws )*Git G s: 土颗粒的比重m d:干土的质量（克） G it ：某温度时纯水或中性液体的比重（可查表） m bw ：注满水时瓶的质量（克） m bws ：试验结束时比重瓶，土和水的总质量（克） 实验数据及计算过程 3.5 注意事项： ①试样中所使用的纯水要煮沸以除去水中所含气体。 ②如果土中含有盐分，要用中性液体代替纯水。 ③比重瓶煮沸冷却后家纯水时要缓慢，插入瓶塞时也要缓 慢。 ④粗颗粒做比重时要先做饱和晾干，不能直接将烘干的土 颗粒放入虹吸筒中。 3.6 指标应用： 比重用于计算其它指标。 四．界限含水率试验 4.1 基本原理： ①试验中的界限划分。将土具有最小强度时的含水率作为液体和塑性 体之间的界限值，称为液限（W l ），它是细粒土呈可塑状态的上限含水率。当土中含水率继续减小，土就变成有脆性，区分塑性和脆性的界限含水率称为塑限（W p ），它是细粒土呈可塑状态的下限含水率。饱和粘性土逐步干燥，土体积逐渐减缩，当土体不再收缩时的含水率称为缩限（W S ）。 ②含水率（W ）与液限（W l ），塑限（W p ）之间的关系： I p (塑性指数)=W l -W p I l (液性指数)=(W-W p )/I p ③工程上常根据塑性指数（I p ）对细粒土进行分类，根据液性指 数（I l ）确定土的状态。 4.2 试验方法和适用范围： ① 液塑限试验方法：光电（数显）液塑限联合测定法，碟式液限仪 法，塑限搓条法。该方法主要针对的是细粒土。 ② 缩限试验方法：采用收缩皿法测定缩限。该方法适用于细粒土。 4.3 仪器设备： ① 液限：光电（数显）液塑限联合测定仪，碟市仪 ，装土杯， 调土质量，电子天平 ，铝盒，烘箱等 ② 塑限：毛玻璃板，游标卡尺 ③ 缩限：收缩皿，天平，蜡，烧杯，细线，针，卡尺等 4.4 试验步骤： ㈠ 液限（光电联合测定法） ①将待测的细粒土粉碎，过0.5 mm 细筛，取筛下土200克用 纯水调制成膏状，静置过夜，以确保试样含水均匀。 ②充分调匀试样，密实地将试样填入试样杯中（试样中不得有 孔隙），并刮平试样杯表面。 ③放试样杯于液限测定仪的平台上，在圆锥仪的锥尖上抹一薄 层凡士林，接通电源，使磁铁吸住圆锥仪。 ④调节零点，使圆锥仪锥尖逐渐接触试样表面，指示灯亮时表 示锥尖仪接触试样表面，按下测试健，5秒后测读圆锥下沉深度，取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附件试样不少于10克放入盒内测定含水率。 ⑤ 将全部试样再加水或吹干并调均匀，重复②- ④步骤，液塑 限联合测定至少要测定3个不同的深度及对应的含水率，经验表明，圆锥入土深度在4-5mm ，9-11mm ，16-18mm 时效果较好。 ㈡ 塑限 ① 取0.5 mm 筛下土100克，加纯水拌匀，湿润过夜。 ② 将制备好的试样房在手中，揉捏至不沾手，再捏扁，当出现 裂缝时，表示其含水率接近塑限。 ③ 将试样捏成椭圆形，放在毛玻璃板上用手掌滚搓，要均匀用 力，土条不得有空心，土条长度不宜大于手掌宽带。 ④ 当土条直径搓成3 mm 时产生裂缝，并开始断裂，表示试样 的含水率已达到塑限含水率，取3-5克测定其含水率。 

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