范文一:土的含水率试验
实验一 土的含水率试验
(一)、试验目的 0 土的含水率指土在105—110C下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。土在天然状态下的含水率称为土的天然含水率。所以,试验的目的:测定土的含水率。
(二)、试验方法适用范围
、烘干法:室内试验的标准方法,一般粘性土都可以采用。 1
2、酒精燃烧法:适用于快速简易测定细粒土的含水率。
3、比重法:适用于砂类土。
(三)、烘干法试验
1、仪器设备
?烘箱:采用电热烘箱;?天平:称量200g,分度值0.01g;?其他:干燥器,称量盒。
2、操作步骤
(1)取代表性试样,粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m的称0量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量m,精确至0.01g. 10 (2)打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105——110C的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时;砂类土不得少于6小时;对含有机质0超过10%的土,应将温度控制在65——70C的恒温下烘至恒量。
(3)将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温,称干土加盒质量m为,精确至0.01g。 2
3、计算含水率:按下式计算
mm,mw12w,,,100%
mm,ms20
4、要求:(1)计算准确至0.1%;(2)本试验需进行2次平行测定,取其算术平均值,允许平行差值应符合下表规定。
小于10 10—40 大于40 含水率(%)
允许平行差值(%) 0.5 1.0 2.0
5、本试验记录格式详见报告
实验一 含水量试验
含水量试验记录表
工程名称 试验者
试验方法 计算者
试验日期 校核者
盒 盒加湿 盒加干 试 土 盒
质量 土质量 土质量 水的质量 干土质量 含水率 平均含水率 样 样
(g) (g) (g) (g) (g) (%) (%) 编 说 号
号 明 (1) (2) (3) (4)=(2)-(3) (5)=(3)-(1) (6)= (4)/ (5 ) (7)
范文二:土的含水率试验
土的含水量试验
烘干法
1.目的和适用范围
本试验方法适用于测定黏质土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机质土和冻土土类的含水率。
2.仪器设备
2.1烘箱:可采用电热烘箱或温度能保持105~110℃的其他能源烘箱。
2.2天平:称量200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g。
2.3其他:干燥器、称量盒[为简化计算手续,可将盒质量定期(3~6个月)调整为恒质量值]等。
3.试验步骤
3.1取具有代表性试样,细粒土15~30g,砂砾土、有机质土为50g,砂砾石为1~2kg,放入称量盒内,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,移动天平砝码,平衡后称量结果即为湿土质量。
3.2揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,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。
3.3将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内冷却(一般只需0.5~1H即可)。冷却后盖好盒盖,称质量,准确至0.01g。
4.结果整理
4.1按下列计算含水率:
w=(m-m0)/m0*100
式中w----含水率(%),计算至0.1:;
m----湿土质量(g);
m0----干土质量(g)。
4.2整理数据于试验报告。
酒精燃烧法
1.目的和适用范围
本试验方法使用于快速简易测定细粒土(含有机质的土除外)的含水量。 2.仪器设备
2.1称量盒(定期调整为恒质量)。
2.2天平:感量0.01g。
2.3酒精:纯度95%。
2.4滴管、火柴、调土刀等。
3. 试验步骤
3.1取具有代表性试样(黏质土5~10g,砂类土20~30g),放入称量盒内,称湿土质量m,准确至0.01g。
3.2用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中出现自由液面为止。为使酒精在试样中充分混合均匀,可将盒底在桌面上轻轻敲击。
3.3点燃盒中酒精,燃至火焰熄灭。
3.4将试样冷却数分钟,按本试验3.3、3.4方法再重新燃烧两次。
3.5待第三次火焰熄灭后,盖好盒盖,立即称干土质量m0,准确至0.01g。
4.结果准理
4.1按下列计算含水率:
w=(m-m0)/m0*100
式中w----含水率(%),计算至0.1:;
m----湿土质量(g);
m0----干土质量(g)。
4.2整理数据于试验报告。
比重法
1.目的和适用范围
本试验方法适用于砂土类。 2.仪器设备
2.1玻璃瓶:容积500mL以上。
2.2天平:称量1000g,感量0.5g。
2.3其他:漏斗、小勺、吸水球、玻璃片、土样盘及玻璃棒等。
3.试验步骤
3.1取代表性砂类土试样200~300g,放入土样盘中。
3.2向玻璃瓶中注入清水至1/3左右,然后用漏斗将土样盘中的试样倒入瓶中,并用玻璃棒搅拌1~2min,直至所含气体完全排出为止。
3.3向瓶中加清水至全部充满,静置1min后用吸水球吸去泡沫,再加清水使其充满,盖上玻璃片,擦干瓶外壁,称质量。
3.4倒去瓶中混合液,洗净,再向瓶中加清水至全部充满,盖上玻璃片,擦干瓶外壁,称质量,准确至0.5g。
4.结果整理
4.1按下式计算含水率
w={m(G-1)/G(m1-m2)-1}*100
式中:w----砂类土的含水率(%),计算至0.1;
m-----湿土质量(g);
m1----瓶、水、土、玻璃片合质量(g);
m2----瓶、水、玻璃片合质量(g);
G----砂土类的比重。
4.2整理数据于试验报告。
范文三:土的含水率试验
一、土的含水率试验(烘干法)
实验说明与注意事项:(1)含水率试验以烘干法为室内的标准方法,精度高,应用广。
(2)试样烘至恒重所需的时间与取土数量有关。规定细粒土为15-30g,细粒土宜烘8-10h,砂类土因持水性差,颗粒大小相差悬殊,水分变化不大,所以试样应多取一些,取50g,对砂类土宜烘6-8h。对有机质含量超过5%的土,因土质不均匀,采用烘干法时,除注明有机质含量外,亦应取50g。
(3)一般认为土在105-1100C温度下能将土中部分结晶水和自由水蒸发掉,对于石膏土来说,若将土的烘干温度定在1100C左右,对含石膏土会失去结晶水,用此方法测定其含水率有影响。如果土中有石膏,则试样应该在不超过800C的温度下烘干,并要烘12-15h。
(4)有机质土在105-1100C温度下经长时间烘干后,有机质特别是腐殖酸会在烘干过程中逐渐分解而不断损失,使测得的含水率比实际的含水率大,土中有机质含量越高,误差越大。故对有机质含量超过5%的土,规定在60-700C恒温下进行烘干,干燥12-15h为好。
(5)烘干期间烘箱不应频繁开启,以免影响箱内温度。水分较多的土,不应与接近烘干的土在一个烘箱内烘。因烘箱底层温度较高,故试样应距底层有一定的距离。将称量盒校正恒重后,简化了试验过程中反复测量称量盒的手续。但使用一定时间后称量盒的质量常有变化,因此一般半年需要校正一次,以保证试验精度。
二、土的含水率试验(酒精燃烧法)
实验说明与注意事项:(1)本实验法在现场测试规程中用的较多。取代表性试验时,砂类土数量应多于黏质土。酒精纯度要求达95%。
(2)对有机质土其有机成分会燃烧,这样所测含水率会偏大。测定结果将与含水率定义不符。
(3)一般酒精应烧三次,为使酒精在试验中充分混合均匀,可将盒底在桌面上轻轻敲击。
(4)根据经验得知,用酒精燃烧法测量土的含水率的准确度与土类有关。用酒精法测砂的含水量时,所得结果于烘干法的结果相符。用酒精燃烧法测黏性土,特别是重亚黏土和黏土的含水率时,所测结果于烘干法的结果相差很大。酒精燃烧法测得的含水率常小于烘干法的结果。其主要原因是,酒精难于将黏性土烧干。此外,潮湿的黏性土难于粉碎,也使酒精法的准确度降低。对于有机质含量高的土,不能采用酒精燃烧法测含水率。
范文四:土的含水率试验三种比对方法探讨
础是临界状态土力学和精典塑性力学 ,而临界状态土力学和精典塑性力学是两门相对较抽象较难学的课程 ,这样对于很
大比例的工程技术人员或学生 、部分教师来说不易掌握剑桥模型的实质内容 ,本文通过对土的基本性质的介绍 ,和对剑
桥模型的简化描述 ,希望对剑桥模型的理解上有所帮助 。
〔关键词 〕 土 ;工程性质 ;应力应变特性 ;弹塑性模型
( ) 文章编号 : 1009 - 0088 2010 02 - 0007 - 03 中图分类号 : TV 3 文章标识码 : B
由于土由碎散的固体颗粒组成 ,土的变形主要不是由于土 1 土的基本工程性质 颗粒本身引起的 ,而是由于颗粒间的位置的变化引起的 。这样
在不同应力水平下由相同应力增量而引起的应变增量就会不 1. 1 碎散性和不均匀性 同 ,这就是非线性 。
土体是由大小不同的颗粒组成的 ,颗粒间存在着大量的孔 2. 2 土的剪胀性隙 ,可以透水和 透 气 , 颗 粒 间 有 一 定 的 粘 聚 力 , 但 其 粘 聚 力 很 由于土是碎散颗粒的集合体 ,在各向等压力作用下由于孔
() 弱 。同其它材料相 比 如岩石 , 可以近似的 认为土体是碎 散 隙的减小从而导致较大的体积压缩 ,这种体积的压缩大部分是
不可恢复的 。对于密砂或强超固结土来说 ,在三轴试验中 ,偏 的 ,是一种摩擦为主的集聚性材料 。
应力差的增加引起 轴 应 变 的 增 加 , 开 始 时 试 样 有 少 量 体 积 压 随着土的生成环境和条件不同 ,土体会产生竖向和水平向缩 ,随后随偏应力差 的 增 加 使 一 些 土 颗 粒 越 过 其 周 围 的 土 颗 的不均匀性 ,甚至还会产生各向异性 。同一场地不同深度的土
粒 ,这样使得土体发生体积膨胀 , 孔隙比增加 。这就是土体的 的性质不一样 ,在相距几米以外的土性质有可能就发生变化 ,
剪胀性 。见图 1。 即使同一点的土在不同方向上其力学性质也是不同的 。例如
竖向刚度要大于水平向刚度 ;同一土层较深处的刚度一般也大
于较浅处的刚度 ,表现出极大的不均匀性 。
1. 2 变异性
土是在漫长的地质年代和自然界作用下所形成的性质复
杂 、不均匀 、各向异性的产物 ,这种物质会随时间和空间的变化
而变化 ,把土的工程性质随时空变异的性质叫做土的自然变异
性 ,这种变异性是客观的 、自然形成的 。同时土的工程性质受
外界温度 、湿度 、地下水 、荷载等的影响而发生显著的变化 ,表
现出较强的易变性 。
1. 3 土性的不确定性和复杂性
土与其它土木工程材料相比 ,它的一个最主要的特点就是
不确定性 。对土体变形的预测值与实测值相差一倍以上也并
不奇怪 ,土性的不确定性主要是由于土体的复杂性引起的 。
土的性质复杂是指 : 土是非线性材料 ,没有惟一的应力应
变关系 ;土具有不均匀性和各向异性 ; 土的多相性所引起的复
杂力学行为 ;影响土的工程性质的因素复杂等 。土的性质依赖
于其结构 、压力 、时间 、应力历史 、应力路径等 。
2 土的应力应变特性
3. 1 应力水平 影响土应力应变关系的应力条件3 所谓应力水平一般指土体在当前应力状态下所受到的应 力作用的情况 ,其常有 2 种表示方法 ,一是用围压绝对值的大
q 表小来表示 ,二是用剪应力与破坏值之比来表示 ,即用 S = q f示 。以围压为例 ,图 3表示承德中密砂在不同围压的三轴试验
σ曲线 ,由曲线可见 。随围压 的增加 ,砂土的强度和刚度都明 3
显提高 ,应力应变曲线形状也有变化 。在高围压下 , 即使很密 实的土也不会出现剪胀和硬变软化现象 。当然土的变形模量 随围压的提高也会提高 ,这是由于围压的约束作用 , 使由碎散 材料组成的土体变形相对减小的缘故 。这也是土区别于其它 材料的重要特性之一 。
3. 2 应力路径
应力路径指土在其形成过程中经历的应力变化情况 ,即土 体从初始状态到终了状态应力所走的路径 ,是对土体应力变化 过程的一个细致记录和描述 。土体在外荷载变化的过程中 ,应 力将随之而变化 。如果是弹性体 ,其应力应变关系是一一对应 的 ,其变形与应力路径无关 ,其应力应变关系永远符合虎克定 律 。
3. 3 应力历史
应力历史指天然土在过去所经历过的应力过程 ,包括土在 试验室或在工程施工 、运行中受到的应力过程 ,对粘性土一般 指其固结历史 。知道了粘性土在历史上所受到过的最大上覆 压力 ,就可以判断其是超固结土 、正常固结土还是欠固结土 ,从 而能判断其所应具有的工程性质 。
4 剑桥模型
( ) 剑桥模型是由英国剑桥大学罗斯柯 Ro scoe等人建立的
λ( ))( e = e- 1np1 q =M p 4 0
( ) ( ) ( ) 根据式 1 、3 和式 4 , 并 采 用 相 关 联 流 动 法 则 , 可 得 式中 e—孔隙比 ;为初始孔隙比 ;
λe—初始孔隙比 ; Cam - c lay模型的屈服面和塑性势面方程 : 0
—压缩线的斜率 ; p λ - k p —平均主应力 。 f = g =1 +n 1 + ep 0 0( )通过对式 1 进行微分 ,可得 2 λ q - k p ( ) ( ) ε5 11 + - = 0 2 2 n v 1 + eM P 0 λ )( de = dp2 式中 k—正常固结土等向回弹线的斜率 ; p p ε—塑性体积应变 。 ( )由式 2可知 , 当平均 主应力 p 增加时 , 土 的 刚 度 逐 渐 增 v
大 、体应变逐渐减小 ,体现了土的压硬性特性 。为了描述土的 模型是适合正常固结土和弱超固结土的弹塑性 Cam - c lay(剪胀性 ,在 Cam - c lay模型 以下的 Cam - c lay模型指 1968 年 模型 。模型简单 ,参数较少且具有明确的物理意义 ,因此 ,在国
)提出的修正的模型 中采用了如下的剪胀方程 : 内外已得到了广泛的应用 。由于 Cam - c lay模型是建立在 p -
πq坐标下的弹塑性模型 ,在 平面上屈服曲线为 M ise s圆 ,故它 p2 2 2 ε dv Mp- q 不能合理描述土的三维特性 。Cam - c lay模型是以塑性体积应 ( )3 =p 2p q εd 变作为硬化参数 ,它不能反映土的正剪胀和软化特性 。同时 , d
它以各向同性的饱和土为研究对象 ,故它不能模拟土的各向异 式中 M —临界状态应力比 ;
q—广义剪应力 ;
p ε d—塑性体积应变增量 ;()性 、非饱和性等诸多复杂特性 。 v 编校 :郭宝丽 p ε d—塑性剪应变增量 。d
( )式 3反映了塑性应变增量比与应力水平的关系 。当达到 收稿日期 : 2010 - 02 - 20
范文五:土的含水率试验三种比对方法探讨
土的含水率?
土木一班 22200?72569? 黄康
摘要:介绍土工试?验中3种含?水率试验方?法,即烘干法、酒精燃烧法?和微波法,并通过比对?这3种方法?的试验数据?,认为用微波?法在测定含?水率的方法?中较其他两?种方法更经?济和实用,准确度也较?高。
关键词:烘干法 酒精燃烧法? 微波法 含水率
0 引言
根据国家标?准,土的含水率?定义为试样?在105~110?温度下烘至?恒量时所失?去的水质量?和达恒量后?干土质量的?比值,以百分数表示。土在天然状??态下的含水?率称为天然?含水率。含水率是土?的基本物理?性质指标之?一,它的变化将?会使土的物?理、力学性质发?生一系列的?变化,可使土在半?固态、可塑状态和?流动状态之?间转变, 或者表现出?稍湿、很湿或饱和?状态,也可造成土?在压缩性和?稳定性上的?差异。测定土的含?水率,了解土的含?水情况,为计算土的?孔隙比、液性指数、饱和度以及?土的其他物?理、力学试验提?供必要的数?据,也是建筑物?地基、路堤、土坝等施工?质量控制的?重要指标。
在国家标准?GB/T 50123?-1999(2008)里提供的试?验方法只有?一种,即烘干法来?测定土的含?水率,而含水率试?验方法有多?种,本文就拿另?外两种试验?方法,即酒精燃烧?法和微波法?来与烘干法?一同对同一?土样测试来?进行比对。
1 测定土的含?水率的3 种方法
1.1 烘干法 烘干法是测?定土的含水?率的标准方?法,烘干设备是?温控烘干箱?,其温度可以?进行控制,烘干温度采?用105,110 ?,这是取决于?土的水理性?质。但对含有机?质超过干土?质量5%的土,规定烘干温?度为65,70 ?,因为含有机?质土在10?5~110?温度下经过?长时间烘干?后,有机质特别?是腐植酸会?在烘干过程?中逐渐分解?而不断损失?,使测得的含?水率比实际?的含水率大?,土中有机质?含量越高误?差就越大。烘干法试验?应对同一土?样的两个试?样进行平行?测定,并取两个含?水率测值的?算术平均值?。当含水率小于40%?时,允许的平行?测定差值为?1%;当含水率等?于、大于40%时,允许的平行?测定差值为?2%。
1.2 酒精燃烧法? 此方法是采?用浓度为9?5%以上的酒精?燃烧来烘干?土样,所用的器皿?为铝盒。此方法存在?的一些缺点?是燃烧时间?长,不易观察火?苗,酒精燃
烧产?生的水蒸汽?又可能被土?样吸收,使含水率不?易测准。 一般适用于?土样质量较?小,不含有机质?的粘土、粉土、砂土等,否则会造成?含水量偏高?。
1.3 微波法 此方法是利?用超高频电?磁波对土样?进行微波作?用,使土样中的?水分子在微?波场作用下?不断快速排?列和换向,土样内部温?度升高,水分从而不?断蒸发。此方法时间?短,烘干速度快?,均匀性好,测定准确,效率较高,而且一次可?进行多个土?样烘干。经测试,10min?可将30g? 的多个土样?烘干。因土质及含?水率的不同?,可调节微波?炉的功率。试验前可用?同一土样先?烘10mi?n并记录其?干土质量,再以每级5?min递增?和记录,直到干土质?量不变(精确到0. 01 g)从而确定合?适的烘干时?间。当土样的含?水率较大,蒸气来不及?从微波炉的?排气口排出?时,应停机待炉?内部分蒸气?排出后,并将凝聚在?门上的蒸气?擦掉,然后再开机?,这样一来有?利于缩短烘?干时间。
2 3种试验数?据对比
为了比较这?3种试验方?法,在实验室用?这3种方法?同时对同一?土样进行平?行试验,最终比较3?种方法的试?验数据。为了使试验?数据更加准?确,所选取的土?样应注意其?均匀性,以免含水率?测定存在较?大误差,影响数据对?比。 在室内将同?一土样分为?均匀的3份?,分别用3种?方法进行测?定,取各平均值?对比
从试验结果?数据上看,虽试验次数?不多,但仍可看到?微波法得到?的含水率与?烘干法得到?的含水率相?近。当试验要求?不高时,可用微波法?的结果代替?烘干法的结?果;但当试验要?求较高时,不能用微波?法的结果简?单取代烘干?法的结果,而应该结合?实际情况采?用回归分析?法进行换算?得到更适当?的含水率测?定值。特别是当所?测土样较多?时,用微波法能?快速而准确?地测定出土?样的含水率?,并能基本满?足工程检测?的需要。
3 结束语
土工试验中?含水率是土?的基本物理?指标之一,它的正确与?否,不仅影响其?他物理指标?的变化,还影响土的?力学指标。3种测定方?法中的烘干?法操作简便?,结果准确,但需时间长?,效率较低;酒精燃烧法?需时也较长?,且结果偏差?大,无法满足现?场需要;只有微波法?既能以较快?的速度测定?土样含水率?,结果也较为?准确,所以笔者认?为其是提高?检测效率较?为有效,在实际工作?中可根据具?体情况考虑?采用的一种?方法。
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