实验一颗粒大小分析试验比重计法文档格式.docx

1、24.01.30.000810.5-1.917.5-0.7-0.000424.51.50.000911.018.0-0.5-0.000325.01.70.001011.5-1.8-0.001118.5-0.425.51.90.001112.019.0-0.3-0.000226.02.10.001312.5-1.7-0.001019.5-0.1-0.000126.52.20.001413.0-1.620.027.02.50.001513.5-1.5-0.000920.50.10.000127.52.60.001614.0-1.451.00.30.000228.02.90.001814.5-1.3

2、-0.000821.50.50.000328.53.30.001915.0-1.222.00.60.000429.00.002115.5-1.1-0.000722.50.80.000529.53.50.002216.0-1.0-0.000623.00.90.000630.03.70.002316.5-0.923.51.10.0007表2 土粒比重校正值土粒比重2.502.522.542.562.582.602.622.642.66校正值甲种密度计1.0381.0321.0271.0221.0171.0121.0071.0020.998乙种密度计1.6661.6581.6491.6411.632

3、1.6251.6171.6091.6032.682.702.722.742.762.782.802.822.840.9930.9890.9850.9810.9770.9730.9690.9650.9611.5951.5881.5811.5751.5681.5621.5561.5491.5432、处理土样及制备悬液（1） 取代表性试样200300g, 风干并测定试样的风干含水率，放入研钵中，用带橡皮头的研棒研散。（2） 称风干试样30g，倒入500mL锥形瓶，注入纯水200ml, 浸泡过夜。（3） 将盛土液的锥形瓶稍加摇晃后放在煮沸设备上进行煮沸，煮沸时间宜为40min。（4） 将冷却后的悬液全

4、部冲入烧杯中，用带橡皮头研棒研磨；静止约1min，将上部悬液倒在0.075mm洗筛上，经漏斗注入1000mL的大量筒内，遗留杯底沉淀物用橡皮头研棒研散，再加适量纯水搅拌，倒出上部悬液过筛入量筒内。如此反复，直至悬液澄清后将烧杯中全部试样过筛，冲洗干净；将筛上砂粒移入蒸发皿内，烘干后，按试验一步骤2过筛称量，并计算各粒组百分含量。（5） 在大量筒中加入4%浓度的六偏磷酸钠10mL，再注入纯水至1000mL。（6）将搅拌器放入量筒中，沿悬液深度上下搅拌1min，使土粒完全均布到整个悬液中。注意搅拌时勿使悬液溅出量筒外。（7）取出搅拌器，同时立即开动秒表，将密度计放入悬液中，测记0.5、1、2、5、

5、15、30、60、120和1440min时的密度计读数，并测定其相应的悬液温度。根据试验情况或实际需要，可增加密度计读数次数，或缩短最后一次读数时间。（8） 每次读数时均应在预定时间前1020s将密度计徐徐放入悬液中部，不得贴近筒壁，并使密度计竖直，还应在近似于悬液密度的刻度处放手，以免搅动悬液。（9） 密度计读数以弯液面上缘为准。甲种密度计应准确至0.5, 估读至0.1；乙种密度计应准确至0.0002, 估读至0.0001。每次读数完毕，立即取出密度计，放入盛有清水的量筒中。（10） 测定悬液温度，应准确至0.5C。 五、计算及绘图1、计算颗粒直径：式中，d土颗粒粒径，mm； 水的动力粘滞系

6、数（kPas106）；Gs土粒比重；Gwt tC 时水的比重；w04C时纯水的密度，g/cm3；L某一时间t内土粒沉降距离，cm；t 土粒下沉时间，s；g重力加速度（cm/s2）；K粒径计算系数，与悬液温度和土粒比重有关，可由表3查得。表3 粒径计算系数K值表温度t （）土粒比重Gs2.452.552.652.752.8550.13850.13600.13990.13180.12980.12790.12610.12430.122660.13650.13420.13200.12990.12800.12250.120870.13440.13210.13000.12600.12410.12240.1

7、2060.118980.13240.13020.12810.12230.12050.11880.118290.13050.12830.12620.12420.11870.11710.1164100.12880.12670.12470.12270.11730.11560.1141110.12700.12490.12290.12090.11900.11400.1124120.12530.12320.12120.11930.11750.11570.1109130.12350.12140.11950.11580.1094140.12210.12000.11800.11620.11490.11270.1

8、1110.10950.1080150.11840.11650.11480.11300.11130.10960.10810.1067160.11690.11500.11320.11150.10980.10830.1053170.11540.11350.11180.11000.10850.10690.10470.1039180.11590.11210.11030.10860.10710.10550.10400.1026190.11450.11250.11080.10900.10730.10580.10310.10880.1014200.10930.10750.10590.10430.10290.1

9、000210.10990.10640.10330.10180.10030.0990220.10500.10350.10190.10040.0977230.10910.10720.10380.10230.10070.09930.09790.0966240.10780.10610.10440.10280.10120.09970.09820.09600.0956250.10650.09990.09840.09700.09570.0943260.10540.09880.09730.09590.09450.0933270.10410.10240.09920.09620.09480.09350.09232

10、80.10320.09980.09670.09530.09390.09260.0913290.10020.09860.09710.09410.09280.09140.0903300.10080.09910.09750.09310.09180.09050.08932、小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比计算：（1） 甲种比重计式中，X小于某粒径的试样质量的百分比，；md土样干质量，g；Cs土粒比重校正值, 查表1-2；R 甲种密度计读数；mt悬液温度校正值，查表1-1；n 弯液面校正值；土粒密度，g/cm3为分散剂校正值。（2） 乙种比重计式中，土粒比重校正值，查表2；乙种密度计读数；悬液温

11、度校正值，查表1；弯液面校正值；分散剂校正值；Vx悬液体积（1000mL）；20时纯水的密度，取0.9982g/cm3。3、在半对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线，求不均匀系数Cu和曲率系数Cc，说明该土的均一性。必须指出的是, 当试样中既有小于0.075mm的颗粒, 又有大于0.075mm的颗粒, 需进行密度计法和筛析法联合分析时, 应考虑到小于0.075mm的试样质量占试样总质量的百分比, 即应将按式（1-4）或式（1-5）所得的计算结果, 再乘以小于0.075mm的试样质量占试样总质量的百分数, 然后再分别绘制密度计法和筛析法所得的颗粒大小分布曲线, 并将两段曲线连成一条平滑的曲线。4、记录

12、颗粒分析试验记录表（密度计）工程编号 试验者 土样编号 湿土质量 含水率 干土质量 土粒比重 比重校正值 弯液面校正值 试验时间下沉时间t（min）悬液温度T（）比重计读数RRM=R+m+n-CD土粒落距L（cm）粒径d（mm）小于某粒径的土质量百分数（%）结果分析：5、绘制曲线图 见下页思考题1、加分散剂和煮沸的目的是什么2、比重计的读数时间间隔为什么前短后长？3、取土样进行试验，比重计法一般采用30克土，太多货太少对实验有什么影响试验二、界限含水率试验细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土由可塑状态转入到流动状态的界限含水量，塑限是细粒土由半固

13、态转入到可塑状态的界限含水量，缩限是细粒土从半固体状态继续蒸发水分过渡到固体状态时提及不再收缩的含水量。各项含水量的测定按含水量试验的烘箱法进行。A、搓滚法塑限试验一、仪器设备：毛玻璃板、天平、铝盒、烘箱、烘箱、调土碗、调土刀、蒸馏水、滴管、研钵、带橡皮头的研棒。二、操作步骤：（1）选取具有代表性的天然含水量土样或风干土样，用研材研碎土样或压碎过0.5mm的筛，取过筛土样约100g放入调土碗中，加水调拌、浸润，加纯水拌和，浸润静置过夜。（2）为使试验前试样的含水率使其含水量接近塑限；可将试样在手中捏揉至不粘手，或用吹风机稍微吹干，然后将试样捏扁，如出现裂缝，表示含水率已经接近塑限。然后取接近塑

14、限的试样一小块，用手掌在毛玻璃上轻轻搓滚，手掌均匀施力于土条，不得使土条在毛玻璃上无力滚动。土条长度不宜超过手掌宽度。在任何情况下，土条不得产生中空现象。（3）当土条搓至直径为3mm时，土条产生裂缝或开始断裂，此时土样达到塑限。当土条搓至3mm仍未发生裂缝或断裂，表示土含水量高于塑限；若土条搓至大于3mm时就产生裂缝或断裂，则表示含水量低于塑限。在这两种情况下，都应对土样重新进行调制后再进行试验，直至合格为止；（4）取合格的土条放入空铝盒中，随即盖紧盒盖，待收集35g合格的土条后，测定含水率，即得该土塑限；（5）塑限计算式中塑限，%m湿土质量，gms干土质量，gm0盒重，g液限试验76g锥式流

15、限仪锥仪、天平（感量0.01g）、铝盒、调土碗、调土刀、滴管、研钵二、操作步骤（1）液限试验原则上应采用天然含水率的土样进行制备；取代表性的天然含水率的土样200g左右，放在调土碗中，加蒸馏水调成均匀浓糊状，静置一段时间（时间长短可根据天然含水率大小而定）；（2）取浸润好的土样放入调土碗中调拌均匀后，取少量调好的土放在调土刀上（约1.5cm），把圆锥擦净，抹一薄层凡士林油，对准土，当锥尖与土样表面接触时，松开手指，使锥在自重作用下沉入土中，当锥上的刻线已深入土中说明土样含水量太大，如果刻线在土样表面上说明土样含水率小，需再加水，反复几次，（3）当刻线接近表面时可装入试杯中，正式进行试验。（3）

16、用调土刀将试好的土样，分层装入试杯中，边装边压，勿使土样内留有空隙，然后用调土刀齐杯口刮去多余的土，置于杯座上。刮去余土，不得用刀在土上面反复涂抹。（4）将圆锥擦拭干净，捏住圆锥手柄，保持锥体垂直，当锥尖与试样表面正好接触时，轻轻松手让锥体沉入土中，经过15s观察椎体下沉深度；（5）当入土深度达到正好为10mm，且在圆锥环状刻度线处，此时土的含水量即为液限。（6）若锥体入土深度超过或小于10mm时，表示试样的含水率高于或低于液限，然后将试样全部取出，重复（24）的试验步骤重新做；（7）达到要求后取出锥体，将试样杯中的土样分装到两个称量盒里称重，求其含水率；即得液限。计算公式：液限，%m 湿土质

17、量，gms 干土质量，gm0 盒重，g三、实验数据及成果整理塑性指数：，根据塑性指数可对粘性土进行分类，定出土的名称。塑限试验记录表 测定方法：铝盒号铝盒质量盒加湿土质量盒加干土质量水质量干土质量含水率（）mo（g）m1（g）m2（g）m1m2（g）m2mo（g）单值平均值液限试验记录表 测定方法：圆锥下沉深度mm铝盒重盒+湿土重盒+干土重水重干土重天然含水率 = 塑性指数= 液性指数= 按塑性指数定出土的名称为 土根据液性指数此土处于 状态思考题：1、什么是土的界限含水量？2、塑限，液性的大小与哪些因素有关？工程上为什么普遍按塑性指数对粘性土进行分类？3、粘性土只根据其天然含水率，能否判断该

18、土的软硬程度，为什么？试验三、直接剪切试验直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用的方法。通常采用四个试样，分别在不同的垂直压力下，分别施加水平剪切力进行剪切，求得破坏时的剪应力，然后根据库伦定律确定土的抗剪强度参数和c。本试验使用应变控制式直剪仪。可根据实际工程情况需求选用快剪，固结快剪，慢剪，本试验采用快剪一、仪器设备1应变控制式直剪仪：如下图所示，剪切盒、垂直加压框架、剪力传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。图1 应变控制式直剪仪1-垂直变形量表；2-垂直加荷框架；3-推动座；4-试样；5-剪切容器；6-量力环2位移计（百分表）：量程510mm，分度值0.01mm；3环刀。内径6.1

19、8cm，高2.0cm。4其他。天平、削土刀、饱和器、滤纸、润滑油等。 （1）试样制备：从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度和含水量的扰动土试样。按规范规定，测定试样的密度及含水量。对于扰动土样需要饱和时，按规范规定的方法进行抽气饱和。（2）对准上下盒，插入固定销。在下盒内放湿滤纸和透水板。将装有试样的环刀平口向下，对准剪切盒口，在试样顶面放湿滤纸和透水板，然后将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。 转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触。调整测力计读数为零。依次加上加压盖板、钢珠、加压框架，安装垂直位移计，测记起始读数。 （3）施加垂直压力：一个垂直压力相当于现场预期的最大压力p，一个垂直

20、压力要大于p，其他垂直压力均小于p。但垂直压力的各级差值要大致相等。也可以取垂直压力分别为100、200、300、400kPa 各级垂直压力可一次轻轻施加，若土质软弱，也可以分级施加以防试样挤出。 （4）如系饱和试样，则在施加垂直压力5min后，往剪切盒水槽内注满水；如系非饱和试样，仅在活塞周围包以湿棉花，以防止水分蒸发。 （5）在试样上施加规定的垂直压力后，测记垂直变形读数。当每小时垂直变形读数变化不超过0.005mm,认为以达到固结稳定。 （6）试样达到固结稳定后，拔去固定销，开动秒表，以0.81.2mm/min的速率剪切（每分钟46转的均匀速度旋转手轮），使试样在35min剪损。转动过程中不应中途停顿或时快时慢 剪损的标准：当测力计的读数达到稳定，或有明显后退表示试样剪损；一般宜剪切至剪切变形达到4mm；若测力计的读数继续增加，则