标准击实法测定粗粒土含水率与密度的关系的试验方法
一、前言:
在道路工程、建筑地基处理以及水利工程等众多领域中,对于粗粒土而言,准确掌握其含水率与密度之间的关系,仪器符合中华人民共和国水电部SL237-1999《土工试验规程》、中华人民共和国发改委发布的电力行业标准DL/T5356-2006《水利水电工程粗粒土试验规程》、GB/T15406-2007《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》标准要求。广泛用于水利工程、大坝、公路、铁路、机场、教学、科研等试验检测项目。
二、试验仪器与材料:
标准击实仪:由击实筒、击实锤和导筒组成。对于粗粒土试验,通常选用较大尺寸的击实筒以适应土样粒径。击实锤重量及落距需符合相关标准要求,保证击实功的准确性。
天平:精度需达到 0.1g,用于准确称取土样及相关容器的质量。
烘箱:能将温度稳定控制在 105℃ - 110℃,用于烘干土样测定含水率。
筛子:孔径为 5mm、20mm 等,用于对土样进行筛分,分析土样颗粒组成。
粗粒土样:取自工程现场或指定料场,具有代表性。
三、试验步骤:
土样制备:将采集的粗粒土样风干后,过 20mm 筛,去除粒径大于 20mm 的颗粒。对筛下土样进行充分拌匀,分成若干份备用。
确定含水率梯度:根据经验初步估计粗粒土的最佳含水率范围,在此范围内设置 5 - 6 个不同的含水率梯度,例如分别为 10%、12%、14%、16%、18%、20%。对每份土样加入相应量的水,拌匀后装入密封袋,静置 12 - 24 小时,使水分充分均匀分布。
击实试验:
将击实筒固定在底板上,在筒内壁均匀涂抹一层凡士林,减少土样与筒壁的摩擦。
取一份已制备好含水率的土样,分三层倒入击实筒内。每层土样均需用击实锤按照规定的击实功进行击实,击实次数根据标准确定,一般轻型击实试验每层 25 击,重型击实试验每层 56 击。
击实完成后,用修土刀将击实筒顶部多余的土样削平,称取击实筒与土样的总质量。
小心将土样从击实筒中取出,取代表性土样放入铝盒,称取铝盒与土样质量后,放入烘箱烘干至恒重,再称取铝盒与干土质量,计算该土样的实际含水率。
重复试验:按照上述步骤,对不同含水率的土样依次进行击实试验,记录每次试验的数据。
数据记录与处理参考:
土样编号 | 含水率(%) | 击实筒质量(g) | 击实筒与土样总质量(g) | 湿土质量(g) | 干土质量(g) | 干密度(g/cm³) |
1 | 10.0 | 1500.0 | 3200.0 | 1700.0 | 1545.5 | 1.65 |
2 | 12.0 | 1500.0 | 3250.0 | 1750.0 | 1562.5 | 1.68 |
3 | 14.0 | 1500.0 | 3300.0 | 1800.0 | 1578.9 | 1.70 |
4 | 16.0 | 1500.0 | 3320.0 | 1820.0 | 1569.0 | 1.69 |
5 | 18.0 | 1500.0 | 3330.0 | 1830.0 | 1550.8 | 1.67 |
6 | 20.0 | 1500.0 | 3310.0 | 1810.0 | 1508.3 | 1.63 |
