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1、长江大学城市建设学院土力学实验指导教师：孔祥国指导教师：孔祥国长江大学城市建设学院试验一试验一 土的三相指标测定土的三相指标测定一、试验目的一、试验目的测定土在天然状态下的密度，含水率和比重；掌握测定土在天然状态下的密度，含水率和比重；掌握土的密度、含水率、比重标准实验方法的操作技能；土的密度、含水率、比重标准实验方法的操作技能；加深对土的三相指标的理解。加深对土的三相指标的理解。长江大学城市建设学院二、试验原理及方法二、试验原理及方法1、烘干法测含水率：用环刀取土，称量，烘干，再称量，、烘干法测含水率：用环刀取土，称量，烘干，再称量，计算土的含水率。计算土的含水率。2、环刀法测土的密度：用环
2、刀取土，称量，测出单位体、环刀法测土的密度：用环刀取土，称量，测出单位体积土的质量。积土的质量。3、比重瓶法测比重：制备土样，将比重瓶烘干，称瓶质、比重瓶法测比重：制备土样，将比重瓶烘干，称瓶质量量m0；装烘干试样约；装烘干试样约15g入比重瓶内，称干土加瓶质量入比重瓶内，称干土加瓶质量m3；将已装有干土的比重瓶，注纯水至瓶的一半处，摇动比；将已装有干土的比重瓶，注纯水至瓶的一半处，摇动比重瓶，并将瓶放在砂浴上煮沸；将煮沸经冷却的纯水注入重瓶，并将瓶放在砂浴上煮沸；将煮沸经冷却的纯水注入有试样的比重瓶近满，用滴管注入纯水至瓶口，塞好瓶塞，有试样的比重瓶近满，用滴管注入纯水至瓶口，塞好瓶塞，称瓶
3、、水、土的总质量称瓶、水、土的总质量m2；根据测得的温度，测查试验温；根据测得的温度，测查试验温度下瓶、水的总质量度下瓶、水的总质量m1；计算比重。；计算比重。长江大学城市建设学院三、试验仪器三、试验仪器仪器：天平、烘箱、干燥器、样盒、环刀、仪器：天平、烘箱、干燥器、样盒、环刀、调土刀、修土刀、刮刀、盛土盘、砂浴、比调土刀、修土刀、刮刀、盛土盘、砂浴、比重瓶、温度计等。重瓶、温度计等。材料：原状样、扰动样、凡士林。材料：原状样、扰动样、凡士林。长江大学城市建设学院四、试验步骤四、试验步骤1、含水率测定、含水率测定（1）取代表性试样，粘性土为）取代表性试样，粘性土为15-30g，砂性土、有机质土
4、，砂性土、有机质土为为 50g,放入质量为放入质量为m0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量加盒总质量m1，精确至。，精确至。（2）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105-1100C的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于土不得少于8小时；砂类土不得少于小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过小时；对含有机质超过10%的土，应将温度控制在的土，应将温度控制在65-700C的恒温下烘至恒量。的恒温下烘至恒量。（3）将烘干后的试样和盒取出，盖好
5、盒盖放入干燥器内冷）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，称干土加盒质量却至室温，称干土加盒质量m2为，精确至。为，精确至。（4）计算含水率）计算含水率。长江大学城市建设学院2、土的密度测定、土的密度测定 （1）测出环刀的容积）测出环刀的容积V，在天平上称环刀质量，在天平上称环刀质量m1。（2）取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备）取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。土样。（3）环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将）环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸
6、出环刀为止。将环刀两边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。擦净环刀外壁。（4）将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环）将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量刀与湿土的总质量m2。（5）计算土的密度）计算土的密度。长江大学城市建设学院3、比重测定、比重测定将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量m0，精确至。，精确至。取烘干后的土约取烘干后的土约15g，装入比重瓶内，称干土加瓶总质量，装入比重瓶内，称干土加瓶总质量m3，精确至。，精确至。在装有干土的
7、比重瓶中，注入蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，使在装有干土的比重瓶中，注入蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，使干土完全浸于水中，然后将瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时间：砂土、粉土干土完全浸于水中，然后将瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时间：砂土、粉土一般不少于一般不少于30min，粘性土一般不少于，粘性土一般不少于1h。煮沸时间自悬液沸腾时开始。煮沸时间自悬液沸腾时开始算。煮沸时应常摇动比重瓶，调节砂浴温度，且注意悬液不能液出瓶外。算。煮沸时应常摇动比重瓶，调节砂浴温度，且注意悬液不能液出瓶外。对砂性土宜用真空抽气法；对含有可溶盐、有机质和亲水性胶体的土用对砂性土宜用真空抽气法；对含有可溶盐、有机质和亲水性胶体
8、的土用中性液体代替纯水时，应用真空抽气法排气。中性液体代替纯水时，应用真空抽气法排气。将比重瓶放进恒温水槽内冷却（若无恒温水槽，可将比重瓶放在木板将比重瓶放进恒温水槽内冷却（若无恒温水槽，可将比重瓶放在木板上冷却至室温），注入煮沸过（排除气泡）的蒸馏水至瓶颈中部。上冷却至室温），注入煮沸过（排除气泡）的蒸馏水至瓶颈中部。待瓶内上部悬液澄清后，用滴管注入煮沸过的蒸馏水至瓶口，塞紧瓶待瓶内上部悬液澄清后，用滴管注入煮沸过的蒸馏水至瓶口，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称得比重瓶、水和土总质量塞，擦干瓶外水分，称得比重瓶、水和土总质量m2，精确至。然后立即，精确至。然后立即量测瓶内水的温度量测瓶内水的温度t
9、，量测时，应放在桌子上或用手捏住瓶颈量测，不宜，量测时，应放在桌子上或用手捏住瓶颈量测，不宜用手握住比重瓶量测。用手握住比重瓶量测。倒出悬液，洗净比重瓶，装满煮沸过的蒸馏水，并使瓶内温度与步骤倒出悬液，洗净比重瓶，装满煮沸过的蒸馏水，并使瓶内温度与步骤中称量后得的温度中称量后得的温度t相同，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称得比重瓶和水相同，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称得比重瓶和水总质量总质量m1，精确至。，精确至。土粒的比重计算土粒的比重计算。长江大学城市建设学院五五、成果整理、成果整理1、试验的含水率应按下式计算，准确至。、试验的含水率应按下式计算，准确至。2 2、试样的湿密度（天然密度），应按下式
10、计算：、试样的湿密度（天然密度），应按下式计算：(g/cm(g/cm3 3)3 3、土粒的比重应按下式计算：、土粒的比重应按下式计算：长江大学城市建设学院六、注意事项六、注意事项用天平称量要细心，每个实验应做平行实验，用天平称量要细心，每个实验应做平行实验，取两次实验结果的平均值为测定值。取两次实验结果的平均值为测定值。长江大学城市建设学院七、作七、作 业业1、测定土的三相比例指标的目的是什么？、测定土的三相比例指标的目的是什么？2、测定含水率常见的有哪几种方法？、测定含水率常见的有哪几种方法？3、土样含水率在工程中有何价值？、土样含水率在工程中有何价值？4、密度和干密度的区别是什么？、密度和干密度的区别是什么？5、土粒的比重与土的密度有何区别？、土粒的比重与土的密度有何区别？