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1、土工试验员培训讲义第1页，共24页，编辑于2022年，星期五土按有机质分类分类名称有机质含量Wu(%)无机土Wu(%)5%有机质土5%Wu(%)10%泥炭质土10%60%第2页，共24页，编辑于2022年，星期五试验方法1、土工试验方法标准(GB/T50123-1999)用重铬酸钾容量法。它适用批量试验，适用于Wu15%的土，结果偏小约10%。2、对于Wu15%的土,可按岩土工程勘察规范(GB50021-2001)的规定，用灼失量试验确定。结果偏高，与土中结合水和 挥发性盐类的多少有很大关系。第3页，共24页，编辑于2022年，星期五试验方法简介1、万分之一天平，及其它配套设备和试剂。2、有机
2、质计算Om=c(Fe2+)V(Fe2+)-V(Fe2+)*0.003*1.724*(1+0.01w)*100/msc(Fe2+)硫酸亚铁标准溶液浓度V(Fe2+)空白滴定硫酸亚铁用量V(Fe2+)试样测定硫酸亚铁用量W风干试样含水率ms风干试样质量3、注意事项：称量时植物根剔除第4页，共24页，编辑于2022年，星期五第19章水化学分析1、水分析目的：查清场地水对建筑材料的腐蚀性。2、室内分析项目：PH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32、侵蚀性CO2、游离CO2、NH4+、OH-、总矿化度。2.1、溶解性固体（总矿化度）测定：通称为“蒸发残渣”。采用质量法。计算公
3、式:(DS)=(m1-m2-m3)*106/V2.2 PH值测定：采用酸度计法.2.3游离CO2测定：PH值8.4,则水中无游离CO2,。用隔绝CO2移液管装置 2.4侵蚀性CO2测定：加大理石粉的水样用盐酸标准溶液滴定,测定重碳酸根离子浓度;另取一份未加大理石粉的水样测定重碳酸根离子浓度。用差减法计算侵蚀性CO2的含量。计算公式:(侵CO2)=c(HCl)*(V2-V1)*M(CO2)*1000/2V第5页，共24页，编辑于2022年，星期五2.5总碱度、碳酸根及重碳酸根离子测定：总碱度主要由碳酸根及重碳酸根等弱酸阴离子所形成。总碱度用标准强酸来测定。2.6 氯离子的测定：用硝酸银容量法，测
4、定范围：氯离子的质量浓度为10500mg/L。超过此质量浓度的可稀释后再测。计算公式如下：c(Cl-)=C(AgNO3)*V1*1000/VC(AgNO3):硝酸银标准溶液浓度（mmol/L）;V1滴定消耗硝酸银标准溶液体积（mL）；V试样体积（mL）；2.7硫酸根离子的测定：离子的测定：测定方法：测定方法：EDTA容量法、比浊法、质量法。容量法、比浊法、质量法。EDTA容量法适宜测定容量法适宜测定硫酸盐质量浓度为10200mg/L的水样；比浊法适宜测定比浊法适宜测定硫酸盐质量浓度为540mg/L的水样；质量法适宜测定质量法适宜测定硫酸盐质量浓度为105000mg/L的水样。第6页，共24页，
5、编辑于2022年，星期五2.8Ca2+、Mg2+的测定：的测定：采用方法：EDTA二钠连续络合滴定法和原子吸收分光光度法。2.9钠、钾离子的测定钠、钾离子的测定一般采用原子吸收分光光度法和火焰光度法。在水质简分析中，要求不高时，允许使用差减法来计算钠钾离子浓度。第7页，共24页，编辑于2022年，星期五3.0氨离子的测定方法：在碱性溶液中氨离子与纳氏试剂生成黄色配合物而进行比色。第8页，共24页，编辑于2022年，星期五第12节水质分析结果的审核和检查1、阴阳离子总量之间的关系理论上各阴离子物质的量浓度之和=各阳离子物质的量浓度之和阴离子阳离子物质的量浓度之差应符合规定。在水质简分析中，要求不
6、高时，使用差减法来计算钠钾离子浓度时，产生的偏差存在钠钾的浓度中，此时，阴离子物质的量浓度之和应未包括钠钾在内的阳离子物质的量浓度之和。第9页，共24页，编辑于2022年，星期五2、溶解性固体与阴阳离子质量浓度总量之间的关系：溶解性固体与阴阳离子质量浓度总量之间的相对误差应符合规定。（质量守恒定律）3、PH值与HCO3-、CO32-、游离CO2 有关4、PH值与离子的关系：4.1 PH值7.0,无大量重金属离子存在;4.3 PH值8.3,无游离CO2。第10页，共24页，编辑于2022年，星期五5、HCO3-、侵蚀性CO2、游离CO25.1游离CO2应侵蚀性CO2,5.2根据实测HCO3-浓度
7、,查游离CO2理论值,当实测CO2值游离CO2理论值时,水样应具有侵蚀性CO2。第11页，共24页，编辑于2022年，星期五第五篇岩石试验1、岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。不同的岩类有不同的结构和构造。2.1.1、岩石物理试验：含水率、颗粒密度、块体密度、吸水性、膨胀性和耐崩解性等。2.1.2、岩石力学试验：单轴抗压、单轴压缩变形、直剪、点载荷强度、抗拉强度、三轴压缩强度等。第12页，共24页，编辑于2022年，星期五2.2岩石分类:按强度分类:坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩frk(Mpa)frk6060frk3030frk1515frk55frk第13页，共24页，编辑于2022年，星期五
8、2.3标准试样2.3.1单轴抗压强度试验破坏后的形态特征1、圆锥形破坏：没有真正反映其破坏特征，主要是与试验端面之间产生了较大摩擦力及高径比较小。2、柱状劈裂破坏：真正反映其破坏特征。2.3.2世界上几乎所有国家都采用标准试样:d=4.85.4cm且d最大矿物颗粒d10倍以上;h/d=2.02.5。加荷速率:0.51.0MPa/s第14页，共24页，编辑于2022年，星期五第21章试验方法第1节含水率采用烘干法。岩石含水率指岩石中的空隙水和自由水，不包括矿物的结晶水。每组试样不宜少于5个。烘干至相邻24h两次称量之差不超过后1次称量的0.1%，称量精确到0.01g。烘干温度105110C。试样
9、要确保天然状态。第15页，共24页，编辑于2022年，星期五第2节密度试验颗粒密度试验：采用比重瓶法。块体密度试验：可采用量积发、水中称量法或蜡封法。分干密度、饱和密度和湿密度等。第16页，共24页，编辑于2022年，星期五第3节吸水性试验包括岩石吸水率试验和岩石饱和吸水率试验。岩石吸水率试验采用自由浸水法测定，岩石饱和吸水率试验采用煮沸法和真空抽气法测定。试样不少于3块。第17页，共24页，编辑于2022年，星期五第4节膨胀性和耐崩解性试验岩石膨胀性试验测定天然状态下含易吸水膨胀矿物岩石的膨胀性质。分自由膨胀率试验、侧向约束膨胀率试验和膨胀压力试验。耐崩解性试验主要用于岩石的分类。第18页，
10、共24页，编辑于2022年，星期五第5节单轴抗压强度试验单轴抗压强度试验是在无侧限条件下，受轴向力作用破坏时，单位面积上所承受的荷载。随含水率增大而降低。同一条件下，试样 不少于3个。R=P/A，计算取3位有效数字。任意高径比的R按下式换算成高径比为2：1的标准抗压强度ReRe=8R/(7+2D/H)第19页，共24页，编辑于2022年，星期五第6节软化系数软化系数=Rcs/RcdRcs饱和状态下岩石的单轴抗压强度（MPa）Rcd干燥状态下岩石的单轴抗压强度（MPa）凝灰岩的干抗压强度Rcd=61.7178.5（MPa）凝灰岩的饱和抗压强度Rcs=32.5153.7（MPa）凝灰岩的软化系数多
11、在0.520.86之间.第20页，共24页，编辑于2022年，星期五第7节单轴压缩变形试验根据虎克定律，弹性模量：物体所受正应力与相应的正应变之比即E=/。泊松比=横/纵第21页，共24页，编辑于2022年，星期五第8节岩石的抗剪强度及压缩变形试验岩石的剪切强度有3种：抗剪断强度、抗切强度和弱面抗剪强度（包括摩擦试验）。常采用假三轴试验（12=3)三向压缩试验的破坏类型：岩石试件在低围压条件下，其破坏形式为劈裂破坏，这与单轴破坏接近；岩石试件在中等围压条件下，其破坏形式为斜面剪切破坏，其剪切破坏角与最大应力的夹角通常约为45。+（/2）；岩石试件在高围压条件下，试件不出现宏观上的破坏断裂而出现
12、塑性流动破坏。土的被动土压力系数Kp=tan2(45。+（/2）)土的主动土压力系数Ka=tan2(45。-（/2）)第22页，共24页，编辑于2022年，星期五第9节点载荷强度试验点载荷强度试验是将试样置于上下一对球端圆锥之间，施加集中荷载直至破坏，求得岩石点载荷强度和其各向异性指数。通常单轴抗压强度是点载荷强度的2025倍，抗拉强度是点载荷强度的1.53倍。由于结果离散性大，试样数量要求较多（一般为15个试件）。第23页，共24页，编辑于2022年，星期五第10节抗拉强度试验规范采用劈裂法（巴西法），也称径向压裂法，由巴西人Hondros提出的试验方法，属间接拉伸法。根据布辛奈斯克半无限体上作用着集中力的解析解求得。要求试验时施加的线荷载必须通过试样直径，并在破坏时其破裂面也通过该试样直径，否则会有较大误差。t=2P/DhP=破坏荷载D=试样直径H=试样高度第24页，共24页，编辑于2022年，星期五