3)按确定的试坑直径划出坑口轮廓线,在轮廓线内下挖至要求深度,边挖边将坑内的试样装入盛土容器内,称试样质量。
4)向容砂瓶内注满砂,关阀门,称容砂瓶、漏斗和砂的总质量,准确至10g。 5)将密度测定器倒置(容砂瓶向上)于挖好的坑口上,打开阀门,使砂注入使坑。在注砂过程中不应震动。当砂注满试坑时关闭阀门,称容砂瓶、漏斗和余砂的总质量,准确至10g,并计算注满试坑所用的标准砂质量。
7 试样的密度,应按下式计算:
ρ0=mp/(ms/ρs) (7.2.2-2)
式中 ms——注满试坑所用标准砂的质量(g)。
8 试样的干密度,应按下式计算,准确至0.01 g/cm3。
ρd=mp/(1+0.01w1)/(ms/ρs) (7.2.2-3)
7.3 土粒比重试验(比重瓶法)
7.3.1 一般规定:
1 本试验方法适用于粒径小于5mm的各类土。 2 土颗粒的平均比重,应按下式计算:
Gsm=1/(P1/GS1+P2/GS2) (7.3.1-1)
式中 Gsm ——土颗粒平均比重;
GS1——粒径大于、等于5mm的土颗粒比重; GS2——粒径小于5mm土颗粒比重;
P1 ——粒径大于、等于5mm的土颗粒质量占试样总质量的百分比(%); P2 ——粒径小于5mm的土颗粒质量占总质量的百分比(%)。
3 本试验必须进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.02,取两次测值的平均值。 7.3.2 主要仪器设备:
1 比重瓶:100mL或50mL; 2 恒温水浴:准确度为±1℃; 3 砂浴:可调节温度;
4 天平:称量200g,精度0.001g;
5 温度计:刻度为0~50℃,最小分度值为0.5℃; 7.3.3 比重瓶的校准:
1 将比重瓶洗净、烘干,置于干燥箱内,冷却后秤量,准确至0.001g。 2 将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。对长颈比重瓶注水至刻度处;对短颈比重瓶应注满纯水,塞紧瓶塞,多余水自瓶塞毛细管中溢出,将比重瓶放入恒温水槽直至瓶内水温稳定。取出比重瓶,檫干外壁,称瓶水总质量,精确至0.001g,测定恒温水槽内水温,精确至0.5℃
3 调节数个恒温水槽内的温度,温度差宜为5℃,测定不同温度下的瓶、水总质量。每个温度时均应进行量词平行测定,两次测定的差值不得大于0.002g,取两次测值的平均值,绘制温度与评、水总质量的关系曲线。 7.3.3 试样制备,按照本指导书第6.1.5条1、2款的步骤进行。 7.3.4 试验步骤:
1 将比重瓶烘干。称取烘干试样15g(当用50mL的比重瓶时,称取试样10g)装入比重瓶,称试样和瓶的总质量,准确至0.001g。
2 向比重瓶内注入半瓶纯水,摇动比重瓶,并在砂浴上煮沸,煮沸时间自悬液沸腾起砂土不少于30min,粘土、粉土不得少于1h。沸腾后调节砂浴温度,比重瓶内悬液不得溢出。对砂土宜用真空抽气法;对含有可溶盐、有机质和亲水性胶体的土必须用中性液体(煤油)代替纯水,采用真空抽气法排气,真空表读数宜接近当地一个大气负压值,抽气时间不少于1h。
注:用中性液体,不能用煮沸法。
3 将煮沸经冷却的纯水(或抽气后的中性液体)注入装有试样悬液的比重瓶。将比重瓶置于恒温恒温水浴内至温度稳定,且瓶内上部悬液澄清。取出比重瓶,擦干凭外壁,称比重瓶、水、试样总质量,精确至0.001g;并应测定瓶内的水温,准确至0.5℃。
4 从温度与瓶、水总质量的关系曲线中查得各试验温度下的瓶、水总质量。 7.3.5 土的比重Gs,按下式计算:
Gs=md·GiT/(mbw+md-mbwa) (7.3.5)
式中 mbw——比重瓶、水总质量(g); mbwa——比重瓶、水、试样总质量(g);
GiT——T℃时纯水或中性液体的比重; md——试样质量(g)。
7.4 颗粒分析试验
7.4.1 本试验方法适用于粒径小于、等于60mm,大于0.075mm的土。 7.4.2 仪器设备:
1 分析筛:
1)粗筛:孔径为60、40、20、10、5、2mm。
2)细筛:孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。
2 天平:称量5000g,最小分度值1g;称量1000g,最小分度值0.1g;称量200g,
最小分度值0.01g。
颗粒尺寸(mm) <2 <10 <20 <40 <60 3 振筛机:筛析过程中应能上下震动。 4 其他:烘箱、研钵、瓷盘、毛刷等。 7.4.3筛析法的取样数量,应符合表7.4.3的规定
表7.4.3 取样数量
7.4.4 试验步骤:
1 按本标准表7.4.3的规定称取试样的质量,应精确到0.1g,试样数量超过500g时,应精确至1g。
2 将试样过2mm筛,称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时,不作细筛分析;筛上的试样质量小于试样总质量的10%时,不作粗筛分析。
3 取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中,筛下的试样倒入依次叠好的细筛中,进行筛析。细筛宜置于振筛机上震筛,振筛时间宜为10~15min。再按由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,应精确到0.1g。
4 筛后各级筛上和筛底上的试样质量的总和与筛前试样总质量的差值,不
取样数量(g) 100~300 300~1000 1000~2000 2000~4000 4000以上 得大于试样总质量的1%。
7.4.5 含有细粒土颗粒的砂土的筛析法试验,应按下列步骤进行:
1 按本标准上表的规定称取代表性试样,置于盛水容器中充分搅拌,使试样的粗细颗粒完全分离。
2 将容器中的试样悬液通过2mm筛,取筛上的试样烘至恒重,称烘干试样质量,应准确到0.1g,并按本标准1.1.4条3、4款的步骤进行粗筛分析,取筛下的试样悬液,用带橡皮条的研杆研磨,再过0.075mm筛,并将筛上试样烘至恒重,称烘干试样质量,应准确至0.1g,然后按本标准1.1.4条3、4款的步骤进行细筛分析。
3 当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%时,应按本标准密度计法或移液管法测定小于0.075mm的颗粒组成。
7.4.6 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比,应按下式计算:
X=ma/mb·dx (7.4.6)
式中 X—小于某粒径的试样质量占总质量的百分比(%);
ma—小于某粒径的试样质量(g);
mb—细筛分析时为所取的试样质量;粗筛分析时为试样总质量(g); dx—粒径小于2mm的试样质量占试样总质量的百分比(%)。
7.4.7 以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标,颗粒粒径为横坐标,在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线。 7.4.8 必要是计算级配指标:不均匀系数和曲率指数。
1 不均匀系数按下式计算:
Cu=d60/d10 (7.4.8-1)
式中 Cu——不均匀系数;
d60——限制粒径,颗粒大小分布曲线上的某粒径,小于该粒径的土含量
占总质量的60%;
d10——有效粒径,颗粒大小分布曲线上的某粒径,小于该粒径的土含量
占总质量的60%。
2 曲率系数按下式计算:
Cc=d230/(d10·d60) (7.4.8-2)
式中 Cc——曲率系数;
d60——颗粒大小分布曲线上的某粒径,小于该粒径的土含量占总质量的
30%。
7.5 界限含水率试验
7.5.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm以及有机质含量不大于试样总质量
5%的土。
7.5.2 主要仪器设备:
1 光电式液塑限联合测定仪:圆锥质量为:76g,试样杯内径为40mm,高度为30mm。
2 天平:称量200g,精度0.01g。 7.5.3 试验步骤:
1 本试验宜采用天然含水率试样,当土样不均匀时,采用风干试样,当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时,应过0.5mm筛。
2 当采用天然含水率土样时,取代表性土样250g;采用风干试样时,取0.5mm筛下的代表性土样200g,将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状,放入调土皿,浸润过夜。
3 将制备的试样充分调拌均匀,填入试样杯中,填样时不应留有空隙,对较干的试样应充分搓揉,密实地填入试样杯中,填满后刮平表面。
4 将试样杯放在联合测定仪的升降座上,在圆锥上抹一薄层凡士林,接通电源,使电磁铁吸住圆锥。
5 调节零点,将屏幕上的标尺调在零点,调整升降座、使圆锥尖接触试样表面,指示灯亮时圆锥在自重下沉试样,经5s后测读圆锥下沉深度(显示在屏幕上),取出试样杯,挖去锥尖入土处的凡士林,取锥体附近的试样不少于10g,放入称量盒内,测定含水率。
6 将全部试样再加水或吹干并调匀,重复本条3至5款的步骤分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。液塑限联合测定应不少于三点。
7.5.4 试样的含水率应按标准式(7.1.3)计算。
7.5.5 以含水率为横坐标,圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系