土工集料试验.docx

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1、土工试验1、 土的定义：岩石经过物理、化学、生物作用以后的产物。物理指标：含水量=mw/ ms 定义：105oC-110 oC烘干所失去的水分质量与干土的质量比饱和度=水体积/空隙体积含水量试验：方法一：烘干法：适用于粉土、粘土、砂土和有机质土仪器：烘箱、天平步骤：A：取土称重 B：烘干（含有机质超过5%，烘干温度65-70度） C：冷却称重精度：两次允许偏差 含水量5 0.3% 含水量40 2%方法二：酒精法：适用于无粘性土和一般粘性土、不适用于有机质土、含盐土和重粘土步骤：燃烧三次其他方法：红外线法 比重法 微波加热法、 钙化气压法密度试验 ：环刀法 灌砂法 灌水法 电动取土器法 蜡封法

2、环刀法步骤：1、取土样、环刀内涂凡士林 2、环刀压入土样 3 称重两次平行试验差值不大于0.03g/cm3比重试验：目的：测干土质量与同体积4度蒸馏水的质量比比重瓶法：粒径小于5mm浮重法：粒径大于5mm比重瓶法步骤：1、绘制温度与瓶水总质量的关系曲线2、 将15g烘干土样装如100 ml比重瓶 注入蒸馏水至一半处 3、 将比重瓶在砂浴中沸腾至少30分钟、土不的溢出4、 冷却 加水至刻度线 5、 称量 瓶加水加土总质量。立即测瓶中水的温度，根据1的曲线读出该温度下的瓶加水的质量。计算： 干土*水的比重/干土+（瓶水总质量）-（瓶水土总质量）两次平行试验差值不大于0.02土的颗粒分析试验：大于0

3、.074mm的土粒用筛分析法；小于0.074mm 的用沉降分析法步骤：1、 无粘聚性土用干筛、含粘土的砂性土用水筛法2、过2mm 筛 大于2mm用粗筛（圆孔）小于2mm用细筛（方孔）3、筛分。砂土的相对密度测试：Dr=(emax-e)/ (emax-emin)emax测定步骤：1、最大孔隙比的测定（1）取代表性试样约1.5kg，充分风干（或烘干），用手搓揉或用圆木棍在橡皮板上碾散，并拌和均匀。（2）将锥形塞杆自漏斗下口穿入，并向上提起，使锥体堵住漏斗管口，一并放入体积1000cm3量筒中，使其下端与量筒底相接。（3）称取试样700g，准确至1g，均匀倒入漏斗中，将漏斗与塞杆同时提高，移动塞杆使

4、锥体略离开管口，管口应经常保持高出砂面约12cm，使试样缓缓且均匀分布地落入量筒中。（4）试样全部落入量筒后取出漏斗与锥形塞，用砂面指平器将砂面拂平，勿使量筒振动，然后测读砂样体积，估读至5cm3。（5）以手掌或橡皮塞堵住量筒口，将量筒倒转，缓慢地转动量筒内的试样，并回到原来位置，如此重复几次，记下体积的最大值，估读至5cm3。（6）取上述两种方法测得较大体积值，计算最大孔隙比。2、最小孔隙比的测定（1）取代表性试样约4kg，按最大孔隙比测定的步骤处理。（2）分三次倒入容器进行振击，先取上述试样600-800g（其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3）倒入1000m3容器内，用振动仪以1

5、50200次/min的速度敲打容器两侧，并在同一时间内，用击锤于试样表面锤击，3060次/min，直至砂样体积不变为止（一般需用时间约510min）。敲打时要用足够的力量使试样处于振动状态。振击时，粗砂可用较少击数，细砂应用较多击数。（3）如用电动最小孔隙比试验仪时，当试样同上法装入容器后，开动电机，进行振击试验。（4）按上述方法进行后两次加土的振动和锤击，第三次加土时应先在容器口上安装套环。（5）最后一次振毕，取下套环，用修土刀齐容器顶面削去多余试样，称量，准确至1g，计算其最小孔隙比。液塑限联合测定：仪器：液塑限联合测定仪步骤：1：过5mm筛2：取样200g3加水使含水量分别控制在液限、略

6、大于塑限和二者中间状态。4密封放置18 h以上5装入盛土杯刮平6测试。锥尖接触表面开动测5秒锥入深度。7 结果整理 双对数坐标，含水量为横坐标，深度为纵坐标。若三点不在一直线上，要通过a 点与b,c连成两条直线，根据液限（a点）在h-wL图上查的hp，再在h-w图上的ab 、bc两直线上求出相应含水量，当两个含水量差值小于2%是，以两点含水量的均值与a点连成直线，若超过2%，则重做试验。对应20 mm的点为液限，根据公式确定塑限入土深度。土的击实试验目的：获得最佳含水量和最大干密度仪器：击实仪步骤：1 备料，测其风干含水量，估计最佳含水量。制备五个不同含水量的土样。2 闷料24h3 击实，分五

7、层，每层900-1100g，击完第一层，测量高度，调整用量。拉毛。4击实完以后，刮平、擦净、称重。5脱摸，取中心土样测含水量。6再称空筒质量。计算完以后进行超尺寸颗粒的校正。固结试验目的：测土的压缩性指标：压缩系数、压缩模量、压缩指数。适用于饱和的粘性土。仪器：固结仪，环刀、透水石、变形测量装置步骤：1、将装好土样的环刀外壁涂上凡士林，放入护环。2、将底板放入容器内，环刀和护环放入容器，底板和土样上面都放透水石。放下加压环和活塞。3、将容器置于加压框架，安装百分表。调零。 4、取掉预压荷载，立即加第一级荷载。加上砝码的同时开动秒表。荷载一般为50Kpa,100 Kpa,300 Kpa,400

8、Kpa5、试验结束后取出土样称质量，测定含水量。压缩系数不是常数，常用100 Kpa-200 Kpa是的压缩系数评价土的压缩标准直接剪切试验目的：测土的抗剪强度。方法：慢剪、快剪 固结快剪仪器：直剪仪。步骤：1、将式样放入剪切盒。2、安装传力装置和位移测量装置。3、施加各级垂直压力，然后向盒中注水，每1h测变形量。4、当测力计读数不变或后退时记录读数继续剪切，取位移为4mm是停止。当测力计无峰值是，取位移为6mm时停止，5、试验结束，取出式样，测定含水量。承载比试验（CBR）仪器：圆孔筛、路强仪，荷载板步骤：1、击实取得最佳含水量和最大干密度。2、制试件，制备三种不同干密度，每种做3个，每层击

9、数为30、50、98次3、测膨胀量：放入水中泡4昼夜。测量。4、贯入试验。A、将式样放到路强仪上，贯入杆与试件顶面全面接触。B、先加45N力，百分表调零。C、加荷载，以1-1.25mm/min的速度将贯入杆压入试件。在变形2.5mm以前读取至少5个读数。结果整理：以单位压力P为横坐标，以贯入量为纵坐标，绘制曲线。一般采用贯入量为2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比，CBR=P*100/7000同时计算贯入量为5mm 时的承载比，CBR=P*100/10500如贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的，试验要重做，如果仍然如此，则采用5mm时的贯入量做承载比。精度要求：三个平行

10、试验 若CV12%,去掉偏大的取平均。若CV12%,干密度偏差小于0.03。取平均。干密度偏差大于0.03，去掉大的取平均。回弹模量试验适用范围：不同湿度和密度的细粒土。仪器：杠杆压力仪、承载板、试筒、千分表，秒表。步骤：准备工作：做击实试验，得出最大含水量、最大干密度。有最佳含水量做试件。1、试样：将试件和试筒放在压力仪的底盘上，承载板放在试件中央，与杠杆压力仪的加压球座对正。安装千分表。2、预压：含水量大于塑限的，最大单位压力P=50-100Kpa，小于塑限的，P=100-200 Kpa，预压1-2次，每次1min。预压后调整承载板位置，千分表调到接近满量程位置。3、回弹模量：将最大压力分

11、4-6份，每级加载1 min，记录千分表读数，卸载，恢复变形，卸载1 min时，记录千分表读数，施加下一级荷载，重复以上步骤，直到最后一级荷载。结果整理：1、回弹变形=加载读数-卸载读数。2、绘制p-L曲线。P为横坐标，L 为纵坐标。精度要求：三个平行试验，每一个与均值之差不超过5%。试验数据处理1四舍六入，最后一位是5，后面不全为零，则进。后面全是零，看其前一位，奇进偶舍。0. 5修约，乘2修约再除20. 2修约，乘5修约再除5材料试验一、 粗集料密度试验：仪器：浸水天平、吊蓝、带溢流口的水槽、烘箱试验准备：1、试样过4.75mm筛（较细集料过2.36mm筛） 2、浸水后漂洗干净步骤：1、试

12、样浸水24h；2、吊篮浸入水槽，将天平调零；3、调节水温15-25度，称取试样水中重mw;4、将集料倒入拧干的湿毛巾，擦至表面看不到发亮水迹，达饱和面干状态；5、称取饱和面干质量mf;6、烘干，称取烘干质量ma。表观密度a=ma/（ma-mw）T; 表干密度s=mf/（mf-mw）T;毛体积密度b=ma/（mf-mw）T;允许差：两次结果相差不得超过0.02.二、 砼用粗集料针片状颗粒含量试验（规准仪法）目的：1、测定大于4.75mm颗粒的总含量；2、评价粗集料的形状，推测抗压碎能力，评定其工程性质；3、评价石料厂的生产水平。仪器：砼集料针状和片状规准仪、天平、台秤、标准套筛。步骤：1、将风干

13、试样用四分法缩分至需用量，称重mo。2、目测挑出有可能属于针片状的，用规准仪逐粒进行鉴定，挑出长度大于相应孔宽不能通过的为针状颗粒。3、进行片状鉴定，挑出厚度小于相应孔宽能通过者为片状颗粒。4、称出片状和针状的总质量m1。结果计算：针片状颗粒含量（%）= m1/ m0100沥青混合料用粗集料针片状颗粒含量试验（游标卡尺法）步骤：1、采集试样；2、四分法取1000g左右；3、过4.75mm筛，称取筛上质量mo，数量不少于800g,并不少于100个；4、目测挑出可能是的，逐个用卡尺量测长度和厚度，将长厚之比3的挑出，判定为针片状颗粒，称质量m1。结果整理：取两次平均值。若两次之差平均值的20%，取

14、平均值作为结果；若平均值的20%，应追加一次，取三次的平均值为结果。三、 集料压碎试验：目的：1、测定粗集料抵抗压碎能力；2、评价承载能力和强度，评定其工程中的适应性。仪器：压力试验机、压碎指标值测定仪、天平、方孔筛、金属量筒、金属捣棒。步骤：1、试样过筛，取13.2mm和9.5mm之间的试样，三组各3000g；2、将试样按大致相等的数量分三层倒入压碎值试模、整平，每层捣实25次，使捣实后试样在试筒内的深度为100mm,将顶层整平，称取试样质量m0；3、将承压柱压在试样上，放压力机上；4、开动压力机，在10min内加载到400KN，稳压5s，卸载；5、将试样倒出过2.36mm筛；6、称取筛下质

15、量m1。计算：压碎值= m1/ m0100，取三次试验结果的平均值作为压碎值的测定值。四、 洛衫机磨耗试验目的：标准条件下测其抗摩擦、抗冲击能力仪器：磨耗机、1.7MM方孔筛步骤：1：水冲洗、烘干2：称量、备料；3：将料装入，装入钢球、调零计数器4；开始试验5：取出料过1。7MM（沥青砼）2.0mm（水泥砼）筛、水洗筛余料上的粉、烘干称重。允许差：两次结果相差不得超过2%五、细集料表观相对密度目的：测表观，鉴定其品质、为配合比提供参数仪器：500ml容量瓶步骤：1：烘干取650g2: 称取300g mo3：先装入一部分水，把料装进去，摇动排气泡，静止24h4: 用滴管加水与刻线平齐，称重m25

16、：称空瓶加水质量m1计算：表观= mo/（mo+ m1m2）允许差：两次结果相差不得超过0。01六、细集料筛析方法：水洗法仪器：方孔筛、天平步骤：1：取烘干料500g2：用1。18和0.075组成套筛水洗3: 收集、烘干、称重允许差：两次结果相差不得超过0.2MX=（A0.15+ A0.3+ A0.6+ A1.18+ A2.36）-5 A4.75/（100- A4.75）MX=3.73.1 粗砂 3.02.3 中 2.21.6 细七、冲击试验目的：测定路面用粗集料的抗冲击性能。以击碎后小于2.36mm部分的质量百分率表示仪器：冲击试验仪、量筒、标准筛准备：1、过筛，取9.5-13.2部分作为式

17、样，2、烘干或风干，冷却。步骤：1、将1/3集料从量筒上方不超过50mm处装入。从上方不超过50mm处捣实25次，同样方法装入剩余料。装完后滚动捣棒除去多余集料。2、将量筒中的集料到入天平称重。3、冲击仪放到坚硬的地面上。并在下面放上铸铁。4、将集料到入金属冲击杯中，捣实25次。5、调整锤击高度，使锤在集料表面以上380+5mm。6、锤自由下落15次，每次间隔不少于1秒。7、筛分，称重。矿质混合料组成设计图解法操作步骤1、准备工作：筛分集料，计算通过率 明确级配范围，计算级配中值。2、绘制框图：绘矩形框图，连对角线作为级配中值。通过纵坐标的通过率，引水平线与对角线相交，做垂线即为相应筛孔的横坐标位置。3、确定各集料用量。将各种集料通过量绘制在框图中，连成继配曲线。根据相临曲线位置关系确定各集料的用量：A：相临曲线重叠 等分，连一垂线使截距相等。B相临曲线相接：连分。C：相临曲线分离：平分4、合成继配的计算与校核。当合成继配超出继配范围时，调整各集料用量，直到满足要求，数次调整不能满足，则掺加单粒级集料或换用其他集料，再行设计。