《土工测试技术》实验.ppt

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1、Experimental Teaching Center of Civil Engineering土土 木木 工工 程程 实实 验验 教教 学学 中中 心心土工测试技术土工测试技术实验实验Experimental Teaching Center of Civil Engineering土土 木木 工工 程程 实实 验验 教教 学学 中中 心心课程简介课程简介 土工测试技术是土木工程专业岩土工程方向的专业课土工测试技术是土木工程专业岩土工程方向的专业课土工测试技术是土木工程专业岩土工程方向的专业课土工测试技术是土木工程专业岩土工程方向的专业课 。我国。我国。我国。我国地域辽阔，自然地理环境复杂多

2、样，土的工程性质也千变万化，随着地域辽阔，自然地理环境复杂多样，土的工程性质也千变万化，随着地域辽阔，自然地理环境复杂多样，土的工程性质也千变万化，随着地域辽阔，自然地理环境复杂多样，土的工程性质也千变万化，随着工程建设发展，需要对土的工程性质更全面更深入地研究，因此如何工程建设发展，需要对土的工程性质更全面更深入地研究，因此如何工程建设发展，需要对土的工程性质更全面更深入地研究，因此如何工程建设发展，需要对土的工程性质更全面更深入地研究，因此如何通过有效的土工实验技术正确的测定土的工程性质指标，对各类工程通过有效的土工实验技术正确的测定土的工程性质指标，对各类工程通过有效的土工实验技术正确的

3、测定土的工程性质指标，对各类工程通过有效的土工实验技术正确的测定土的工程性质指标，对各类工程建设项目至关重要，是岩土工程勘察中重要内容。建设项目至关重要，是岩土工程勘察中重要内容。建设项目至关重要，是岩土工程勘察中重要内容。建设项目至关重要，是岩土工程勘察中重要内容。通过本课程的学习使学生掌握常用的土工测试方法和理论，了解通过本课程的学习使学生掌握常用的土工测试方法和理论，了解通过本课程的学习使学生掌握常用的土工测试方法和理论，了解通过本课程的学习使学生掌握常用的土工测试方法和理论，了解土体物理力学性质指标的工程应用，学会编制实验方案和实验数据整土体物理力学性质指标的工程应用，学会编制实验方案

4、和实验数据整土体物理力学性质指标的工程应用，学会编制实验方案和实验数据整土体物理力学性质指标的工程应用，学会编制实验方案和实验数据整理的方法，增强学生实践动手能力和综合分析能力，培养学生认真工理的方法，增强学生实践动手能力和综合分析能力，培养学生认真工理的方法，增强学生实践动手能力和综合分析能力，培养学生认真工理的方法，增强学生实践动手能力和综合分析能力，培养学生认真工作习惯。作习惯。作习惯。作习惯。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering 目 录实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验二实验二实验二实验二 密度实验

5、密度实验密度实验密度实验实验三实验三实验三实验三 比重实验比重实验比重实验比重实验实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验五实验五实验五实验五 界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验实验六实验六实验六实验六 相对密度实验相对密度实验相对密度实验相对密度实验实验七实验七实验七实验七 天然休止角天然休止角天然休止角天然休止角目 录 目 录 目 录 目 录 目 录 实验八实验八实验八实验八 渗透实验渗透实验渗透实验渗透实验 实验九实验九实验九实验九 击实实验击实实验击实实验击实实验 实验十实验十实验十实验十 固结（压缩）实验固结（压缩）实验固结

6、（压缩）实验固结（压缩）实验 实验十一实验十一实验十一实验十一 直接剪切实验直接剪切实验直接剪切实验直接剪切实验实验十二实验十二实验十二实验十二 无侧限抗压强度实验无侧限抗压强度实验无侧限抗压强度实验无侧限抗压强度实验实验十三实验十三实验十三实验十三 三轴剪切实验三轴剪切实验三轴剪切实验三轴剪切实验 土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验一含水率实验一、实验目的一、实验目的 测定土的含水率，以了解土的含水情况，是计算土的孔隙测定土的含水率，以了解土的含水情况，是计算土的孔隙比

7、、液性指数、饱和度及其它物理性质指标不可缺少的一个基比、液性指数、饱和度及其它物理性质指标不可缺少的一个基本指标。本指标。二、实验原理二、实验原理 土样含水率是指土样在土样含水率是指土样在105105至至110110的温度下烘干至恒重的温度下烘干至恒重拾所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。即：拾所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。即：（1-11-1）式中式中ww含水率含水率;m;m1 1称量盒加湿土质量称量盒加湿土质量(g);m(g);m2 2称量盒称量盒加干土质量加干土质量(g);m(g);m0 0称量盒质量称量盒质量(g);(g);土土 木木 工工 程程 学学

8、院院School of civil engineering实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验一含水率实验三、实验方法三、实验方法 1 1 1 1、烘干法、烘干法、烘干法、烘干法 1 1）仪器设备）仪器设备 （1 1）恒温烘箱；）恒温烘箱；（2 2）分析天平感量）分析天平感量0.01g0.01g；（3 3）附属设备、称量盆（铝盒）、干燥器、温度计等。）附属设备、称量盆（铝盒）、干燥器、温度计等。2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （1 1）从土样中选取具有代表性的试样）从土样中选取具有代表性的试样151530g30g（对于砾（对于砾类土，取类土，取100

9、g100g以上试样），放在称量盒中，立即盖好盒盖，称以上试样），放在称量盒中，立即盖好盒盖，称盒加湿土质量盒加湿土质量m1m1，准确至，准确至0.01g0.01g。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验一含水率实验三、实验方法三、实验方法 2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （2 2）打开盒盖，将盒放入烘箱中在温度）打开盒盖，将盒放入烘箱中在温度105105110 110 下下烘至恒重；对于有机质含量超过烘至恒重；对于有机质含量超过5%5%的有机质土和有机土，或含的有机

10、质土和有机土，或含石膏和硫酸盐矿物的土采用石膏和硫酸盐矿物的土采用65 65 70 70 温度，将土烘干至恒量。温度，将土烘干至恒量。一般砂土约需一般砂土约需1 12 2小时，粉土、粉质粘土约需小时，粉土、粉质粘土约需6 68 8小时，粘土小时，粘土约需约需1010小时，有机土约需小时，有机土约需4848小时以上，然后取出放在干燥器内小时以上，然后取出放在干燥器内冷却至室温。冷却至室温。（3 3）将盒从干燥器内取出，盖好盒盖，称盒加干土质量，）将盒从干燥器内取出，盖好盒盖，称盒加干土质量，准确至准确至0.01g0.01g。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil eng

11、ineering实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验一含水率实验三、实验方法三、实验方法 3 3）实验成果整理）实验成果整理）实验成果整理）实验成果整理 含水率计算见式含水率计算见式(1-1)(1-1)。含水率实验应进行两次平行实验，。含水率实验应进行两次平行实验，当两次测定含水率的差值在允许的范围内时，取两个测值的算当两次测定含水率的差值在允许的范围内时，取两个测值的算术平均值作为该土样的含水率。当含水率小于术平均值作为该土样的含水率。当含水率小于40%40%时，允许的时，允许的平行测定差值不大于平行测定差值不大于1%1%；当含水率；当含水率40%40%时，

12、允许的平行测定时，允许的平行测定差值不大于差值不大于2%2%。4 4 4 4）注意事项）注意事项）注意事项）注意事项 （1 1）使用称量盒前，应先检查盒盖与盒底号码是否一致，）使用称量盒前，应先检查盒盖与盒底号码是否一致，发现不一致时应另相符者进行称量；发现不一致时应另相符者进行称量；（2 2）烘干土从烘箱内取出时，切勿外露在空气中，以免干）烘干土从烘箱内取出时，切勿外露在空气中，以免干土吸收水蒸气。土吸收水蒸气。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验一含水率实验三、实验方法

13、三、实验方法2 2 2 2、酒精燃烧法、酒精燃烧法、酒精燃烧法、酒精燃烧法 酒精燃烧法是将土试样和酒精拌合，点燃酒精，随着酒精的酒精燃烧法是将土试样和酒精拌合，点燃酒精，随着酒精的燃烧使试样中水分蒸发的方法。该方法简易快速，适用于测定无机燃烧使试样中水分蒸发的方法。该方法简易快速，适用于测定无机的细粒土含水率，尤其现场没有烘箱或土样较少的情况。的细粒土含水率，尤其现场没有烘箱或土样较少的情况。酒精燃烧法实验同样应进行两个试样平行测定，允许平行差值酒精燃烧法实验同样应进行两个试样平行测定，允许平行差值与烘干法相同，含水率计算见式与烘干法相同，含水率计算见式(1-1)(1-1)。操作步骤从略。操作

14、步骤从略。注意事项：注意事项：注意事项：注意事项：应采用滴管加酒精，酒精瓶用后应随时加盖，远离称量盒。应采用滴管加酒精，酒精瓶用后应随时加盖，远离称量盒。燃烧的称量盒应放在瓷盘内。燃烧的称量盒应放在瓷盘内。第二次加酒精于土中时，应等火焰完全熄灭后进行。第二次加酒精于土中时，应等火焰完全熄灭后进行。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验一实验一实验一实验一 含水率实验含水率实验含水率实验含水率实验实验一含水率实验四、实验报告要求四、实验报告要求 1 1、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实验、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实

15、验仪器、实验步骤、实验数据整理及实验结果分析；步骤、实验数据整理及实验结果分析；2 2、要求独立完成实验报告，书写整齐；、要求独立完成实验报告，书写整齐；3 3、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。五、思考题五、思考题1 1、为什么有机质土应采用较低温度烘干？、为什么有机质土应采用较低温度烘干？2 2、酒精燃烧法适用范围、酒精燃烧法适用范围？土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 一、实验目的一、实验目的 土的密

16、度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指土的密度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一。土的密度反映了土的疏密程度，是计算土的其它物理标之一。土的密度反映了土的疏密程度，是计算土的其它物理性质指标的依据，也是填土压实施工密实度控制的重要指标之性质指标的依据，也是填土压实施工密实度控制的重要指标之一。土的密度一般是指土的湿密度一。土的密度一般是指土的湿密度，除此以外还有土的干密度，除此以外还有土的干密度 d 、土的饱和密度、土的饱和密度 sat和土的有效密度和土的有效密度。二、实验方法及原理二、实验方法及原理 密度实验方法有环刀法、蜡封法、灌砂法和灌水法等。对密度实验方法有环刀法、

17、蜡封法、灌砂法和灌水法等。对于细粒原状土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，于细粒原状土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可采用蜡封法；对于现场粗粒土，可采用灌水法或灌砂法。可采用蜡封法；对于现场粗粒土，可采用灌水法或灌砂法。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 1 1 1 1、环刀法、环刀法、环刀法、环刀法 1 1）仪器设备）仪器设备 （1 1）环刀；）环刀；（2 2）分析天平，感量）分析天平，感量0.01g0.01g

18、；（3 3）修土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。）修土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （1 1）按工程需要取原状土样，其直径和高度应大于环刀）按工程需要取原状土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。的尺寸，整平两端放在玻璃板上。（2 2）将环刀的刀口向下放在土样上面，然后用手将环刀）将环刀的刀口向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，将两端余土垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，将两端余土削去修平，并及时在两端盖上平滑的圆玻璃片。削去修平，并及时在两端盖上平滑的圆玻璃片。土土 木木 工工 程

19、程 学学 院院School of civil engineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （3 3）擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质）擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量，准确至量，准确至0.01g0.01g。3 3 3 3）实验成果整理）实验成果整理）实验成果整理）实验成果整理 计算土的密度计算土的密度（2-12-1）式中式中 密度密度(g/cm(g/cm3 3),),准确至准确至0.01(g/cm0.01(g/cm3 3););m m

20、土的质土的质量量(g);(g);V V 环刀的体积环刀的体积(cm(cm3 3););mm1 1 环刀加土的质量环刀加土的质量(g);(g);mm0 0 环环刀质量刀质量(g)(g)。密度实验应进行平行实验，当平行实验的差值密度实验应进行平行实验，当平行实验的差值密度实验应进行平行实验，当平行实验的差值密度实验应进行平行实验，当平行实验的差值0.03g/cm0.03g/cm0.03g/cm0.03g/cm3 3 3 3,取其两次测值的算术平均值。取其两次测值的算术平均值。取其两次测值的算术平均值。取其两次测值的算术平均值。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil eng

21、ineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 2 2 2 2、蜡封法、蜡封法、蜡封法、蜡封法 1 1）仪器设备）仪器设备 （1 1）熔蜡加热器；机械式天平；）熔蜡加热器；机械式天平；（2 2）削土刀；蜡；温度计；烧杯；细线；针等。）削土刀；蜡；温度计；烧杯；细线；针等。2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （1 1）从原状土样中切取体积不小于）从原状土样中切取体积不小于30cm30cm3 3的代表性试样，的代表性试样，清除表面浮土及尖锐棱角，用细线系上，称试样质量，准确至清除表面浮土及尖锐棱角，用细线系上，称

22、试样质量，准确至0.01g0.01g。（2 2）持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立）持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查试样表面的蜡膜，当有气泡时应用针刺破，再用即提出，检查试样表面的蜡膜，当有气泡时应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封试样质量，准确至蜡液补平，冷却后称蜡封试样质量，准确至0.01g0.01g。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 2 2 2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （3

23、3）将蜡封试样挂在天平的一端，浸没于盛有纯水的烧杯）将蜡封试样挂在天平的一端，浸没于盛有纯水的烧杯中，称蜡封试样在纯水的质量，并测定纯水的温度。中，称蜡封试样在纯水的质量，并测定纯水的温度。（4 4）取出试样，揩干拉面上的水分，再称量蜡封试样质量。）取出试样，揩干拉面上的水分，再称量蜡封试样质量。当浸水后试样质量增加时，应另取试样重做实验。当浸水后试样质量增加时，应另取试样重做实验。3 3 3 3）计算试样的密度）计算试样的密度）计算试样的密度）计算试样的密度（2-22-2）式中式中 m mn n蜡封试样质量蜡封试样质量(g);m(g);mnwnw蜡封试样质量蜡封试样质量(g);(g);wTw

24、T 纯水在纯水在TT时的密度时的密度(g/cm(g/cm3 3););n n 蜡的密度蜡的密度(g/cm(g/cm3 3)。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 3 3 3 3、灌水法、灌水法、灌水法、灌水法 1 1）仪器设备）仪器设备 （1 1）储水筒：直径均匀，并具有刻度即出水管；）储水筒：直径均匀，并具有刻度即出水管；（2 2）台秤：称量）台秤：称量5050，最小分度值，最小分度值10 g10 g；（3 3）其他设备：铁镐、铁铲

25、、水平尺、塑料薄膜袋等。）其他设备：铁镐、铁铲、水平尺、塑料薄膜袋等。2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤（从略）（从略）3 3 3 3）实验成果整理）实验成果整理）实验成果整理）实验成果整理 试坑的体积试坑的体积 V VP P=（H H1 1-H-H2 2）AAww V V0 0 试样的密度试样的密度 =m=mp p/V/VP P 式中式中H H1 1储水筒内初始水位高度储水筒内初始水位高度(cm);H(cm);H2 2 储水筒内注水终了储水筒内注水终了水位高度水位高度(cm);A(cm);Aww 储水筒内断面积储水筒内断面积(cm(cm2 2);V);V0 0 套环体积套环体积(cm(

26、cm3 3)。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验二实验二实验二实验二 密度实验密度实验密度实验密度实验实验二密度实验 三、实验报告要求三、实验报告要求 1 1、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实验、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实验步骤、实验数据整理及实验结果分析；步骤、实验数据整理及实验结果分析；2 2、要求独立完成实验报告，书写整齐；、要求独立完成实验报告，书写整齐；3 3、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。四、思考题四、思考题1 1、为什

27、么说灌水法比灌沙法测量密度的精度高？、为什么说灌水法比灌沙法测量密度的精度高？土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验三实验三实验三实验三 比重实验比重实验比重实验比重实验实验三比重实验 一、实验目的一、实验目的 土的比重是指土在温度土的比重是指土在温度105105110110下烘至恒重时的下烘至恒重时的质量与土粒同体积质量与土粒同体积44时纯水质量的比值。土的比重也称土时纯水质量的比值。土的比重也称土粒相对密度，土的比重主要取决于土的矿物成分，是土的粒相对密度，土的比重主要取决于土的矿物成分，是土的基本物理性质指标之一基本物理性质指标之一

28、。测定土的比重，可为土的孔隙比、。测定土的比重，可为土的孔隙比、饱和度计算及颗粒分析密度计实验、压缩实验等提供必需饱和度计算及颗粒分析密度计实验、压缩实验等提供必需的数据。的数据。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验三实验三实验三实验三 比重实验比重实验比重实验比重实验实验三比重实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 按照土粒粒径的不同，土的比重实验可分为比重瓶法、浮按照土粒粒径的不同，土的比重实验可分为比重瓶法、浮称法或虹吸筒法称法或虹吸筒法 。对于粒径小于对于粒径小于5mm5mm的土，应采用比重瓶法；对于粒径大于的土，应采用比重瓶

29、法；对于粒径大于等于等于5mm5mm的土，且其中粒径大于的土，且其中粒径大于20mm20mm颗粒小于总质量的颗粒小于总质量的1010时，采用浮环法时，采用浮环法.对于粒径大于等于对于粒径大于等于5mm5mm的土，且其中粒径大于的土，且其中粒径大于20mm20mm颗粒颗粒大于总质量的大于总质量的1010时，采用虹吸同法。时，采用虹吸同法。对于小于、等于和大于对于小于、等于和大于5mm5mm土颗粒组成的土，则应分别采土颗粒组成的土，则应分别采用比重瓶法、浮称法或虹吸筒法测定，并取其加权平均值作为用比重瓶法、浮称法或虹吸筒法测定，并取其加权平均值作为该土的比重。排除土中空气可用煮沸法和真空抽气法两种

30、方法，该土的比重。排除土中空气可用煮沸法和真空抽气法两种方法，当土样内有机质含量超过当土样内有机质含量超过10%10%时必须用真空抽气法测定。时必须用真空抽气法测定。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验三实验三实验三实验三 密度实验密度实验密度实验密度实验实验三密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 1 1 1 1、比重瓶法、比重瓶法、比重瓶法、比重瓶法比重瓶法的实验原理是有称好质量的干土放入装满纯水的比比重瓶法的实验原理是有称好质量的干土放入装满纯水的比重瓶前后质量差异，计算出土粒的体积，进一步计算出土的比重瓶前后质量差异，计算

31、出土粒的体积，进一步计算出土的比重。用纯水测定时，按下式计算比重：重。用纯水测定时，按下式计算比重：（3-13-1）式中式中GGs s土的比重土的比重;m;m1 1瓶土质量瓶土质量(g);m(g);m2 2瓶水质量瓶水质量(g);m(g);m3 3瓶、水、土质量瓶、水、土质量(g);m(g);m0 0比重瓶质量比重瓶质量(g);G(g);GWTWTTT时纯水的比重，准确至时纯水的比重，准确至0.001 0.001。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验三实验三实验三实验三 密度实验密度实验密度实验密度实验实验三密度实验 二、实验方法及原理二

32、、实验方法及原理1 1）仪器设备）仪器设备 （1 1）比重瓶、天平、温度计、恒温水槽、砂浴；）比重瓶、天平、温度计、恒温水槽、砂浴；（2 2）烘箱、牛角匙、玻璃漏斗、滴管、真空抽）烘箱、牛角匙、玻璃漏斗、滴管、真空抽 气设备。气设备。2 2）操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤 （1 1）将比重瓶烘干，称烘干试样）将比重瓶烘干，称烘干试样15g15g（当用（当用50L50L的比重瓶时，的比重瓶时，称烘干试样称烘干试样10g10g）装入比重瓶，称试样和瓶的总质量，准确至）装入比重瓶，称试样和瓶的总质量，准确至0.001g0.001g。（2 2）向比重瓶内注纯水，使土和水约占容积的）向比重瓶内注纯水，

33、使土和水约占容积的1/31/3左右。摇动左右。摇动比重瓶，并放在砂浴上煮沸，砂土大于比重瓶，并放在砂浴上煮沸，砂土大于30min30min，粘性土、粉土大于，粘性土、粉土大于1h1h。沸腾后应调节砂浴温度。对含有可溶盐和亲水性胶体的土用。沸腾后应调节砂浴温度。对含有可溶盐和亲水性胶体的土用中性液体代替纯水，用真空抽气排气。真空表读数宜接近一个大中性液体代替纯水，用真空抽气排气。真空表读数宜接近一个大气负压值，抽气时间不得少于气负压值，抽气时间不得少于1h1h。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验三实验三实验三实验三 密度实验密度实验密度实

34、验密度实验实验三密度实验 二、实验方法及原理二、实验方法及原理 （3 3）将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。当用长颈比重瓶时注）将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。当用长颈比重瓶时注纯水至刻度处；当用短颈比重瓶时应将纯水注满，塞紧瓶塞，多纯水至刻度处；当用短颈比重瓶时应将纯水注满，塞紧瓶塞，多余的水分自瓶塞毛细管中溢出并使瓶内无气泡。将比重瓶置于恒余的水分自瓶塞毛细管中溢出并使瓶内无气泡。将比重瓶置于恒温水槽内至温度稳定，且瓶内上部悬液澄清。取出比重瓶，擦干温水槽内至温度稳定，且瓶内上部悬液澄清。取出比重瓶，擦干瓶外壁，称比重瓶、水、试样总质量，准确至瓶外壁，称比重瓶、水、试样总质量，准确至0.001g

35、0.001g；并应测定；并应测定瓶内的水温，准确至瓶内的水温，准确至0.50.5。（4 4）从关系曲线中查得各实验温度下的瓶、水总质量）从关系曲线中查得各实验温度下的瓶、水总质量mm3 3，关，关系曲线见图系曲线见图3-13-1。如果无此曲线，则立即倾去悬液，洗净比重瓶，。如果无此曲线，则立即倾去悬液，洗净比重瓶，注入与实验同温度的纯水至相同刻度处，并把瓶塞塞紧，多余的注入与实验同温度的纯水至相同刻度处，并把瓶塞塞紧，多余的水分从瓶塞的毛细管中溢出，擦去小孔上的比重瓶外的水，称量水分从瓶塞的毛细管中溢出，擦去小孔上的比重瓶外的水，称量瓶、水总质量，准确至瓶、水总质量，准确至0.001g0.00

36、1g。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验三实验三实验三实验三 密度实验密度实验密度实验密度实验实验三密度实验 3 3 3 3）实验数据整理）实验数据整理）实验数据整理）实验数据整理按式（按式（3-13-1）计算土的比重。比重瓶法实验应进行平行实验，平）计算土的比重。比重瓶法实验应进行平行实验，平行差值不得大于行差值不得大于0.020.02，取其算术平均值。，取其算术平均值。三、实验报告要求三、实验报告要求 1 1、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实验实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实验步骤、实验数据整理及实验

37、结果分析；步骤、实验数据整理及实验结果分析；2 2、要求独立完成实验报告，书写整齐；、要求独立完成实验报告，书写整齐；3 3、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。四、思考题四、思考题1 1、比重实验的关键是测量哪个值？、比重实验的关键是测量哪个值？2 2、哪些因素容易导致比重实验误差？、哪些因素容易导致比重实验误差？土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验四 颗粒分析实验 一、实验目的一、实验目的 天然土是由

38、大小颗粒所组成的，土粒的粒径从细到粗天然土是由大小颗粒所组成的，土粒的粒径从细到粗变化时，土的性质也随之发生变化。工程上常把粒径大小变化时，土的性质也随之发生变化。工程上常把粒径大小且性质相近的一定范围的土粒划为一组，称为粒组。图利且性质相近的一定范围的土粒划为一组，称为粒组。图利大及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对百分含量来大及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对百分含量来表示，称为土的颗粒级配。颗粒分析实验的目的是测定土表示，称为土的颗粒级配。颗粒分析实验的目的是测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数，以便了解土粒组成中各种粒组所占该土总质量的百分数，以便了解土粒组成情况，并作为砂类土

39、分类的依据以及供给土工构筑物选料情况，并作为砂类土分类的依据以及供给土工构筑物选料之用。之用。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验四 颗粒分析实验 二、实验方法二、实验方法 颗粒分析实验可分为筛析法和沉降分析法，其中沉降颗粒分析实验可分为筛析法和沉降分析法，其中沉降 分析法分为密度计法、移液管法等对于粒径大于分析法分为密度计法、移液管法等对于粒径大于0.075mm0.075mm的土可联合使用筛分法与密度计法。筛析法在建筑材料实的土可联合使用筛分法与密度计法。筛析法在

40、建筑材料实验中已做过，因此本课程实验不再重复。以下仅介绍密度验中已做过，因此本课程实验不再重复。以下仅介绍密度计（又称比重计）分析法。计（又称比重计）分析法。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验四 颗粒分析实验 三、操作步骤三、操作步骤 （1 1）宜采用风干土试样。当试样中易溶盐含量大于）宜采用风干土试样。当试样中易溶盐含量大于0.5%0.5%时，时，应洗盐。易溶盐含量的检验方法可用电导法或目测法。应洗盐。易溶盐含量的检验方法可用电导法或目测法。（2 2）取代表性风

41、干试样）取代表性风干试样200200300g300g，放入瓷体内，用橡皮，放入瓷体内，用橡皮头研棒研散，然后过头研棒研散，然后过0.075mm0.075mm筛，如土中含有大于筛，如土中含有大于0.075mm0.075mm的颗粒，则需求出占试样总质量的百分数，如数量多，则还要的颗粒，则需求出占试样总质量的百分数，如数量多，则还要用筛分法进行大于用筛分法进行大于0.075mm0.075mm的颗粒分析。的颗粒分析。（3 3）测定风干试样的含水率，并根据风干试样的含水率，）测定风干试样的含水率，并根据风干试样的含水率，称取一定数量的试样（称量准确至称取一定数量的试样（称量准确至0.01g0.01g）;

42、风干试样质量为：风干试样质量为：mms s=30g=30g，作为分析之用。当采用天然含水率为，作为分析之用。当采用天然含水率为ww的土样作为试的土样作为试样时，所需的天然含水量的土质量为样时，所需的天然含水量的土质量为m=mm=ms s(1+0.01w)(1+0.01w)。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验四 颗粒分析实验 三、操作步骤三、操作步骤 （4 4）在盛有试样的三角烧瓶中，注入纯水，使悬液体积约）在盛有试样的三角烧瓶中，注入纯水，使悬液体积约200ml2

43、00ml，将瓶稍加摇荡后，放在煮沸设备上，进行煮沸。从沸，将瓶稍加摇荡后，放在煮沸设备上，进行煮沸。从沸腾时开始记时，沸煮腾时开始记时，沸煮1 1小时左右，冷却至室温。小时左右，冷却至室温。（5 5）试样冷却后，倒入）试样冷却后，倒入1000ml1000ml量筒，将烧杯中土洗净并全量筒，将烧杯中土洗净并全部倒入量筒中后，加入部倒入量筒中后，加入10ml10ml的的4%4%的六偏磷酸钠溶液，然后加的六偏磷酸钠溶液，然后加纯水至纯水至1000ml 1000ml。（6 6）准备好秒表、记录纸等，用搅拌器在量筒内沿整个悬）准备好秒表、记录纸等，用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌液深度上下搅拌1 1

44、分钟（约上下分钟（约上下3030次），使悬液均匀分布。在次），使悬液均匀分布。在取出搅拌器的同时，立即开动秒表，将密度计小心放回悬液中，取出搅拌器的同时，立即开动秒表，将密度计小心放回悬液中，测定经测定经0.50.5、1 1、2 2、5 5、1515、3030、6060、120120、14401440分钟时的密度分钟时的密度计读数。计读数。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验四 颗粒分析实验 三、操作步骤三、操作步骤 （7 7）密度计读数均以弯液面顶为准。每次读数前

45、均）密度计读数均以弯液面顶为准。每次读数前均应在规定读数时间前应在规定读数时间前10102020秒，将密度计放入悬液中，秒，将密度计放入悬液中，并注意密度计浮泡应保持在量筒中心线附近，不得贴近并注意密度计浮泡应保持在量筒中心线附近，不得贴近筒壁，取出或放入密度计时勿扰动悬液。每次取出后均筒壁，取出或放入密度计时勿扰动悬液。每次取出后均应放入盛有纯水的量筒中，并测定密度计清水读数。应放入盛有纯水的量筒中，并测定密度计清水读数。土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验四实验四实验四实验四 颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验颗粒分析实验实验四 颗

46、粒分析实验 五、思考题五、思考题 1 1、密度计法的理论依据是什么？、密度计法的理论依据是什么？2 2、哪些因素容易导致颗粒分析实验误差？、哪些因素容易导致颗粒分析实验误差？四、实验报告要求四、实验报告要求 1 1、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实、实验报告内容完整，主要包括实验目的、实验仪器、实验步骤、实验数据整理及实验结果分析；验步骤、实验数据整理及实验结果分析；2 2、要求独立完成实验报告，书写整齐；、要求独立完成实验报告，书写整齐；3 3、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。、按照科学方法整理实验数据，并对实验结果进行分析。土土 木木 工工 程程 学学 院院

47、School of civil engineering实验五实验五实验五实验五 界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验实验五 界限含水量实验 一、实验目的一、实验目的 测定土的液限含水率，可用以计算土的塑性指数和液性测定土的液限含水率，可用以计算土的塑性指数和液性指数，并作为粘性土分类以及估算地基土承载力等的一个依指数，并作为粘性土分类以及估算地基土承载力等的一个依据。据。二、实验方法二、实验方法 液限实验有电动落锥式、手提落锥式、联合测定法和液限实验有电动落锥式、手提落锥式、联合测定法和手摇落碟式等实验方法。现介绍手摇落锥法和摇落碟法。手摇落碟式等实验方法。现介绍手摇落锥法

48、和摇落碟法。（一）液限实验（一）液限实验土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验五实验五实验五实验五 界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验实验五 界限含水量实验 三、实验数据整理三、实验数据整理计算土的液限（计算土的液限（%）式中式中 mm1 1湿土加称量盒质量湿土加称量盒质量(g);m(g);m2 2干土加称量盒干土加称量盒质量质量(g)m(g)m0 0称量盒质量称量盒质量(g)(g)。实验需进行实验需进行2 2次平均测定，并取其算术平均值，其平行次平均测定，并取其算术平均值，其平行差值一般不得大于差值一般不得大于2%2

49、%。（一）液限实验（一）液限实验土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验五实验五实验五实验五 界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验实验五 界限含水量实验 一、实验目的一、实验目的 测定土的塑限，并与液限实验和含水率实验结合，可用测定土的塑限，并与液限实验和含水率实验结合，可用来计算土的塑性指数和液性指数，并作为粘性土的分类以及来计算土的塑性指数和液性指数，并作为粘性土的分类以及估算地基土承载力的一个依据。估算地基土承载力的一个依据。二、实验方法二、实验方法 土的塑限实验采用滚搓法。土的塑限实验采用滚搓法。（一）塑限实验（一

50、）塑限实验土土 木木 工工 程程 学学 院院School of civil engineering实验五实验五实验五实验五 界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验界限含水量实验实验五 界限含水量实验 三、实验数据整理三、实验数据整理计算土的塑限（计算土的塑限（%）式中式中 mm1 1湿土加称量盒质量湿土加称量盒质量(g);m(g);m2 2干土加称量盒干土加称量盒质量质量(g)m(g)m0 0称量盒质量称量盒质量(g)(g)。实验需进行实验需进行2 2次平均测定，并取其算术平均值，其平行次平均测定，并取其算术平均值，其平行差值一般不得大于差值一般不得大于2%2%。（一）塑限实验（一）塑限实