实验一 土的密度试验

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1、实验一土的密度试验测定土的湿密度是为了解土的疏密和干湿状态，供换算孔隙比、干密度等土的其他物理性质指标。同时，对于挡土墙土压力的计算，人工和天然斜坡稳定的设计与核算，地基承载力和沉降量的计算以及路基路面施工时压实程度的控制，皆不能脱离此项指标。该试验属于基础性试验，是岩土工程试验中必做项目。一试验方法及基本原理土的密度或重度可根据以下关系求得：密度计算公式：(g/cm3)重度计算公式：(kN/m3)式中——土样的质量，g；——土样的体积，cm3；——土样的重量，kN；——重力加速度，m/s2；二、密度试验方

2、法（一）——环刀法（一）基本原理环刀法适用于较均一的可塑粘性土，通过利用一定容积的环刀切取土样，使土样充满环刀，这样环刀的容积即为试样体积，然后称量试样加环刀的质量和环刀的质量，两者只差就是试样的质量。根据密度定义可计算出土的密度。环刀法简单方便，是目前最常用的试验方法。（二）仪器设备1.环刀：内径61.8mm，高为20mm；2.天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g；3.测径卡尺；4.切土刀、钢丝锯、凡士林、玻璃板等。（三）操作步骤1.测定环刀的质量及体积用测径卡尺测量

3、环刀的内径及高度，计算得环刀的体积。然后将环刀置于天平上称环刀质量。2.开样将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带（野外送到实验室的原状土样都是用土样筒装好并进行严格的密封），开启土样筒取出土样。3.切取土样在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，垂直下压环刀，并用切士刀沿环刀外侧将土样切削成略大于环刀的土柱，边压边削至土样伸出环刀。距离刃口约10mm用钢丝锯和切土刀将试样和环刀一起与土样断开。将切断下来的内含试样的环刀放于试验台面上，先削平环刀上端的余土，使土面与环刀边缘齐平，再置于玻璃

4、板上。然后削平环刀刃口一端的余土，使与环刀刃口齐平。如果是软土，可用钢丝锯整平试样两端。若两面的土有少量剥落，可用切下的碎土轻轻补上。4.测定环刀与土样的质量擦净环刀外壁，称量环刀加试样的质量，准确至0.1g。（四）试验记录与密度计算（1）试验数据记录将试验数据记录在表格中，记录表格可参见表1-4表1-4密度试验记录表（环刀法）工程名称：；工程编号：；试验日期：；试验者：；记录者：；校核者：。试样编号环刀号试样体积（cm3）环刀质量（g）试样加环刀质量（g）试样质量（g）试样密度（g/cm3）平均密度（g/

5、cm3）（2）计算试样湿密度试样的湿密度按下式计算，计算准至0.01g/cm3。式中——试样的密度，g/cm3——环刀加试样的质量，g;——环刀的质量，g——试样的体积，大小等于环刀的容积，cm3。（2）计算试样的干密度试样的干密度按下式计算，计算准至0.01g/cm3。式中——试样的干密度，g/cm3——试样的含水率，%;6.本试验需进行至少两次平行测定，既分别用环刀在土样上切取2～4个试样，分别测定其密度，取其平均值，其平均差值不得大于0.03g/cm3。（四）注意事项1.用环刀法切取土样时，取样环刀应

6、垂直于土样面切取，并严格按试验步骤操作，下压环刀用力要均匀，下压一点将环刀周围的土削去一些，真正做到边压边削，不得急于求成，用力过猛，或图省事不削成土柱，直接将环刀一次性压入，这样非常容易使试样开裂和扰动，结果事半功倍。2.修平环刀两端余土时，不得在试样表面往返压抹，以免使土面收到更多扰动。对于较软的土宜先用钢丝锯将土样锯成几段，然后用环刀切取，以免土体因上部受压而使下部变形，对带状土应注意切取样的代表性。三、密度试验方法（二）——封蜡法（一）基本原理封蜡法是将已知质量的土块浸入融化的石蜡中，使试样有一层蜡

7、的外壳，保持完整外形。通过分别称得带有蜡壳的土样在空气中和水中的质量，根据阿基米德原理，计算出试样体积，便可以测定土的密度。（二）仪器设备1.石蜡及熔蜡设备（电炉和锅）；2.天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g3.其他：切土刀、烧杯、细线、温度计和针等。（三）操作步骤1.切取土样从原状土样中切取体积不小于30cm3的代表性土样，削去松浮表土和尖锐菱角，使成较整齐的形状，系上细线置于天平盘上称得试样质量2.封蜡手持线将试样徐徐浸入刚过熔点（温度50～70℃）的蜡液中，待全

8、部浸没后立即提出，检查试样表面的蜡膜，当有气泡时用烧热的针刺破，再用蜡液补平，让其冷却。3.测定试样体积（1）将冷却后的蜡封试样放在天平上称其质量。（2）用细线将试样吊在天平的一端，浸没于盛有蒸馏水的烧杯中（如图1.9），称其在水中的质量。（3）将试样从水中取出，擦干蜡封薄膜表面水分，置于天平上称量检查是否有水进入土样中，若此时试样质量大于浸水前的蜡封试样质量并超过0.03g，则实验应重做。图1.9称蜡封试样在水