公路工程试验检测材料.ppt

《公路工程试验检测材料.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、公路工程试验检测人员考试公路材料辅导第一部分土工第一节土的三相组成及物理性质指标换算一、土的形成土是由地表面的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。不同的风化作用形成不同性质的土。风化作用有下列三种。1、物理风化岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度、湿度的变化，不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩角为碎石。这种风化作用，只改变颗粒的大小和形状，不改变原来的矿物成份，称为物理风化。由物理风化生成的土为巨粒土，这种土呈松散状态，总称无黏性土。2、化学风化当岩石的碎屑，与水、氧气和二

2、氧化碳等物质相互接触，使这些岩石碎屑逐渐发生化学变化，改变了原来组成矿物的成份，产生一种新的成份——次生矿物。这类风化称为化学风化。经化学风化生成的土为细粒土，具有黏结力，如黏土与粉质土，总称黏性土。3、生物风化由动物、植物和人类活动对岩石的破坏称生物风化。二、土的三相组成固相——土颗粒，由无机矿物颗粒和有机质组成，构成土的骨架；液相——土孔隙中存在的水；气相——土孔隙中填充的空气。土的三相比例变化，引起的状态和工程性质的变化：固体+液体+气体——湿土。当液体=0，固体+气体——干土。当气体=0，固体+液体

3、——饱和土。三、土中的水土中的水可分为结晶水、结合水和自由水。结晶水——存在于土颗粒矿物晶体内部或参与矿物构造的水。要通过高温才能从土颗粒矿物中折出。结合水——吸着在土颗粒表面呈薄膜状的水，受土粒表面引力作用而不服从静水力学规律，根据靠近土颗粒表面的距离，分强结合水和弱结合水。强结合水一般在105℃～150℃下才能折出。自由水——存在于土颗粒孔隙中的水，分为毛细水和重力水，在105℃～110℃时就能从土体中折出。四、土的物理性质指标及指标换算工程设计和工程检验中常用的物理性质指标：土的密度（湿密度）、土颗粒

4、比重、饱和密度、干密度、浮密度、含水率、孔隙比、孔隙率、饱和度9个指标。其中：土的比重、土的密度、土的含水率三个指标是实验指标（土的三相基本物理指标），其它的指标是换算指标。1、常用物理性质指标和定义（1）土的湿密度ρ：是指土单位体积的质量。mρ=———（kg/m3）V（2）土颗粒比重（或土颗粒相对密度）Gs：是土粒在温度105℃～110℃下烘至恒重时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值。ms/VsGs=————mw/Vw4℃(3)土的含水率ω：是指土中水的质量和固体颗粒质量之比，通常以百分数表示。mwω=—

5、——×100ms(4)干密度ρd：是指土的固体颗粒质量与土的总体积之比。msρd=——(kg/m3)V（5）饱和密度ρsat：是指土孔隙中全部被水充满时的密度。ms+Vv.ρwρsat=——————(kg/m3)V（6）浮密度（或称浸水密度）ρ′：是指土浸入水中受到水的浮力作用时的单位体积质量。ms-Vs.ρwρ′=——————(kg/m3)V（7）孔隙比e：是土中孔隙体积与固体颗粒体积之比。Vve=——Vs（8）孔隙率n：是指土中孔隙体积与总体积之比。Vvn=———×100V（9）饱和度Sr：是指孔隙中水

6、的体积与空隙体积之比VwSr=——×100Vv2、土的物理指标换算关系3、土的其它指标（1）常用的物理状态指标：液限含水率ωL、塑限含水率ωP、塑性指数Ip、液性指数IL、相对密度Dr等。（2）常用的力学性质指标：压缩系数、压缩指数、固结系数、抗剪强度指标、承载比、回弹模量、无侧限抗压强度等。（3）常用土的水理性指标：渗透系数、湿化崩解量和毛细管水上升高度等。五、土的含水率试验含水率是土的基本物理性质指标之一。它反映土的状态，它的变化将使土的一系列力学性能随之而异；它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等指标

7、的依据。测量土的含水率方法：烘干法、酒精燃烧法和比重法。烘干法是测定含水率的标准方法，适用于黏土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机质土和冻土类。酒精燃烧法适用于快速简易测定细粒土（含有有机质土除外）的含水率。比重法是通过测定湿土体积，估计土粒比重，间接计算土的含水率，由于试验时没有考虑温度的影响，所以结果准确度较差。土内气体能否充分排出,直接影响试验结果的精度,故比重法仅适用于砂类土。检测的要素规定的原理和方法、规定的检测装置、条件约定和结果处理。（一）土的含水率试验（烘干法）原理和方法：土样在105℃～110

8、℃烘干至恒重，土样中水质量（湿土质量与干土质量的差）占干土质量的百分比。规定的检测装置：电热烘箱（或红外加热烘箱）、天平，感量0.01g、干燥器和称量盒。条件约定：试样称量细粒土15g～30g，砂类土和有机质土50g。烘干温度105℃～110℃，60℃～70℃。烘干时间：细粒土不少于8h，砂类土不少于6h，含有机质5%以上或含有石膏的土60℃～70℃，12h～15h。结果处理：称样精度0.01g。计算公式。误差控