砂的相對密度試驗

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1、試驗六砂的相對密度試驗一、概述相對密度是砂土處于最松狀態(tài)的孔隙比與天然狀態(tài)孔隙比之差和最松狀態(tài)的孔隙比與最緊密狀態(tài)的孔隙比之差的比值。相對密度是砂性土緊密程度的指標(biāo)，對于建筑物和地基的穩(wěn)定性，特別是在抗震穩(wěn)定性方面具有重要的意義。密實的砂，具有較高的抗剪強(qiáng)度及較低的壓縮性，在震動情況下液化的可能性??；而松散的砂，其穩(wěn)定性差，壓縮性高，對于飽和的砂土，在震動情況下，還容易產(chǎn)生液化。砂土的密實程度在一定程度上可用其孔隙比來反映，但砂土的密實程度并不單獨取決于孔隙比，在很大程度上還取決于土的顆粒級配。顆粒級配不同的砂土即使具有相同的孔隙比，但由于土的顆粒大小的不同，顆粒排列

2、不同，所處的密實狀態(tài)也會不同。為了同時考慮孔隙比和顆粒級配的影響，引入砂土相對密度的概念來反映砂土的密度。二、試驗方法及原理砂的相對密度涉及到砂土的最大孔隙比、最小孔隙比及天然孔隙比，砂的相對密度試驗就是進(jìn)行砂的最大孔隙比(或最小干密度)試驗和最小孔隙比(或最大干密度)試驗，適用于粒徑不大于5ｍｍ，且粒徑2～5mm的試樣質(zhì)量不大于試樣總質(zhì)量15%的土。(一)砂的最大孔隙比(最小干密度)試驗圖6-1漏斗與拂平器1.儀器設(shè)備(1)500ml量筒及內(nèi)徑600mm的1000ml量筒；(2)頸管的內(nèi)徑為1.2cm的長頸漏斗，頸口應(yīng)磨平；(3)直徑1.5cm的錐形塞，并焊接在鐵桿

3、上，如圖6-1所示；(4)砂面拂平器，如圖4-14所示；(5)橡皮板；(6)稱量1000g、最小分度值1g的天平。2.操作步驟(1)漏斗法①稱取代表性的烘干或充分風(fēng)干試樣1.5kg，用手搓揉或用圓木在橡皮板上碾散，并拌和均勻。②將錐形塞桿自長頸漏斗下口向上穿入，并向上提起，以使錐底堵住漏斗管口，一并放入容積1000ml的量筒內(nèi)，并使其下端與量筒底接觸。③稱取試樣700g，分?jǐn)?shù)次均勻緩慢地倒入漏斗中，將漏斗和錐形塞桿同時提高，然后下移塞桿，使錐體略離開管口，管口應(yīng)經(jīng)常保持高出砂面約1～2cm的距離，從而使試樣緩慢且均勻頒布地落入量筒中。④試樣全部松散地落入量筒后，取出漏

4、斗和錐形塞，用砂面拂平器將砂面拂平，然后測記試樣體積，估讀至5ml。(2)量微筒法在漏斗法試驗測記試樣體積后，緊接著用手掌或橡皮板堵住量筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，然后緩慢地轉(zhuǎn)回到原來位置，如此重復(fù)數(shù)次后，再記下試樣在量筒內(nèi)所占體積的最大值，估讀至5ml。取漏斗法和量筒法兩種方法中測得的較大試樣體積值，并計算最小干密度及最大孔隙比。砂的最大孔隙比(最小干密度)試驗必須進(jìn)行兩次平行測定，兩次3測定的密度差值不得大于0.03g/cm，并取兩次測值的平均值。(二)砂的最小孔隙比(最大干密度)試驗砂的最小孔隙比試驗，也稱砂的最大干密度試驗，就是測定砂在最緊密狀態(tài)的孔隙比及干密度的試驗，

5、砂的最小孔隙比(最大干密度)試驗采用振動錘擊法。1.儀器設(shè)備1(1)金屬圓筒，有兩種：一種容積250ml、內(nèi)徑為5cm；另一種容積1000ml、內(nèi)徑為10cm，高度均為12.7cm，附護(hù)筒。(2)振動叉，如圖4-15所示。(3)擊錘，如圖4-16所示，錘質(zhì)量1.25kg，落15cm，錘直徑5cm。圖6-2振動叉圖6-2擊錘2.操作步驟(1)稱取代表性試樣2000g，拌勻，分3次倒入金屬圓筒內(nèi)，且為圓筒容積的1/3，試樣每次倒入圓筒后，先用振動叉以每分鐘150～200次的速度各敲打圓筒兩側(cè)，并在同一時間內(nèi)以每分鐘30～60次的速度用擊錘錘擊試樣表面，直至試樣體積不變?yōu)橹?/p>

6、(一般需15～10ml)，如此重復(fù)第二層和第三層。(2)振畢后，取下護(hù)筒，并且修土刀齊圓頂面刮平試樣，然后稱圓筒內(nèi)和試樣的總質(zhì)量，計算出試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g，并記錄試樣體積。砂的最小孔隙比(最大干密度)試驗必須進(jìn)行兩次平行測定，兩次測定的密度3差值不得大于0.03g/cm，并取兩次測值的平均值。（三）成果整理1.最小干密度和最大孔隙比計算砂的最小干密度按式(6-1)計算：mρ=d6(?)1maxVmax3式中ρ——試樣的最小干密度(g/cm)；maxmd——試樣干土質(zhì)量(g)；23Vmax——試樣的最大體積(cm)。砂的最大孔隙比按式(6-2)計算：ρGe=ws?16

7、(?)2maxρdmin式中e——試樣的最大孔隙比；max3ρw——水的密度(g/cm)；G——土粒比重。2.最大干密度和最小孔隙比計算砂的最大干密度按式(6-3)計算：mρ=d6(?)3dmaxVmin3式中ρdmax——砂的最大干密度(g/cm)；md——試樣干土質(zhì)量(g)；3Vmin——試樣的最小體積(cm)。砂的最小孔隙比按式(6-4)計算：ρGe=ws?16(?)4minρdmax式中，emin為最小孔隙比，其余符號意義同式(6-2)。3.砂的相對密度計算3e?eD=max06(?)5re?emaxmin式中Dr——砂的相對密度；e0——砂