土击实试验-含水率

土的击实试验重庆交通职业学院尹红燕在试验室内通过击实试验研究土的压实性。击实是指采用人工或机械对土施加夯压能量，使土颗粒重新排列紧密的过程。击实试验有轻型和重型两种。击实筒护筒击锤导筒轻型击实试验适用于粒径不大于20mm的土重型击实试验适用于粒径不大于40mm的土目前国内常用的击实方法有两种：（1）轻型击实：适用于粒径小于25mm的细粒土，锤底直径为51mm，击锤质量为2.5kg，落距为305mm，单位体积击实功为591.6kJ/m3；分3层夯实，每层25击。（2）重型击实：适用于粒径不大于38mm的土。击实筒内径为152mm，筒高116mm，击锤质量为4.5kg，落距为457mm，单位体积击实功为2682.7kJ/（其他与轻型击实相同）；分5层击实，每层56击。一、试验目的在标准击实方法下测定土的最大干密度和最优含水率，为控制路堤、土坝或填土地基等的密实度及质量评价，提供重要依据。二、基本原理击实仪法是用锤击，使土密度增大，目的是在室内利用击实仪，测定土样在一定击实功能作用下达到最大密度时的含水率（最优含水率）和此时的干密度（最大干密度），借以了解土的压实特性。1、影响压实的因素影响土压实性的因素很多，主要有含水率、击实功能、土的种类和级配等1.含水率的影响ρdmaxωρd0ωop当含水率较低时，击实后的干密度随含水率的增加而增大。而当干密度增大到某一值后，含水率的继续增加反招致干密度的减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度，与它对应的含水率称为最佳含水率说明：当击数一定时，只有在某一含水率下才获得最佳的击实效果2.击实功能的影响ω0ρd击数4030201.土料的最大干密度和最优含水率不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大,最优含水率逐渐减小。然而，这种变化速率是递减的。同时，光凭增加击实功能来提高土的最大干密度是有限的2.当含水率较低时击数的影响较显著。当含水量较高时，含水率与干密度关系曲线趋近于饱和线，这时提高击实功能是无效的3.土类和级配的影响击实试验表明，在相同击实功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指数愈大，压实愈困难，最大干密度愈小，最优含水率愈大无粘性土的击实曲线和粘性土击实曲线不同，在含水量较大时得到较高的干密度，因此在无粘性土实际填筑中，通常要不断洒水使其在较高的含水量下压实ωρd0无粘性土的击实曲线说明：土的级配对土的压实性影响很大。级配良好的土，易于压实，级配不良的土，不易压实，因为级配良好的土有足够的细粒去充填较粗粒形成的孔隙，因而能获得较高的干密度仪器设备（1）击实仪：主要由击实筒和击锤组成。（2）天平：称量为200g，感量为0.01g；称量为2kg，感量为1g；（3）台秤：称量为l0kg，感量为5g；（4）推土器；（5）筛：孔径为5mm；（6）其它：喷水设备、碾土设备、修土刀、小量筒、盛土盘、测含水率设备及保温设备等。手动击实筒电动击实仪烘箱天平其它基本用具试验方法1、试样制备分干法和湿法两种2、试样击实将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样按所选击实方法分3或5次倒入筒内。每层按规定的击实次数进行击实，要求击完后余土高度不超过试筒顶面5mm。测击实试样的含水率和湿密度。依次重复上述过程，将所备不同预定含水量的土样击完。操作步骤1、取一定量的代表性风干土样，对于轻型击实试验为20kg，对于重型击实试验为50kg。2、将风干土样碾碎后过5mm的筛（轻型击实试验）或过20mm的筛（重型击实试验），将筛下的土样搅匀，并测定土样的风干含水率。3、根据土的塑限预估最优含水率，加水湿润制备不少于5个含水率的试样，含水率一次相差为2%，且其中有两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。按下式计算制备试样所需的加水量：式中，mw为所需的加水量(g)；mo为风干土样质量(g)；wo为风干土样含水率，按小数计；w为要求达到的含水率，按小数计。oo014、将试样2.5kg（轻型）或5.0kg（重型）平铺于不吸水的平板上，按预定含水率用喷雾器喷洒所需的加水量，充分搅和并分别装入塑料袋中静置24h。5、将击实筒固定在底板上，装好护筒，并在击实筒内壁涂一薄层润滑油，将搅和的试样2~5kg分层装入击实筒内。两层接触土面应刨毛，击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于5mm。6、取下导筒，用刀修平超出击实筒顶部和底部的试样，擦净击实筒外壁，称击实筒与试样的总质量，准确至1g，并计算试样的湿密度。7、用推土器将试样从击实筒中推出，从试样中心处取；取两份一定量土料（轻型击实试验15~30g，重型击实试验50~100g）测定土的含水率，两份土样的含水率的差值应不大于1%。五、成果整理1、计算干密度：2、计算饱和含水率：式中：Gs为土的饱和面干比重。3、画击实曲线：以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，干密度与含水率的关系曲线上的峰点的坐标分别为土的最大干密度与最优含水率。wd1%10011sdsatGw4、轻型击实试验中，当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的30%时，应对最大干密度和最优含水率进行校正。（1）按下式(6-4)计算校正后的最大干密度：式中，为粒径大于5mm土粒的质量百分数（%）；为粒径大于5mm土粒的饱和面干比重。（2）计算校正后的最优含水率：5、填写试验报告。六、注意事项1、试验用土：一般采用风干土做试验，也有采用烘干土做试验的。2、加水及湿润：加水方法有两种，即体积控制法和称重控制法，其中以称重法效果为好。洒水时应均匀，浸润时间应符合有关规定。思考题：1、击实试验结果整理时，所用含水率是什么含水率？做出的最佳含水率有什么用？2、将土以不同含水率制成试样，用标准的夯击能使土样击实，测定其含水率及密度如下表所示。试绘出击实曲线，求出最佳含水率及最大干密度。ω（%）16.214.213.29.07.86.4ρ（g/cm3）2.062.102.142.112.031.89土的含水率度试验1、含水率试验原理：土的含水量是在105～110℃下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒量后干土质量的比值，以百分数表示，本法是测定含水量的标准方法。2、适用范围：粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类。3、试验仪器：烘箱：电热烘箱温度能保持105～110℃天平：感量0.1g干燥器称量盒（为简化步骤，可定期(3～6个月)秤量盒质量）4、试验步骤1）、取代表性试样15-30g（砂性土、有机质土50g,中粗砂500g以上），放入铝盒内，迅速盖好铝盒盖，称量M1，减去铝盒质量M0，准确至0.1g。2）、揭开盒盖，将试样和盒一起放入恒温箱烘烤至恒重，温度设定105-110℃，粘土约8h,砂性土6h。对含有机质超过5%的土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘干。3）、将烘干后的试样和铝盒取出，盖好盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称铝盒加土质量M2，干土质量MS=M2-M0，减去铝盒质量M0，准确至0.1g。4）、按下式计算该土样的含水量：W=(M-MS)/MS=(M1-M2)/(M2-M0)5）、按前面的步骤进行两次平行试验，当两次测定的含水量差值在含水量低于40%时不大于1%，在含水量高于40%时不大于2%时，取两次平行试验平均值作为含水量。