粘性土的最优含水率试验

第六章土的击实试验一、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。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5mm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40mm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。三、仪器设备（1）击实仪（图6-1）：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。四、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。按式(6-1)计算制备试样所需的加水量：(6-1)式中，为所需的加水量(g)；为风干土样质量(g)；为风干土样含水率，按小数计；为要求达到的含水率，按小数计。4、将试样2.5kg（轻型击实试验）或5.0kg（重型击实试验）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3m)()1(000wm0m0ww图6-1击实仪1-击实筒；2-护筒；3-导筒；4-击锤；5-底板样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6mm。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、按式(6-2)计算干密度：式中,为干密度（g/cm3），准确至0.01g/cm3；为密度（g/cm3）；为含水率，小数计。2、按式(6-3)计算饱和含水率：式中：为饱和含水率（%）；为比重。3、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，如连不成完整的曲线时，应进行补点试验(图6-2)。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：(6-4)式中，为校正后试样的最大干密度（g/cm3）；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）按式(6-5)计算校正后的最优含水率：(6-5)式中，为校正后试样的最优含水率（%）；为击实试样的最优含水率（%）；—粒径大于5mm土粒的吸着含水率（%）。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。wd1dw%10011satsdGwsatwsGmaxdopw25max5max11SwddGPPmaxd5P2SGabopopwPPww55)1(opwopwabw图6-2干密度与含水率的关系曲线