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粗粒土與巨粒土Z大干密度試驗(yàn)(振動臺法)振動臺法試驗(yàn)裝置

閱讀:4602發(fā)布時間:2016-8-28

粗粒土與巨粒土zui大干密度試驗(yàn)(振動臺法)振動臺法試驗(yàn)裝置

一、目的與適用范圍

采用振動臺法測定無粘性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)的zui大干密度。

試驗(yàn)適用于通過0.074mm標(biāo)準(zhǔn)篩的質(zhì)量百分率不大于15%的粗粒土和巨粒土。對zui大顆粒大于60mm的巨粒土,應(yīng)相似級配法制備縮小粒徑的系列模型試料。

二、試驗(yàn)儀器設(shè)備

振動臺、試筒、套筒,加重底板、加重塊、百分表及表架、臺秤、起吊機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)篩及其他工具。

三、試驗(yàn)主要步驟

1.干土法

1)、將充分?jǐn)嚢杈鶆虿⒑娓傻脑嚇臃殖扇荨⑵渲幸环菅b入已稱量的試筒中,注意使顆粒分離度zui?。ㄑb完擊實(shí)后的試樣等于或略低于筒高的1/3)。

2)、放置合適的加重底板于試料上,卸下加重底板把手。將試筒固定于振動臺上,裝上套筒,將合適的加重塊置于加重底板上。設(shè)定振動臺的振動頻率和振幅,開啟振動機(jī),在50Hz下振動10min60Hz下振動8min。振畢卸去加重塊及加重底板。

3)、重復(fù)以上1)、2)步驟進(jìn)行第二、第三層振動壓實(shí)。第三層振畢加重底板不再立即卸去。

4)、卸去套筒,將百分表架支桿插入每個試筒導(dǎo)向瓦套孔中,刷凈試筒頂面上及加重底板上位于試筒導(dǎo)向瓦兩側(cè)測量位置所積落的細(xì)粒土。分別測讀并記錄試筒導(dǎo)向瓦每側(cè)試筒頂沿面(中心線處)各三個百分表讀數(shù),共12個讀數(shù)(其平均值即為百分表初始讀數(shù)Ri);再從加重底板上測讀并記錄出相應(yīng)讀數(shù)(其平均值即為終了百分表讀數(shù)Rf)。

5)、卸去加重底板,卸下套筒,在此過程中若試筒沿面和加重底板上的細(xì)粒土落入試筒中的質(zhì)量超過試樣總質(zhì)量的0.2%,應(yīng)測定其質(zhì)量,并在報告中注明。

6)、在合適的臺稱上稱量并記錄試筒及試樣總質(zhì)量,計(jì)算zui大干密度ρdmax。

7)、重復(fù)以上1)6)步驟,直至獲得一致的zui大干密度值(在2%以內(nèi))。

2.濕土法

1)、將板均勻顆粒級配及含水量的試料,大致分成三份。如果向干料中加水,zui小飽和時間位0.5小時,加水宜加到足夠份量。

注:對于估算向烘干試料中的加水量,起初可嘗試每4.5kg試料加約1000ml的水量,或按下式估算:

Mw=Ms(ρw/ρd1Gs)

式中:Mw—— 加水量,g

ρd——由起初振密結(jié)果所估算的干密度,kg/m3

 Ms——試樣質(zhì)量,g,

Ρw——水的密度,1000 kg/m3

Gs——土粒比重,kg/m3

2)、裝試筒于振動臺上。啟動振動臺,將濕料徐徐裝填入試筒(裝填宜使振畢試樣等于或略低于筒高的1/3),大致振動23min后,宜用盡可能不帶走土粒的辦法吸去試樣表面的所有自由水。

3)、裝上加重底板、套筒及加重塊,振動試筒及試樣。振畢卸去加重塊及加重底板,吸去試樣表面所有的自由水。

4)、進(jìn)行第二、第三層振動壓實(shí)。第三層振畢加重底板不再立即卸去。

5)、卸下套筒,吸去加重底板上及邊緣的所有自由水。按“干土法”中步驟4)測讀并記錄百分表讀數(shù)。

6)、卸下加重底板及試筒。測定并記錄試筒與試樣的總質(zhì)量。為測定試樣的含水量,仔細(xì)地將試筒中全部濕試樣倒入已知質(zhì)量地盤中,并將粘附于試筒內(nèi)壁及筒的所有顆粒沖洗于盤中,然后將試樣烘干至衡量,測定并記錄其烘干質(zhì)量。

四、計(jì)算

對干土法,zui大干密度按下式計(jì)算:

ρdmax=MdV

式中:ρdmax——zui大干密度,kg/m3

Md——干試樣質(zhì)量,kg

V——振畢密實(shí)試樣體積,m3

V=[V-Ac(ΔH 10)]×106

V——標(biāo)定的試筒體積,m3

Ac——標(biāo)定的試筒橫斷面積, cm2

ΔH=(Ri -Rf)( 順時針讀數(shù)百分表)

   =(Rf -Ri)(逆時針讀數(shù)百分表)

Ri——初始百分表讀數(shù),0.01mm

Rf——振畢后加重底板上相對位置百分表終讀數(shù)的均值,0.01mm

Tp——加重底板厚度,mm

對濕土法,zui大干密度按下式計(jì)算:

ρdmaxMm/[V(10.01ω)]

式中:Mm——振畢密實(shí)濕試樣質(zhì)量,kg;

ω——振畢密實(shí)試樣含水量,%。

巨粒土原型料zui大干密度應(yīng)按以下方法確定:

1.作圖法

2.計(jì)算法

對幾組系列試驗(yàn)結(jié)果用曲線擬合法可整理出下式:

ρdmax=a+bMr

式中a、b為常數(shù)。

由于Mr=1時,ρdmax=ρDmax ,所以a=ρDmax ,

即ρdmax=ρDmax+bMr,

令Mr=1時,即得原型料值ρDmax

五、備注:

計(jì)算干土法所測定的zui大干密度試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)報告的zui大干密度值,當(dāng)濕土法結(jié)果比干土法高時,采用濕土法試驗(yàn)結(jié)果的平均值。

zui大干密度試驗(yàn)結(jié)果精度要求如表:

試料 標(biāo)準(zhǔn)差(kg/cm3) 兩個試驗(yàn)結(jié)果的允許范圍(以平均百分?jǐn)?shù)表示)%

粒徑<5mm ±13 2.7

粒徑5~60mm ±22 4.1


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