《土力学及混凝土基本构件实验》指导书实验一土的密度及含水量测定一、含水量试验（烘干法）1.试验目的测定土的含水量，以了解土的含水情况；含水量是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。2.仪器设备电热鼓风恒温于燥箱：电子天平（称量200g，最小分度值0.01g）：铝盒等。3.试验步骤（1）称量铝盒质量称量铝盒质量B，并记录下盒的编号。（2）称铝盒加湿土的质量取代表性土样15～30g，放入铝盒内，立即盖好盒盖，放天平上称量湿土与盒重m，准确至0.01g。（3）烘干土样揭开盒盖，套在盒底，放入烘箱，在温度105～110℃下烘至质量恒定。烘时间对粘性土不得少于8小时，对砂性土不得少于6小时，对含有机质超过于土质量5%的土，应将温度控制在6570℃的恒温下烘至恒重。然后将铝盒取出放在干燥器内冷却至室温。（4）称铝盒加干土的质量从干燥器内取出土样，盖好盒盖后称盒加干土重m2，准确至0.01g。4.试验数据及成果整理（1）含水量计算按下式计算含水量="-m2x100m,-mo式中：の一含水量，计算至0.1%m一盒质量，g;1
1 《土力学及混凝土基本构件实验》指导书 实验一 土的密度及含水量测定 一、含水量试验（烘干法） 1.试验目的 测定土的含水量，以了解土的含水情况；含水量是计算土的孔隙比、液性指 数、饱和度和其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。 2.仪器设备 电热鼓风恒温干燥箱；电子天平（称量 200g，最小分度值 0.01g）；铝盒等。 3.试验步骤 （1）称量铝盒质量 称量铝盒质量 m0，并记录下盒的编号。 （2）称铝盒加湿土的质量 取代表性土样 15～30g，放入铝盒内，立即盖好盒盖，放天平上称量湿土与 盒重 m1，准确至 0.01g。 （3）烘干土样 揭开盒盖，套在盒底，放入烘箱，在温度 105～110℃下烘至质量恒定。烘 干时间对粘性土不得少于 8 小时，对砂性土不得少于 6 小时，对含有机质超过干 土质量 5％的土，应将温度控制在 65～70℃的恒温下烘至恒重。然后将铝盒取出 放在干燥器内冷却至室温。 （4）称铝盒加干土的质量 从干燥器内取出土样，盖好盒盖后称盒加干土重 m2，准确至 0.01g。 4.试验数据及成果整理 （1）含水量计算 按下式计算含水量 1 2 2 0 100 m m m m 式中：ω—含水量，计算至 0.1% mo—盒质量，g；
m一盒加湿土质量，g；m一盒加干土质量，g。（2）平行测定误差要求本试验需进行2次平行测定，其平行差值不得大于2%，取其算术平均值。（3）试验记录表盒质量盒加湿盒加干水质量千土含水量量平均含土样盒号质量水量土质量土质量编号(g)(g)(g)(%)(%)(g)(g)112二、密度试验（环刀法）1.试验目的测定土的湿密度，以了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其它物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用。2.仪器设备环刀：电子天平（称量500g，最小分度值0.1g）：游标卡尺：切土刀，钢丝锯，凡士林等。3.试验步骤（1）测定环刀的质量及体积用游标卡尺测量环刀内径及高度，计算环刀的体积。然后用电子天平称量出环刀的质量。（2）制备土样按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样。土样的直径和高度应大于环刀，整平其两端放在玻璃板光面上。（3）切取土样将环刀内壁擦净，并涂抹一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样。（4）测定环刀加试样质量擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量Ⅲ。4.试验数据及成果整理2
2 m1—盒加湿土质量，g； m2—盒加干土质量，g。 （2）平行测定误差要求 本试验需进行 2 次平行测定，其平行差值不得大于 2%，取其算术平均值。 （3）试验记录表 土样 编号 盒号 盒质量 （g） 盒加湿 土质量 （g） 盒加干 土质量 （g） 水质量 （g） 干土 质量 （g） 含水量 （％） 平均含 水量 （％） 1 1 2 二、密度试验（环刀法） 1.试验目的 测定土的湿密度，以了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其它物理性质指 标和工程设计以及控制施工质量之用。 2.仪器设备 环刀；电子天平（称量 500g，最小分度值 0.1g）；游标卡尺；切土刀，钢丝 锯，凡士林等。 3.试验步骤 （1）测定环刀的质量及体积 用游标卡尺测量环刀内径及高度，计算环刀的体积。然后用电子天平称量出 环刀的质量 m2。 （2）制备土样 按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样。土样的直径和高度应大于 环刀，整平其两端放在玻璃板光面上。 （3）切取土样 将环刀内壁擦净，并涂抹一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直 下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的 软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样。 （4）测定环刀加试样质量 擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量 m1。 4.试验数据及成果整理
（1）计算公式按下式计算土的密度：m_m-m2P=VL式中：p一密度，计算至0.01g/cm：m湿土质量，g;瓜一环刀加湿土质量，g：m一环刀质量，g；V一环刀体积，cm。（2）平行测定误差要求本试验需进行2次平行试验，取2次结果的平均值。平行试验结果之差不得大于0.03g/cm。（3）试验记录表平均环刀加环刀土质量环刀体积密度环刀号土质量质量密度(cm)(g/cm)(g)(g/cm)(g)(g)123
3 （1）计算公式 按下式计算土的密度： m m m 1 2 V V 式中：ρ—密度，计算至 0.01g/cm3 ； m—湿土质量，g； m1—环刀加湿土质量，g； m2—环刀质量，g； V—环刀体积，cm。 （2）平行测定误差要求 本试验需进行 2 次平行试验，取 2 次结果的平均值。平行试验结果之差不得 大于 0.03g/cm3。 （3）试验记录表 环刀号 环刀加 土质量 （g） 环刀 质量 （g） 土质量 （g） 环刀体积 （cm3） 密度 （g/cm3） 平均 密度 （g/cm3） 1 2
实验二界限含水率试验（液、塑限联合测定法）1. 试验目的测定粘性土的液限和塑限，并由此计算塑性指数、液性指数，进行粘性土的定名及判别粘性土的软硬程度。2.仪器设备光电式液、塑限联合测定仪；天平（称量200g，最小分度值0.01g）；孔径0.5mm的标准筛，调土刀、调土皿、凡士林等。3.试验步骤（1）制备土样取代表性天然含水量的土样250g：采用风干试样时，取0.5mm筛下的代表性土样200g。将试样分别放在3个调土皿中，用纯水将土样调成3种不同含水率的均匀膏状，盖上湿布或置于保湿器中，浸润过夜。（2）装土入杯取一份调好的土样，用调土刀将制备好的土样充分搅拌均匀，分层密实地填入试样杯中，勿使土样内留有空隙；然后用调王刀齐杯口刮去多余的土膏，置于仪器杯上。刮去余土时，不得用刀在土面反复涂抹。（3）放锥入士将装好试样的试样杯放在联合测定仪的升降座上。取圆锥仪，在锥体上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。调节屏幕准线，使初始读数于零位刻线处：调节升降座螺母，当锥尖刚与土面接触，计时指示灯亮。圆锥仪即自由落下，延时5s，读数指示灯亮，立即读数。（4）测含水量取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥尖附近土样不少于10g，测定其含水量。（5）其它两份试样重复试验将其它两份试样重复步骤（2）一（4）。（6）测量要求4
4 实验二 界限含水率试验（液、塑限联合测定法） 1.试验目的 测定粘性土的液限和塑限，并由此计算塑性指数、液性指数，进行粘性土的 定名及判别粘性土的软硬程度。 2.仪器设备 光电式液、塑限联合测定仪；天平（称量 200g，最小分度值 0.01g）；孔径 0.5mm 的标准筛，调土刀、调土皿、凡士林等。 3.试验步骤 （1）制备土样 取代表性天然含水量的土样 250g；采用风干试样时，取 0.5mm 筛下的代表 性土样 200g。将试样分别放在 3 个调土皿中，用纯水将土样调成 3 种不同含水 率的均匀膏状，盖上湿布或置于保湿器中，浸润过夜。 （2）装土入杯 取一份调好的土样，用调土刀将制备好的土样充分搅拌均匀，分层密实地填 入试样杯中，勿使土样内留有空隙；然后用调土刀齐杯口刮去多余的土膏，置于 仪器杯上。刮去余土时，不得用刀在土面反复涂抹。 （3）放锥入土 将装好试样的试样杯放在联合测定仪的升降座上。取圆锥仪，在锥体上抹一 薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。 调节屏幕准线，使初始读数于零位刻线处；调节升降座螺母，当锥尖刚与土 面接触，计时指示灯亮。圆锥仪即自由落下，延时 5s，读数指示灯亮，立即读 数。 （4）测含水量 取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥尖附近土样不少于 10g，测定 其含水量。 （5）其它两份试样重复试验 将其它两份试样重复步骤（2）-（4）。 （6）测量要求
液塑限联合测定应不少于三点。注意：圆锥入土深度宜为3～4mm、7~9mm、15~17mm。4.成果整理（1）绘制圆锥下沉深度与含水量关系曲线将三个含水量与相应的圆锥下沉深度绘于双对数坐标纸上，三点连一直线如图1中A线。如果三点不在一直线上，通过高含水量的一点与其余二点连两根直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的两个含水量。如果差值不超过2%，用平均值的点与高含水量点作一直线，如图中的B线作为试验曲线。若两个含水量差值超过2%，应重做试验。20) 的TVma731712HNB1020304060100含水率（%）图1圆锥下沉深度与含水量关系曲线（2）读取液、塑限值从试验曲线中查得圆锥下沉深度17mm处的含水量为液限W，查得圆锥下沉深度2mm处的含水量为塑限邸。(3）计算液性指数和塑性指数根据上述结果，可以计算得出塑性指数和液性指数。根据塑性指数可对细粒土进行分类，定出土的名称；根据液性指数可对天然含水量的原状土定出土所在5
5 液塑限联合测定应不少于三点。注意：圆锥入土深度宜为 3～4mm、7～9mm、 15～17mm。 4.成果整理 （1）绘制圆锥下沉深度与含水量关系曲线 将三个含水量与相应的圆锥下沉深度绘于双对数坐标纸上，三点连一直线， 如图 1 中 A 线。如果三点不在一直线上，通过高含水量的一点与其余二点连两根 直线，在圆锥下沉深度为 2mm 处查得相应的两个含水量。如果差值不超过 2％， 用平均值的点与高含水量点作一直线，如图中的 B 线作为试验曲线。若两个含水 量差值超过 2％，应重做试验。 图 1 圆锥下沉深度与含水量关系曲线 （2）读取液、塑限值 从试验曲线中查得圆锥下沉深度 17mm 处的含水量为液限 wL，查得圆锥下沉 深度 2mm 处的含水量为塑限 wP。 (3)计算液性指数和塑性指数 根据上述结果，可以计算得出塑性指数和液性指数。根据塑性指数可对细粒 土进行分类，定出土的名称；根据液性指数可对天然含水量的原状土定出土所在