砂的相对密度试验

实验六 砂的相对密度试验

学 时：2学时

实验性质：操作型实验

一、目的要求：

掌握砂的相对密度试验方法及实验数据分析与整理，利用试验数据判断砂土的密实度。

二、试验方法

本试验方法适用于粒径不大于5mm的土，且粒径2—5mm的试样质量不大于试样总质量的15％。

砂的相对密度试验是进行砂的最大于密度和最小干密度试验，砂的最小干密度试验宜采用漏斗法和量筒法，砂的最大干密度试验采用振动锤击法。

本试验必须进行两次平行测定两次测定的密度差值不得大于0. 03g／cm，取两次测值的平均值。

四、试验仪器设备

本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：

1 量筒：容积500mL和1000mL，后者内径应大于60mm。

2 长颈漏斗：颈管的内径为1. 2cm，颈口应磨平。

3 锥形塞：直径为1. 5em的圆锥体，焊接在铁杆上(图4. 2. 1)。

4 砂面拂于器：十字形金属平面焊接在铜杆下端。

图6.1 漏斗及拂平器

l—锥形塞；2—长颈漏斗；3—砂面挑平揣

5 金属圆筒：容积250ral，内径为5cm；容积1000mL，内径为10cm，高度均为12．7cm，附护筒。

6 振动叉(图4. 3. 1—1)。

7 击锤：锤质量1. 25kg，落高15cm，锤直径5cm(图4. 3. 1—2)。

图6.2 振动叉 1—击球；2—音叉

JDM-2型电动相对密度仪

五、试验步骤：

（一）砂的最小干密度测定

图6.3 击锤

—击锤；2—锤座

1

1 将锥形塞杆自长颈漏斗下口穿入，并向上提起，使锥底堵住漏斗管口，一并放入1000mL的量筒内，使其下端与量筒底接触。

2 称取烘干的代表性试样700g，均匀缓慢地倒入漏斗中，将漏斗和锥形塞杆同时提高，移动塞杆，使锥体略离开管口，管口应经常保持高出砂面1～2cm，使试样缓慢且均匀分布地落入量筒中。

3 试样全部落入量筒后，取出漏斗和锥形塞，用砂面拂平器将砂面拂严、测记试样体积，估读至5mL。

注：若试样中不含大于2mm的颗粒时，可取试样400g用500mL的量筒进行试验。

4 用手掌或橡皮板堵住量筒口，将量筒倒转并缓慢地转回到原来位置，重复数次，记下试样在量筒内所占体积的最大值，估读至5mL。

5 取上述两种方法测得的较大体积值，计算最小干密度。

6 最小于密度应按下式计算：

式中

dminmdVd

)。

dmin——试样的最小干密度(gcm37 最大孔隙比应按下式计算：

emaxw•GS1dmin

式中 emax——试样的最大孔隙比。

(二)砂的最大干密度试验

1 取代表性试样2000g，拌匀，分3次倒入金属圆筒进行振击，每层试样宜为圆筒容积的1／3，试样倒入筒后用振动叉以每分钟往返150—200次的速度敲打圆筒两侧，并在同一时间内用击锤锤击试样表面，每分种30～60次，直至试样体积不变为止。如此重复第二层和第三层。

2 取下护筒，刮平试样，称圆筒和试样的总质量，计算出试样质量。

3 最大干密度应按下式计算：

dmaxmdVd

式中 dmax—砂的最大干密度(g／cm3)。

4 最小孔隙比应按下式计算：

式中

eminw•Gs1dmax

emin—最小孔隙比。

5 砂的相对密度应按卞式计算：

Dremaxe0emaxemin

或

Drmaxddminddmaxdmin

式中 e0—砂的天然孔隙比；

Dr—砂的相对密度；

d—要求的干密度(或天然干密度) (gcm3)。