实验一: 密度试验(环刀法)
一、概述
土的密度ρ是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm3。土的密度反映了土体结构的松紧程度,是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据,也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。土的密度一般是指土的天然密度。
二、目的和适用范围:本试验方法适用于细粒土
三、试验方法及原理
密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎、难以切削的土,可用蜡封法,对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。
1.仪器设备
(1)恒质量环刀:内径6. 18cm(面积30cm2)或内径7. 98cm(面积50cm2),高20mm,壁厚1.5mm~2.2mm;
(2)称量500g、最小分度值0. 1g的天平;
(3)切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。
2. 操作步骤
(1) 按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样,其直径和高度应大于环刀的尺寸,整平两端放在玻璃板上。
(2) 在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀的刀刃向下放在土样上面,然后用手将环刀垂直下压,边压边削,至土样上端伸出环刀为止,根据试样的软硬程度,采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平,并及时在两端盖上圆玻璃片,以免水分蒸发。
(3)擦净环刀外壁,拿去圆玻璃片,然后称取环刀加土质量,准确至0. 1g。
3、结果整理
3.1按下列公式计算湿密度及干密度
湿密度=4(m1-m2)/πd²h
干密度=试样的湿密度/(1+0.01w)
式中:
m1-------环刀与试样合计质量,g
m2-------环刀质量,g
d---------环刀直径,cm
h---------环刀高度,cm
w---------试样的含水率,%
环刀法试验应进行两次平行测定,两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3.,并取其两次测值的算术平均值。

