灌水法也称水袋法,适用于现场测粗粒土和巨粒土的密度。
1)仪器与材料
①座板。 座板为中部开有圆孔,外沿呈方形或圆形的铁板。 圆孔处设有环套,套孔的直径为土中所含最大石块粒径的3 倍,环套的高度为其粒径的5%。
②薄膜。 聚乙烯塑料薄膜。
③储水筒。 直径应均匀,并附有刻度。
④台秤。 称量50 kg,感量5 g。
⑤其他。 铁镐、铁铲、水准仪等。
2)测试步骤
①根据试样的最大粒径按表3.3 确定试坑尺寸。
表3.3 试坑尺寸
②按确定的试坑直径画出坑口轮廓线。 将测定处的地表整平,地表的浮土、石块、杂物等应予清除,坑洼不平处用砂铺整。 用水准仪检查地表是否水平。
③在整平的地表上,将座板固定。 将聚乙烯塑料薄膜沿环套内壁及表面紧贴铺好。 记录储水筒初始水位刻度,拧开储水筒开关,从环套上方将水缓缓注入至满不溢出为止。 记录储水筒水位高度,计算座板部分的体积。 在保持座板原固定状态下,将薄膜盛装的水排至对该试验不产生影响的场所,然后将薄膜揭离底板。
④在轮廓线内用挖掘工具沿座板下挖至要求深度,将落于坑内的试样装入盛土容器内,并测定含水率。
⑤将塑料薄膜沿坑底、坑壁紧密贴地铺好。 在向薄膜形成的袋内注水时,牵住薄膜的某一部位,一边拉松,一边注水,以使薄膜与坑壁空的空气得以排出,从而提高薄膜与坑壁的密贴程度。
⑥记录储水筒内初始水位高度。
3)结果整理
细粒与石粒应分开测定含水率,按下式求出整体的含水率:
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式中 ωf——细粒料部分的含水率,%;
ωc——粗粒料部分的含水率,%;
Pf——细粒料的干质量与全部材料干质量之比。
细粒料与石块的划分以粒径60 mm 分界。 座板部分的容积为:
式中 h1——座板部分注水前储水筒内水位高度,cm;
h2——座板部分注水后储水筒内水位高度,cm;
Aw——储水筒断面面积,cm2。
试坑容积按下式计算:
式中 H1——试坑注水前储水筒内水位高度,cm;
H2——试坑注水后储水筒内水位高度,cm。
按下式计算试样湿密度:
式中 mp——取自试坑内的试样质量,g。
灌水法密度试验记录格式如表3.4 所示,干密度计算公式同式(3.2)。
表3.4 密度试验记录(灌水法)
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