基础工程施工：土的最大干密度试验方法

击实试验是用锤击使土密度增加，以了解土的压实性的方法。细粒土在一定击实效应下，如果含水率不同，所达到的密度也不同。能使土达到最大密度的含水率称为最佳含水率，相应的干密度称为最大干密度。

（1）目的和适用范围

按标准击实方法测定的最佳含水率和最大干密度，可用来评价土的压实性质，为填土工程确定设计干密度和填筑含水率提供依据。

本试验方法适用于细粒土。

本试验分轻型击实和重型击实。轻型击实试验适用于粒径不大于20 mm的土。重型击实试验适用于粒径不大于40 mm的土。

（2）仪器设备

①标准击仪（图1.10、图1.11）。击实试验方法和相应设备的主要参数应符合相关规定。

②烘箱及干燥器。

③天平：感量0.01 g。

④台秤：称量10 kg，感量5 g。

⑤圆孔筛：孔径5 mm、20 mm、40 mm各1个。

⑥拌和工具：400 mm×600 mm、深70 mm的金属盘，土铲。

⑦其他：喷水设备、推土器、修土刀以及含水率试验设备等。

图1.10　击实筒

1—套筒；2—击实筒；3—底板；4—垫板

图1.11　击锤和导杆

1—提手；2—导筒；3—硬橡皮垫；4—击锤

（3）操作步骤

①取风干土15～20 kg，碾散并过5 mm筛，测求含水率。

②根据土的塑限预估最佳含水率，加水湿润制备不少于5个不同含水率的试样，含水率依次相差约2%，且其中两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。可按下式计算制备试样含水率所需加水量。

式中　mw——所需的加水量，g；(www.xing528.com)

　　　m0——风干土含水率为ω0 时土样的质量，g；

　　　ω0——风干土含水率，%；

　　　ω——要求达到的含水率，%。

③按要求的含水率制备试样，喷洒所需的加水量，充分搅和并静置浸润24 h。将击实筒固定在底座上，装好护筒，并在击实筒内壁涂一薄层润滑油，将搅和的试样装入击实筒内，分3层，每层25击。击实时，击锤应自由落下，锤迹必须均匀分布于土面。以同样方法进行第二、第三层击实。击实后，超出击实筒的余土高度应小于6 mm。

④卸下护筒，用修土刀将试样削至与击实筒齐平，拆除底板，并削平底面，擦净筒外壁，称筒与试样的总质量，精确至1 g，并计算试样的湿密度。

⑤用推土器推出击实筒内试样，并取两个代表性的15～30 g土样测定含水率，两个含水率的差值应不大于1%。

⑥按上述步骤进行其他不同含水率试样的击实试验。

（4）结果整理

①按下式计算击实后各试样的干密度。

式中　ρd——干密度，精确至0.01，g/ cm3；

　　　ρ——密度，g/ cm3；

　　　ω——某点试样的含水率，%。

②以干密度为纵坐标、含水率为横坐标，绘制干密度与含水率关系曲线——击实曲线，如图1.12所示。曲线上峰值点的纵、横坐标分别表示土的最大干密度和最佳含水率，如连不成完整的曲线时，应进行补点试验。

图1.12　干密度与含水率关系曲线

③按下式计算饱和含水率。

式中　ωsat——饱和含水率，%；

　　　ds——土粒比重（相对密度）。

④计算数个干密度下的饱和含水率，在击实曲线的同一坐标图上绘制饱和曲线。

⑤本试验记录表格如表1.7所示。

表1.7　击实试验记录