2012年岩土工程师考试铁路工程土工试验讲义（9）

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3、颗粒密度
①、检测目的：测定土的颗粒密度，用于计算土的孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。(土体内固体颗粒质量与颗粒体积之比值，即为颗粒密度)
②、检测方法及适用范围：
a、比重瓶法：粒径小于5mm的土;
b、浮称法：粒径大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的颗粒含量应小于总土质量的10%。
c、虹吸法：粒径大于、等于5mm的土，且其中大于20mm的颗粒含量应大于总土质量的10%。
d、当土中含有小于5mm和大于5mm的颗粒时，则分别用量瓶法、浮称法或虹吸法测定不同粒径时的颗粒密度，平均颗粒密度按下式计算：
ρsm=1/(P1/ρs1+P2/ρs2)www.Examw.com
其中：ρsm 平均颗粒密度(g/cm3)
P1、P2 大于和小于5mm粒径的土粒质量占总质量的质量分数
ρs1、ρs2 大于和小于5mm粒径的颗粒密度
③、检验标准：《铁路工程土工试验规程》 TB10102-2004
④、比重瓶法试验操作步骤
a.一般土的颗粒密度应采用纯水测定;当土中含有可溶盐、亲水性胶体或有机质，应采用中性液体(如煤油)测定。
b.量瓶在使用前必须进行量瓶和水(或中性液体)总质量的校正，其校正方法应按附录A规定进行。
c.将量瓶烘干，取烘干土15 g装入100 mL量瓶内(若用50 mL量瓶，宜取10 g)，称量瓶和土的总质量，准确至0.001g。
d.向已装有干土的量瓶内注入纯水至量瓶的一半处，摇动量瓶，然后将量瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂土及粉土不少于30 min，黏土及粉质黏土不少于1h。
e.煮沸完毕，取下量瓶，冷却至接近室温，将事先煮沸并冷却的纯水注入量瓶至近满(有恒温水槽时，可将量瓶放于恒温水槽内)。待瓶内悬液温度稳定及悬液上部澄清时，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外壁上的水分擦干后，称量瓶、水和土总质量，准确至0.001g。并测定量瓶内水的温度，准确至0.5℃。
f.根据测得的温度，从已绘制的“温度与量瓶和水的总质量关系曲线”中查得量瓶和水的总质量。
g.本试验称量应准确至0.001 g。
h. 结果处理


用纯水测定时
式中 ρs——颗粒密度(g/cm3),计算至0.01g/cm3;
mpw——量瓶和水的总质量(g);
mpws——量瓶、水和土的总质量(g);
md——干试样质量(g);
ρwT——T℃时水的密度(g/cm3)。