水运检测复习材料汇总.docx
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水运检测复习材料汇总
交通部公路水运试验检测员考试复习资料
试验检测人员复习材料<材料试验部分>
一:
土工试验
a,土的三相组成(固相,液相,气相)
土的物理性质指标:
1土的密度:
是指土体单位体积的质量土的密度变化范围一般在16-22kN/m³
2土颗粒比重(或土粒密度)Gs:
是指土的固体颗粒的单位体积的质量与水在4oC时单位体积的质量之比
土的比重取决于土的矿物成分,其变化范围一般在26.0-27.5之间.
3土的含水量w:
是指土中水的质量与固体颗粒的质量之比,通常以百分数表示.
含水量是表示土湿度的指标.土的天然含水量变化范围很大,从干砂接近于零一直到饱和粘土的百分之几百.
4干密度:
是指土的固体颗粒质量与土的总体积之比.
土的干密度越大,土越密实.所以干密度常常用作土压实的控制指标.
5饱和密度:
是指土空隙中全部被水充满时土的密度.
式中是水的密度,=9.81KN/m³=9.81*10-3N/cm³
6浮密度或称浸水密度:
是指土浸在水中受到水的浮力作用时的单位体积的质量
7孔隙比e:
是土中孔隙的体积与固体颗粒体积之比
孔隙比是一个应用十分广泛的指标,可以用来评价土的紧密程度.
8孔隙率n:
是指土中孔隙体积与总体积之比:
孔隙比与孔隙率之间存在下述换算关系
9饱和度Sr:
是指孔隙中水的体积与孔隙体积之比.
饱和度用来描述土中水充满孔隙的程度,Sr=0时,土是完全干燥的,Sr=1时,则土为完全饱和的.按饱和度可以把砂土划分为三种状态:
0 0.5 0.8 指标 符号 物理表达式 换算关系式 土的物理性质试验: 含水量试验: 烘干法 : 烘干法是测定含水量的标准方法,适用于粘质土,粉质土,砂类土和有机质土 仪器设备: 1,烘箱: 可采用点热烘箱或温度能保持105-110的其他能源烘箱. 2,天平: 感量0.01g. 3,其他: 干燥器,称量盒等. 试验步骤 1,取具有代表性试样,细粒土15-30g,砂类土,有机土50g,放入称量盒内,立即盖好盒盖,称其质量.称量时,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,移动天平游码,平衡后称量结果即为湿土质量. 2,揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105-110恒温下烘干.对于细粒土不得少于8h,对含有机质超过5%的土,应将温度控制在65-70下恒温烘干. 3,将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内冷却(一般只需0.5-1h)冷却后盖好盒盖称质量精确到0.01g. 酒精燃烧法 在土样中加入酒精,利用酒精能在土上燃烧,使土中水分蒸发,将土样烘干,一般应烧三次. 仪器设备 1称量盒 2天平: 感量0.01g 3酒精: 纯度95% 4滴管,火柴,调土刀等 实验步骤 1,取代表性试样(粘质土5-10g砂类土20-30g)放入称量盒内,称湿土质量. 2,用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中出现自由液面为止.为使酒精在试样中充分混合均匀,可将盒在桌上轻轻敲击. 3,点燃盒中究竟,燃烧至火焰熄灭. 4,将试样冷却数分钟,按2和3步重新燃烧两次. 5,待第三次火焰熄灭后,盖好盒盖,立即称干土质量,准确至0.01g 本法适用于无粘性土,一般粘性土.不适用于含有机质土,含盐量较多的土和重粘土. 含水量的其他测试方法: 1,红外线照射法: 红外线照射法是将土样置于红外线灯光之下烘干,通常将土样放于距光源5-15cm距离内照射约1h左右即可干燥.试验证明,此法所的结果较烘干含水量略大1%左右. 2,比重法: 将土样放入一定容积的玻璃瓶中,算出土粒在水中的浮重,进一步求出土的含水量.适用于砂类土. 3,微波加热法: 经试验对比多数土的测试结果与标准烘干法相对误差小于1.5%但对一些含金属矿物质的土不适用. 4碳化钙气压法: 碳化钙为吸水剂.将一定量的湿土样和碳化钙放与体积一定的密封容器中,吸水剂与土中的水发生发应,产生乙炔气体,乙炔气体在密封容器中产生的压强与土中水分子质量成正比. 特殊土的含水量测试方法: 1,含石膏土和有机质土的含水量测试法 含石膏土和有机质土的烘干温度在110时,对含石膏土会失去结晶水,对含有机质土其有机成分会燃烧,测试结果将与含水量定义不符.这种试样的干燥宜用真空干燥箱在近乎1个大气压力作用下将土干燥,或将烘箱温度控制在60-70,干燥8h以上为好. 2,无机结合料稳定土的含水量测试法 无机结合料在国外常称为水硬性结合料,它主要指水泥,石灰,粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰,所用术语水泥稳定土,石灰稳定土,石灰粉煤灰稳定土等总称无机结合料稳定土. 无机结合料含水量用烘干法测定时,应提前将烘箱温度提升到110,使放入的无机混合料一开始就能在105-110的环境下烘干.另外烘干后应用硅胶作为干燥剂. 如不将烘箱温度先提升到110,则测得的含水量往往偏小. 密度试验方法 测定密度常用的方法有环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等.环刀法操作简便而准确,在室内和野外普遍采用;不能用环刀削的坚硬、易碎、含有粗粒、形状不规则的土,可用蜡封法;灌砂法、灌水法一般在野外应用. 在密度测试中,m较易获得,难的是V值。 V值的检测操作受人为因素和土的粒度成分影响很大。 环刀法: 此法采用一定体积的环刀切削土样,使土按环刀形状充满其中,测环刀中土重,根据已知环刀的体积就可按定义计算土的密度。 有不同型号的环刀可供选用。 室内测试时,应结合我国仪器设备情况,可选用剪切、压缩、渗透仪环刀。 施工现场检查填土密度时,因每层土压实程度上下不均,而每一层压实厚度达20-30cm,环刀容积过小,取土深度稍有变化,所测密度误差较大,为此可选用大容积环刀提高测试精度。 1.仪器设备 (1)环刀: 内径6-8cm,高2-3m,壁厚1.5-2mm。 (2)天平: 感量0.1g。 (3)其他: 修土刀、钢丝锯、凡士林等。 2.试验步骤 (1)按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样,整平两端,环刀内壁涂一薄层凡士林,刀口向下放在土样上。 正比。 通过测气体压强就可换算出相应的含水量。 (2)用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大子环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,至土样伸出环刀上部为止,削去两端余土,使与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。 (3)擦净环刀外壁,称环刀与土合质量叫,准确至0.1g。 3.结果整理 4.精密度和允许差 本试验须进行二次平行测定,取其算术平均值,其平行差值不得大于0.03g/cm3。 (三)蜡封法 此法系将不规则的土样(体积不小于5cm3)称其自然质量后,浸人熔化的石蜡中,使土样被石蜡所包裹,而后称其在空气中重与在水中重,并按公式计算土样密度。 此法所得密度值恒较其方法大,这是因为在任何情况下难以避免熔蜡浸人土内孔隙中的缘故。 1.仪器设备 (1)天平: 感量0.01分 (2)烧杯、细线、石蜡、针、削上刀等。 2.试验步骤 (1)用削土刀切取体积大于30”试件,削除试件表面的松、浮土以及尖锐棱角,在天平上称量,准确至0.01g。 取代表性上样进行合水量测定。 (2)将石蜡加热至刚过熔点,用细线系住试件侵入石蜡中,使试件表面覆盖一薄层严密的石蜡,若试件蜡膜上有气泡,需用热针刺破气泡,再用石蜡填充针孔,涂平孔口。 (3)待冷却后,将蜡封试件在天平上称量,准确至0.01g。 (4)利用细线将蜡封试件置于天平一端,使其浸浮在盛有蒸馏水的烧杯中,注意试件不要接触烧杯壁,称蜡封试件的水下质量,准确至0.01g,并测量蒸馏水的温度。 (5)将蜡封试件从水中取出,擦干石蜡表面水分,在空气中称其质量,将其与③)中所称质量相比,若质量增加,表示水分进入试件中;若浸人水分质量超过0.03g,应重做。 3结果整理 按下式计算湿密度 现场坑试法: 对含有碎砾石的上层或人工填上层无法用环刀取样,则可在现场测点挖一测坑,挖的同时测其挖出土石的质量和含水量,挖出的土质量一般不少于300kg对不规则的试坑体积测、量,可用不透水的薄膜袋放在坑内,然后向袋中灌水并测所灌水的体积,并按定义计算土的密度。 也可按灌砂法测定体积 比重试验: 土的比重试验目的: 是求土在105-110下烘干至恒重时的质量,然后与同体积4度时蒸馏水的质量的比值。 比重瓶法: 比重瓶法适用于土粒小于5mm的土。 浮称法: 浮称法适用于土粒大于5mm的土,其中20mm的土质量应小于总质量的10% 土的工程分类及命名;土粒级配指标Cu、Cc。 自然界中的各种土,从直观上显然可以分为两大类: 一类是由肉眼可以见的松散颗粒所堆成,颗粒通过接触点直接接触。 另一类是由肉眼难以辨别的微细颗粒所组成。 工程上以土中颗粒直径大于0.075mm(有的规范用0.1mm)的质量占全部土粒质量的50%作为第一个分类界限。 大于50%的称为粗粒土,小于50%的称为细粒土。 交通部颁布的《公路土工试验规程》所列的土的分类标准依据为: 1,土颗粒组成特征 2,土的塑性指标: 液限Wl塑限Wp和塑性指数Ip。 3,土中有机质存在情况。 2006020520.50.250.0740.002 ||||||||| 巨粒土 粗粒土 细粒土 漂石 (块石) 卵石 (小块石) 砾(角砾) 砂 粉粒 粘粒 粗 中 细 粗 中 细 粒组划分图 一、巨粒土的分类 巨粒组质量多于总质量50%的土称巨粒土。 根据巨粒组的具体含量,可细分为漂(卵)石、漂(卵)石夹土及漂(卵)石质土。 (1)巨粒组质量多于总质量75的土称漂(卵)石。 其中漂石粒组质量多于总质量50%的土称为漂石,记为B;漂石粒组质量少于或等于50%的土称卵石,记Cb。 (2)巨粒组质量为总质量75-50%的土称漂(卵)石夹土。 其中漂石粒组质量多于总质量50%的土称漂石夹土记为BSl,漂石粒组质量少于或等于50%的土称卵石夹土记为CbSl (3)巨粒组质量为总质量50-15%的土称漂(卵)石质土。 其中漂石粒多于卵石粒的土称漂石质土,记为SlB;其中漂石粒少于或等于卵石粒的土称为卵石质土记为SlCb。 (4)巨粒组质量少于总质量15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。 (二)粗粒土的分类粗粒组质量多于总质量50%的土称为粗粒土。 1,粗粒土中砾粒组质量多于总质量50%的土称砾类土,砾类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类,其中: a: 当Cu≥5Cc=1-3时,称级配良好砾,记为GW b: 不同时满足上述条件时,称级配不良砂,记为GP 砾类土中细粒组质量为总质量5-15%的土称含细粒土砾,记为GF 砾类土中细粒组质量大于总质量15%,并小于或等于总质量的50%时,按细粒土的塑性图中的位置定名。 A,当细粒土位于塑性图A线以下时,称粉土质砾,记GM B,当细粒土位于塑性图A线以上时,称粘土质砾,记GC。 2,粗粒土中砾粒组质量少于或等于总质量50%的土称砂类土,砂类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类,其中: 砂类土中细粒组质量少于总质量5%的土称砂,按下列级配指标定名: a,当Cu≥5,Cc=1-3时,称级配良好砂,记SW b,当级配不满足上述条件时,称级配不良砂,记SP 砂类土中细粒组质量为总质量5-15%时的土称含细粒土砂,记SF 砂类土中细粒组质量大于总质量的15%并小于或等于总质量的50%时,按细粒土在塑性土中的位置定名: A,当细粒土位于塑性图A线以下时,称粉土质砂,记SM B,当细粒土位于塑性
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