实验一 土的含水率试验(ppt)

土的含水量试验
10 放入可控温度100~105˚C烘箱中
土的含水量试验
11 测铝盒加烘干土重
土的含水量试验计算
• 按下式计算土的含水量，要求精确到0.1％。
w( m1)10% 0
•
ms
• 式中 w——土的含水量，％；
• m、ms——分别为湿土和干土的质量，g。
• 本项试验要求进行二次平行测定，其平行 差值需满足的要求是：
• b.揭开铝盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，对无机 土在温度105℃～110℃下烘至衡重，对有机土和含结晶水 矿物的土在65～70 ℃烘至衡重。在设定温度下烘至恒重所 需时间由土类和烘箱构造确定。一般砂土约需1～2小时， 粉土和粉质粘土约6～8小时，粘土约10小时，有机质土烘 干需48
• c.将烘干后的试样和铝盒取出，盖好铝盒盖后，放入干燥 器内冷却至室温后，称铝盒加土质量ｍ2 ，精确至0.01ｇ。 计算干土质量ms＝ｍ2 －ｍ0
含水率试验
• 1.仪器设备 • 恒温烘箱：一般要求在50℃～200℃范围内能
在任一点保持确定恒温范围。最常用的恒温范 围在105℃～110℃，限制温度的精度高于±２ ℃ • 天平：称量200ｇ，感量0.01ｇ。常用天平分机
• 附属设备：பைடு நூலகம்盒、干燥器、铅丝篮、温度计等。
• 2.操作步骤
• a.取代表性试样15～30ｇ，对于砾类土，取100g以上试样。 放入铝盒内，快速盖好盒盖，称量ｍ1，精确至0.01ｇ，称 量结果减去铝盒质量ｍ0，得到湿土质量ｍ＝ｍ1 －ｍ0 ；
• 当含水量小于40％时，允许平行差值不大 于l％；当含水量大于或等于40％时，允许平 行差值不大于2％。两次测值取平均值。
试验步骤图
土的含水量试验

注：当两个含水率的差值不小于2% 时，应重做试验
土的界限含水率 （液限和塑限联合测定法）
本试验的目的是联合测定土的液限和塑限，用于划分土类、计算天然稠 度和塑性指数，供公路工程设计和施工使用。
本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。
目的和适用范围
一、仪器设备
圆锥仪与盛土杯
电子天平、筛及其他工具
二、试mm筛
二、试验准备
取0.5mm筛下土样三份
湿布闷土
二、试验准备
测定a点的锥入深度，对于100g锥应为20mm±0.2mm，对于76g锥应为 17mm；
测定c点的锥入深度，对于100g锥应控制在5mm以下，对于76g锥应控制 在2mm以下。
对于砂类土，用100g锥测定c点的锥入深度可大于 5mm，用76g锥测定c 点的锥入深度可大于2mm。
三、试验步骤
分层装满盛土杯
三、试验步骤
锥入试验
三、试验步骤
锥入试验
间隔不小于1cm
三、试验步骤
分别取土测定含水率 （称量准确至0.01g，计算到0.1%）
四、结果计算
在双对数坐标上，点绘a、b、c三点含水率的h-w图
注：两个含水率的差值不小于2%时， 应重做试验
四、结果计算
塑限的确定方法：

采样的数量按表B.0.1规定采取，
土类
试验项目
含水率 比重 颗粒分析 界限含水率 密度 固结 黄土湿陷 三轴压缩 膨胀、收缩 直接剪切
击实/承载比
无侧限抗压强度 反复直剪 相对密度 渗透 化学分析 离心含水当量
试验取样数量和过土筛标准
粘土
原状土(筒) 10cm×20cm
扰动土 g
800
800
各类工程的成败，在很大程度上取 决于土体能否提供足够的承载力， 取决于工程结构不至于遭受超过设 计限度的地基沉降和差异变形等，
而地基承载力确定和地基变形计算 中的参数又主要是由土工试验来确 定的
由此可见，土工试验对于各类工程 项目建设的成功与否是至关重要的。
从土力学的发展历史及过程来看，从某 种意义上也可以说土力学是土的实验力 学
因此，室内土工试验又是原位测试 所代替不了的。
其实，当土样从钻孔中取出时，就已产 生两种效应使该土样偏离了实际情况
一是取土、搬运及试验切土时的机械作用扰 动了土的结构，降低了土的强度；
二是改变了土的应力条件，土样产生回弹膨 胀。
这两种效应统称为扰动，扰动使试验指 标不符合原位土体的工程性状。
另外，土工试验成果因试验方法和 试验技巧熟练程度的不同，也可能 会有较大差别，这种差别在某种程 度上甚至大于计算方法所引起的误 差。
第1章 试样制备和饱和
一、试样制备
土样和试样的制备程序是试验工 作的第一个质量要素
为保证试验成果的可靠性和试验 数据的可比性，必须统一土样和 试样的制备方法和程序。
差值为0.03g／cm3；
对扰动土样为了控制试样的均匀性，减
少试验数据的离散性，一般用含水率和 密度作为控制指标

1、将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当出现裂 缝时，表示其含水率接近塑限。 2、取接近塑限含水率的试样3～5g，用手搓成椭球形，放 在毛玻璃板上用手掌滚搓，滚搓时手掌的压力要均匀地施加 在土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，土条不得有 空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。 3、当土条直径搓成3mm时产生裂缝，并开始断裂，表示试 样的含水率达到塑限含水率。当土条直径搓成 3mm 时不产 生裂缝或土条直径大于 3mm 时开始断裂，表示试样的含古 水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行试验。 4、取直径 3mm 有裂缝的土条分别放入两个试样盒中， 每 个试样盒各取3～5g，迅速盖上盒盖，到天平上测定其湿土 加盒重g1。
天中午12点半之前来本实验室称取干土加盒重g2；
4、计算含水量：
塑 液限 限 W WP L gg12gg2010% 0
编辑ppt
成果分析
液、塑限联合测定试验： 1、空盒重量g0可根据盒身编号查取，或在天平上称取； 2、每次试验取一个土样分别，共计四个土样分别放 入四个试样盒，然后测定湿土加盒重g1； 3、湿土加盒重获得后，打开试样盒盖，扣在盒身下 面，统一放置在小铁筐内（放入一张标记试验班和组 员姓名的小纸条，以便查找），送进110度烘箱烘干 至少8个小时，第二天上午8点半到中午12点半之间来 本实验室称取干土加盒重g2； 4、计算含水量：w=(g1-g2)/(g2-g0)X100%
编辑ppt
编辑ppt
试验原理
由于含水率不同，土体分别处于流动状态、 可塑状态、半固体状态、固体状态。
流动状态和可塑状态的分界含水率称 为土的液限；
可塑状态和半固体状态的分界含水率 称为土的塑限。
坚硬状态（半固体） 可塑状态
流动状态

土的力学性质试验
土的压缩试验
总结词
了解土的压缩性
01
总结词
确定土的压缩系数
03
总结词
分析土的压缩性对工程的影响
05
02
详细描述
通过土的压缩试验，可以了解土在不同压力 下的压缩性，从而评估土的工程性质和稳定 性。
04
详细描述
通过测量土在不同压力下的高度变化 ，可以计算出土的压缩系数，进一步 了解土的压缩性。
在进行土力学试验时，必须严格遵守操作规程， 确保试验过程的规范性和准确性。
注意安全防范措施
在试验过程中，应采取必要的安全防范措施，如 佩戴防护眼镜、手套等，确保试验人员的人身安 全。
定期校准仪器设备
为确保仪器设备的准确性，应定期对使用的仪器 设备进行校准和维护。
加强数据处理和记录的管理
数据处理和记录的管理是确保试验结果准确性的 重要环节，应加强管理和监督，确保数据的真实 性和可靠性。
利用现代技术实现试验过 程的自动化和智能化，提 高试验效率。
绿色化
减少试验过程中对环境的 影响，推广环保型试验方 法。
标准化
制定统一的试验标准和规 范，促进土力学试验的国 际化发展。
对未来研究的展望
新材料和新方法的探索
研究新型土工材料和试验方法，满足工程需求。
多学科交叉融合
加强土力学与其他学科的交叉融合，拓展研究领域。
分析土的动力性质与工程安全的关系
详细描述
在地震、交通等动力作用下，土的动力性质对工程安全性具有重要影 响，如不进行有效的处理，可能导致工程失稳、破坏等问题。
04
土力学试验数据处理与分析
数据处理方法
数据清洗
去除异常值、缺失值和重复值 ，确保数据质量。

量盒质量定期调整为恒量，因此每 隔半年校整一次
试验步棸
1. 取具有代表性试样，细粒土15—30g,砂类土、有机土为50g,放入称量盒内，立 即盖好盒盖，称取试样和盒的质量。称量时，可以在天平一端放上与该称量 盒等质量的砝码，移动天平游码，平衡后称量结果既为湿土质量。 2. 揭开盒盖，将试样和盒放入浅盘中一起放入烘箱内，在温度105—110℃下烘 干。烘干时间对细粒土不得少于8h,对于砂类土不得少于6h，对有机质超过 5﹪的土或含石膏的土，应将温度控制在60-70℃下烘干，以12-15h为好。 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即可）。冷却 后盖好盒盖，称质量，准确至0.01g.
结果整理
• • • • •
计算公式： W=〖 （m-ms）÷ms 〗 ×100 W土质量（g） 。
烘干法
• 本方法是测定含水率的通用方法，本试验方法适用于黏质 土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机质土和冻土类。
烘箱
可采用电热烘箱和温度能保持 105~110℃的其他的烘箱，也可以用 红外线烘箱。
天平
感量在0.01g
干燥器
冷却物体
毛刷、小铲、浅盘
毛刷：打扫试样 小铲：铲试样 浅盘：盛试样
量盒
土的含水率
土的含水率是土中水的质量与土颗粒质量的比值，以百分率表示。含水率是土 的基本物理性质指标之一。它反映土的状态，他的变化将使土的一系列力学性 能随之而异；它是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等指标的依据，是检测土 工构筑物施工质量的重要指标。土中的水分为结晶水、结合水及自由水。一般 认为在105～110℃温度下能将土中部分结合水及自由水蒸发掉。测量土的含水 率的试验方法有：烘干法、酒精然绕法和比重法。烘干法是测定含水率的标准 试验方法。侧重讲解下烘干法。

含水率试验
water content test
2022/5/11
1
试验目的
测定天然土体的含水率； 含水率定义：天然土体的质量在温度105~110℃下烘至
恒重时所失去的水分质量与达到恒重后的干土质量的比 值，以百分数表示；
说明：含水率是土的三个基本物理性质指标之一，由试验 直接测定。它反映了土的状态，是了解粘性土稠度和砂土 湿度的重要指标，又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、 液性指数等的必要指标。不同种类土体的含水率变化幅度 较大，砂土大致在0~40%，粘土在20%~200%之间变化。
2022/5/11
2
试验用仪器和材料
主要仪器：温度能够保持在105~110℃的自动控制的电 热恒温烘箱；感量为0.0lg的电子分析天平。
其它：铝制称量盒、干燥器、削土刀等。
2022/5/11
3
试验方法
烘干法：土工室内试验的标准方法，本试验采用烘干法。 其适对6得5它少用~有7方于范0机℃法8围质h：的。：含酒恒粘精量温质燃下超土烧烘过、法至粉5、%恒质炒的重干土土。法、、烘体砂比干类，重时土应法间和将等对有。温细机度粒质控土土制体类不在。 当对它(（砂其当当烘0（ (m当（（烘(m(含其冷(m当（式不(砂（522125lg222))))))含含反3类它满含干3含21干水它却含3中同类2本取 取 先 取 本的）））） ）） ） ） ）水 有 映 土 ： 足 水 时 水 法 率 ： 后 水 ： 种 土项 具具称具项电，，，称称 应测称记量机了不铝上量间量：定铝盖量w类不试 有有称有试子精精精量量 取定量录—大质土得制述大对大土义制好大土得验 代代量代验分确确确盒盒 具含盒表—于超的少称要于细于工：称盒于体少要 表表盒表要析至至至要要 有水要格含等过状于量求等粒室天量盖等的于5求 性性的性求天000保保 代量保见%水...于态盒时于土内然盒，于含566进 试试质试进平小持持 表时持实%小小量，、，体试土、称水444行 样样量样行。的于干干 性动干验000时时（是干含不验体干盒率%%%二 ，，（，二土 4燥 燥的 作 燥 报；；%了燥水得的的燥和变0时时时次 细细细次m，，， 土要，告%）解器量少标质器土化，，，1平 粒粒粒平应时注注 样快注。；）粘、取于准量、质幅允允允行 土土土行将，意意 进，意，性削两方在削量度8许许许测 不不不测温允称称 行以称h准土土次法温土（较平平平。定 小小小定度许量量 试避量确稠刀测，度刀大m行行行， 于于于，控平盒盒 验免盒3至度等值本等，1差差差其 为为为其）制行的的 ；土的00和。的试。砂值值值5平 平111，在.差盒盒 样盒~555砂平验土不不不行 行1ggg精6值体体 的体1，，，土均采大大大大5差 差0确不盒盒 水盒~℃沙沙沙湿值用致于 于 于7值值至大盒盒 分盒0下类类类度。烘在222需 需0于℃盖盖 蒸盖%%%烘土土土.的干0要 要。。1。的上上 发上~至、、、重法%4满 满恒下下 ；下0恒；有有有要。足 足%温对对 对重机机机指，以 以下号号 号时质质质标粘下 下烘；； ；所土土土，土要 要干失不不不又在求 求；去小小小是2： ：0的于于于计当 当%水555算~含 含0002分土ggg水 水0，，，0质的量 量%放放放量干小 小之入入入与密于 于间已已已达度55变称称称%%到、化好好好时 时恒孔。的的的， ，重隙称称称允 允后比量量量许 许的、盒 盒 盒平平干饱内内内行 行土和，，，差 差质度立立立值 值量、即即即不 不的液盖盖盖大 大比性上上上于 于值指盒盒盒00，数..盖盖盖以等，，，百的称称称分必湿湿湿数要土土土表指加加加示标盒盒盒；。总总总质质质量量量（（（

■第五章 简易土工实验呢
■第二节 环刀法测密度试验
■2 环刀法测密度试验
一． 概述
所谓环刀法是采用一定体积的不易变形的钢质环刀打入被测土样
内，使土样充满环刀，修平上下面而测定土样密度的一种方法。
二． 检测依据
《土工试验方法标准》
G设备：环刀：内径61.8mm 和79.8mm ，高度20mm 。
内径(mm)
击实筒 筒高(mm)
容积(cm3)
护筒高度 (mm)
轻型
51
重型
51
2.5
305
102
116
947.4
50
4.5
457
152
116
2103.9
50
■4 击实试验
• 四、取样及制备要求 试样制备分为干法和温法两种。 （1） 干法制备试样应按下列步骤进行：用四分法取代表性
土样20kg(重型为50kg) ，风干碾碎，过5mm(重型过 20mm 或40mm)筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干 含水率。根据土的塑限预估最优含水率，并制备5 个不同 含水率的一组试样，相邻2个含水率的差值宜为2% 。 注：轻型击实中5个含水率中应有2 个大于塑限，2 个小 于塑限，1个接近塑限。 （2） 湿法制备试样应按下列步骤进行：取天然含水率的代 表性士样20kg (重型为50kg) ，碾碎，过5mm 筛(重型过 20mm 或40mm) ，将筛下土样拌匀，并测定土样的天然 含水率。根据土样的塑限预估最优含水率，按本条1 款注 的原则选择至少5 个含水率的土样，分别将天然含水率的 土样风干或加水进行制备，应使制备好的土样水分均匀分 布。
m
d

1 0.011
ms
s
（5-8）

第17页/共78页
• 2、气体所占孔隙为零的曲线（饱和度为100%） • 取出一个非饱和土的单元土体，求出当土中气体体积为零时的干密度和
含水率的关系曲线。如图所示模型；
• 设土体中土粒体积为1，
• •
a 空气
ｅb水
1+
ｅ
1
土粒
va
ρd =
1 ρω
Vw
1/Gs
+ω/100
Vs
第18页/共78页
• 1.2 击实试验的仪器和操作
干密起随着水量含水率结合润滑膨胀饱和饱和线?孔隙水压力理论认为土体在饱和度大于25以后土体中的水呈现为连续包围土粒的水膜并形成曲率很大的弯液面由于曲率大的弯液面表面张力大产生了很高的摩阻力抵消了压实效应土体难于压实此时孔隙大空气能迅速排出此时孔隙大空气能迅速排出如在土中增加含水率弯液面消失土就会被压实密度就能增加到最大值
第23页/共78页
• ＃ 湿法：将一定量天然含水率土样碾散后过筛，将筛下土样拌匀后分别风干 或加水到设定的含水率。制备试样时必须注意制备后的试样含水率分布应均 匀。
第24页/共78页
• 1.2.5 试验操作步骤： • 击实仪放在坚实地面上（这一点对于固定试验室在仪器放置时就应做到），在
击实筒内壁和底板上涂一薄层润滑油，各部件安装好，检查仪器是否正常，并做 好记录。
第22页/共78页
• 1.2.4 击实试验的操作步骤 • ——试样制备： • ＃ 干法：规范规定，将一定量的风干土样，在橡皮板上用木碾碾碎后过5mm
筛，取筛下土按依次相差2%含水率制备不少于5个试样，拌匀后装入塑料袋 或密封于盛土器内静置，使土中水分充分浸润，含水率分布均匀，一般静置时 间在12h至24h。

数据处理
• 1计算含水率：按下式计算
w mw m1 m2 100% ms m2 m0
•2本试验要平行试验（1）计算准确至0.1%；（2）本试验需进行2次平行测定，
取其算术平均值，允许平行差值应符合下表规定。
含水率（%） 允许平行差值（%）
小于10 0.5
10—40 1.0
骤
1铝盒称量
2湿土称量
• 选取具有代表性的试样15--20g， 放入盒内，立即盖好盒盖，称出 盒与湿土的总质量m1。
操作步骤
1铝盒称量
2湿土称量
3燃烧
4冷却称量
打开盒盖，将加入酒精，直至自由 液面出现，点燃酒精；自然冷却之 后，再加入酒精点燃；同样连续3次。
将称量盒盖上盒盖，放入干燥容器 内冷却至室温，称盒+干土质量m2， 精确至0.01g。
通常情况下：
砂性土的含水 0%---40% 黏性土的含水 20%---60%
测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法
含水率试验
本试验目的
本试验要点
测定土的含水率 掌握试验数据处理方法 试验步骤
试验的结果整理
含水率试验测定方法
含水率测定常用方法
烘干法
在105~110℃测定，是 测定含水率的标准方法
• 试验者 吴7
校核者 赵8 试验日期 2020年3月20日
酒精燃烧法测定土的含水率
主讲：
交通分院
土的含水量ω：
土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示。
m 100% m ms 100%
ms
ms
注意: 其实是含水, 可达到或超过100％
土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件 及其所处的自然地理环境等有关。

含水率试验
河海大学 岩土工程研究所 Research Institute of Geotechnical Engineering,
Hohai University
基本知识
土的含水率：土中水的质量与土粒的质量之比，以百分数 表示。
mw 100 %
ms
测定含水率常用的方法是烘干法、酒精燃烧法、 炒干法、微波炉法、土壤湿度计法等。
操作步骤：
１.取代表性试样15~30g，有机质土、砂类土为50g，对于 砾类土，取100g以上试样。放入铝盒内 ，迅速盖好盒盖， 称量铝盒和试样总质量m1，准确至0.01g，称量结果减去 铝盒质量m0，得到湿土质量 m=m1-m0；
２.揭开铝盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，在温 度105 ℃ ~110 ℃下烘至衡重。 烘干时间对粘土、粉土 不得少于8小时，对砂土不得少于6小时。有机质土用65 ℃ ~70 ℃烘干需48小时以上；（烘干时间与烘箱内试样 的总质量、烘箱的尺寸及通风系统的效率有关）
土壤湿度计
含水率试验
含水率的应用： 计算其它物理性质指标； 判断土体所处的稠度状态； 评价地基的承载力； 评价土的冻胀性。结束Biblioteka 烘干法烘干法测定含水率
仪器设备： １.恒温烘箱：一般要求在50 ℃ ~200 ℃范围内能在任一 点保持一定恒温范围 。最常用的恒温范围在105 ℃ ~110 ℃ ，控制温度的精度高于±２ ℃ ；
２.天平：称量200g，感量0.01g；
３.附属设备：铝盒（称量盒）、干燥器、铅丝篮、温度 计等。
烘干法测定含水率
2.用滴管将酒精注入放有试样的铝盒中，至酒精超过试样 面为止。轻轻敲击铝盒，使酒精与土样充分混合均匀；
3.点燃盒中酒精，烧至火焰熄灭；

4
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操作步骤
• 1、称重：
• 在室内先称量环刀（连同底盘、垫底滤纸和顶盖）的重量，环刀容积一般为100厘米3。
• 2、田间采样：
• 采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向下）平稳压入土中， 切忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利 的削土刀削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。
8
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• 操作步骤
• （1）取干燥铝盒称重为W1（g）。 • （2）加土样约5-10g 于铝盒中称重为W2（g）。 • （3）将铝盒放入烘箱，在105℃-110℃下烘烤6-8h 至恒重，取出
放入干燥器内，冷却20分钟称重W3（g）。必要时，如前法再烘1 小时，取出冷却后称重，两次称重之差不得超过0.05 克，取最低一 次计算。 • 注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5-6 小时。
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烘干法（土壤含水量）
• 优点：简单、直观； • 缺点：
• 1、采样会干扰田间土壤含水量的连续性，取样后在田间留下的取样孔（尽管可填实），会 切断作物的某些根并影响土壤水分的运动。
• 2、代表性差。田间取样的变异系数为10%或更大，造成这么大的差异，主要是由于土壤水 在田间分布不均匀所造成的。影响土壤水在田间分布不均匀的因素主要有土壤质地、结构以 及不同作物根系的吸水作用和植冠对降雨的截留等。
• 有自然因素包括地形（高度、坡度）、母质等； • 人为因素有耕作、施肥等等，特别是耕作施肥导致土壤养分分布的不均匀，例如条施和穴施、
起垄种植、深耕等措施，均能造成局部差异。
• 这些都说明了土壤不均一性的普遍存在，因而给土壤样品的采集带来了很大困难。