23自由膨胀率试验

土工作业指导书自由膨胀率试验实施细则文件编号：版本号：编制：批准：生效日期：自由膨胀率试验实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节，特制定本细则。

2. 适用范围本试验方法适用于粘土。

3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。

4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：a、量筒：容积为50mL，最小刻度为1mL，容积与刻度需经过校正。

b、量土杯：容积为10mL，内径为20mm。

c、搅拌器：由直杆和带孔圆盘构成。

d、天平：称量200g，最小分度值0.01g。

e、无颈漏斗：上口直径50～60mm，下口直径4～5mm5．操作步骤进行：5．1用四分对角法取代表性风干土，碾细并过0.5mm筛。

将筛下土样拌匀，在105～110℃温度下烘干，置于干燥器内冷却至室温。

5．2将无颈漏斗放在支架上，漏斗下口对准量土杯中心并保持距离10mm。

5．3用取土匙取适量试样倒入漏斗中，倒土时取土匙应与漏斗壁接触，并尽量靠近漏斗底部，过倒边用细铁丝轻轻搅动，当量杯装满土样并溢出时，停止向漏斗倒土，移开漏斗刮去杯口多余土，称量土杯中试样质量，将量土杯中试样倒入匙中，再次将量土杯按要求置于漏斗下方，将匙中土样按上述方法全部倒回漏斗并落入量土杯，刮去多余土，称量土杯中试样质量。

本步骤应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.1g。

5．4在量筒内注入30mL纯水，加入5mL浓度为5%分析纯氯化钠（NaCl）溶液，将试样倒入量筒内，用搅拌器上下搅拌悬液各10次，用纯水冲洗搅拌器和量筒壁至悬液达50mL 。

5．5待悬液澄清后，每2h 测读1次土面读数（估读至0.1mL ）。

6．计算结果：6．1自由膨胀率应按下式计算，准确至1.0%100-δ00×=V V V we ef 式中 ef δ------自由膨胀率（%）；V we ------试样在水中膨胀后的体积（mL ）；V 0------试样初始体积，10mL 。

自由膨胀率试验作业指导书一.目的及适用范围：1.1 目的：自由膨胀率为松散的烘干土粒在水中和空气中分别自由堆积的体积之差与在空气中自由堆积的体积之比，以百分数表示,用以判定无结构力的松散土粒在水中的膨胀特性。

1.2 适用范围：适用于膨胀土。

二.依据标准：《公路土工试验规程》JTG E40-2007三.试验仪器：玻璃量筒（容积50mL,最小刻度1mL）、量土杯:（容积10mL,内径20mm,高度32.8m）、无颈漏斗（上口直径50 ~ 6omm，下口直径4~5mm）、搅拌器（由直杆和带孔圆盘构成）、天平（称量200g,感量0.01g）、烘箱、平口刀、支架、干燥器、0.5mm筛、试剂（5%纯氯化钠溶液）。

四.试验步骤:4.1取代表性风干土样碾碎，使其全部通过0.5m筛。

混合均匀后，取约50g放入盛土盒内，移入烘箱，在105~ 110℃温度下烘至恒量，取出，放在干燥器内冷却至室温。

4.2将无径漏斗装在支架上，漏斗下口对正量土杯中心,并保持距杯口10mm距离。

4.3从于燥器内取出土样，用匙将土样倒人量土杯中,盛满后沿杯口刮平土面，再将量土杯中土样倒人匙中，将量土杯放在漏斗下口正中处。

将匙中土样一次倒入漏斗,用细玻璃棒或铁丝轻轻搅动漏斗中土样，使其全部漏下然后移开漏斗,用平口刀垂直于杯口轻轻刮去多余土样(严防振动),称记杯中土质量。

4.4按本试验4.3规定，称取第二个试样,进行平行测定,两次质量差值不得大于0.1g。

4.5将量筒置于试验台上,注人蒸馏水30mL并加人5mL 5%的分析纯氯化钠溶液，然后将量土杯中的土样倒人量筒内。

4.6用搅拌器搅拌量筒内悬液,搅并器应上至液面下至底,搅拌拌 10次(时间约10s)取出搅拌器，将搅拌器上附着的土粒冲洗人量筒，并冲洗量筒内壁，使量筒内液面约至50mL刻度处。

4.7量筒中土样沉积后约每隔5h,记录一次试样体积,体积估读至0.1mL。

读数时要求视线与土面在同平面上，如土面倾斜,取高低面读数的平均值。

关于影响自由膨胀率试验结果的因素摘要：现行的土工试验方法和相关行业和部门的土工试验操作规程对自由膨胀率试验也规定了较详细、具体的试验操作步骤和方法，为试验结果的稳定性和准确性提供了一定的保证。

但因各种因素的影响，试验结果的差异性还是存在，但土工试验方法标准和相关行业的土工试验操作规程一直没有进行补充和修订。

通过多年的实践，发现规程操作步骤的不足之处，造成了不同单位、不同个人对同一种土样完全按照规程进行试验时，仍然会产生不尽一致的试验结果，甚至在不同单位试验结果误差更远，导致对膨胀土的判别失去了准确性。

为使自由膨胀率试验方法更完善，试验结果更具精确性，通过多年试验经验中总结出针对于易于产生误差的不足之处进行改进建议。

关键词：自由膨胀率;膨胀土；操作方法；影响因素一引言所谓膨胀土就是一种黏性土，其所含的矿物成分对于所处的环境变化，特别是对于湿度状态变化非常敏感，其结果是随着湿度的增加或减少而发生膨胀或收缩，并产生膨胀压力，或收缩裂缝，影响其胀缩性的主要成分，是其所含的蒙脱石黏土矿物。

在我省分布较为广泛。

该土具有吸水膨胀、失水收缩和往复变形的性质，对路基造成的的破坏很大且不易修复。

为防止和解决膨胀土的危害性，对初步判定的膨胀土进行自由膨胀率试验。

通过研究表明，土中黏土矿物成分蒙脱石含量愈多，自由膨胀率愈大。

自由膨胀率试验方法具有试验设备少、操作简单易行、试验周期短等特点，易于进行大量室内试验，与土的液塑限试验相结合，可以得到比较满意的膨胀土判别结果。

二影响因素（一）试样制备对于特定的土样，其自由膨胀率的测试结果受试样的粉碎程度和取土质量的制约。

而试样的粉碎程度和取土质量主要受碾细、过筛、漏斗口径、土样下落距离、搅拌次数等几个环节的影响，针对这些影响因素，现设计了以下的试验。

1不同粒径质量对自由膨胀率结果的影响由于测试过程中人为干扰因素较多，对于同一种土样，不同制备方法对所取土样质量有较大影响。

首先是土样过筛的孔径大小分布问题。

自由膨胀率试验记录实验目的：测定试样材料的热膨胀系数。

实验装置和材料：1.实验装置：自由膨胀率测定仪。

2.试样材料：硅酸盐陶瓷。

实验步骤：1.使用卡尺测量试样的初始长度，并记录为L0。

2.将试样固定在自由膨胀率测定仪上。

3.打开仪器电源，启动测定程序，将仪器加热至所需温度。

4.待仪器升温至稳定后，记录试样的长度变化，并计算出膨胀率。

5.重复步骤3和4，在不同的温度下进行多次测定。

实验结果：温度（摄氏度）长度变化（毫米）膨胀率（ppm/℃）1000.55.02001.010.03001.515.04002.020.05002.525.0实验讨论与分析：根据实验结果，可以得到试样材料的热膨胀系数为20.0 ppm/℃。

这意味着，当温度每升高1℃时，试样的长度将增加20.0 ppm。

膨胀率与温度呈线性关系，这与热膨胀的基本原理相符。

实验误差分析：在实验中可能存在一些误差，包括仪器的测量误差、试样的准备误差以及环境条件的影响等。

此外，由于只进行了一次试验，所以结果的准确性可能会受到限制。

实验改进：为了提高试验结果的准确性，可以采取以下措施：1.进行多次试验，并取平均值，以减小测量误差的影响。

2.使用更精确的测量工具，如显微镜，来测量试样的长度变化。

3.控制环境条件，如温度和湿度，以减小环境因素对实验结果的干扰。

4.选择合适的试样材料，确保其具有稳定的性质。

总结：通过自由膨胀率试验，我们成功测定了试样材料的热膨胀系数，并发现其与温度呈线性关系。

虽然实验结果有一定的误差，但我们可以通过改进实验方法来提高结果的准确性。

这个实验对于材料研究和应用具有一定的意义，可以帮助我们了解材料在温度变化下的性质，并为工程设计和制造提供参考。

水泥浆体自由膨胀率试验数据水泥浆体自由膨胀率试验是评估水泥浆体在一定条件下的膨胀性能的实验方法。

膨胀率是指水泥浆体在固化过程中的膨胀程度，该实验数据可以为工程设计和施工提供参考依据。

以下将详细介绍水泥浆体自由膨胀率试验数据，以及其相关的背景知识和试验步骤。

背景知识：水泥浆体是由水泥、水和掺合材料以及其他添加剂组成的混合材料，常用于建筑工程中的灌注、填缝、砌筑等施工过程。

在固化过程中，水泥浆体会发生膨胀，而膨胀率的大小对工程施工具有重要影响。

因此，进行水泥浆体自由膨胀率试验可以评估水泥浆体的膨胀性能，为工程设计和施工提供重要依据。

试验步骤：1.准备试验材料：-水泥：选择一种常用的水泥作为试验材料，并控制其含水量。

-水：用干净的水掺和水泥，按照一定比例进行配制。

-掺合材料和添加剂：可根据具体需要选择合适的掺合材料和添加剂。

2.配制水泥浆体：-按照一定比例将水和水泥混合搅拌，直至达到均匀的浆状物。

-如果需要，可以在水泥浆体中添加掺合材料和添加剂，按照一定比例进行混合。

3.浆体养护：-将配制好的水泥浆体倒入试验模具中。

-利用振动器或震动台进行振动，以排除空气和提高浆体的密实性。

-将振动后的试样进行养护，在一定温度和湿度条件下，等待其固化。

4.测量膨胀率：-在固化一定时间后，采用测量工具（如卡尺、游标卡尺等）测量试样的尺寸变化。

-按照一定的时间间隔重复测量，记录每次测量结果。

-根据测量数据计算膨胀率，可以采用以下公式进行计算：膨胀率（%）=（试样尺寸变化值/初始尺寸）× 100%5.分析数据：-对测量到的膨胀率数据进行整理和分析。

-可以绘制膨胀率随时间变化的曲线图，以便更直观地观察膨胀特性。

按照以上步骤进行水泥浆体自由膨胀率试验，得到的试验数据即为水泥浆体在特定条件下的膨胀性能。

这些数据可以用于评估水泥浆体在固化过程中的体积变化，为实际的工程施工提供科学依据。

需要注意的是，水泥浆体自由膨胀率试验只是评估水泥浆体在特定条件下的膨胀性能，并不能完全代表其在实际施工中的情况。