第3讲室内试验201310
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黑龙江省建设工程质量管理岗位人员培训教材
燃及腐蚀性药品。另外，在操作中常产生有害的气体或蒸气。因此，对化验室的 房屋结构、环境、室内设施等有其特殊的要求，在筹建新化验室或改建原有化验 室时都应考虑。
化验室用房大致分为三类：精密仪器实验室、化学分析实验室、辅助室（办 公室、储藏室、钢瓶室等）。
化验室要求远离灰尘、烟雾、噪音和有震动源的环境，因此化验室不应建在 交通要道、锅炉房、机房及生产车间近旁。
b 把准确称量好的固体溶质放在烧杯中，用少量溶剂溶解。然后把溶液转移 到容量瓶里。为保证溶质能全部转移到容量瓶中，要用溶剂多次洗涤烧杯，并把 洗涤溶液全部转移到容量瓶里。转移时要用玻璃棒引流。方法是将玻璃棒一端靠 在容量瓶颈内壁上，注意不要让玻璃棒其它部位触及容量瓶口，防止液体流到容 量瓶外壁上。
14
③油污严重时，需用较多洗液充满滴定管浸泡十几分钟或更长时间，甚至用 温热洗液浸泡一段时间。
洗液放出后，先用自来水冲水珠。
b 酸式滴定管的涂油 涂油的方法是：把滴定管平放在桌面上，将固定活塞的橡皮圈取下，再取出 活塞，用干净的纸或布将活塞和塞套内壁擦干（如果活塞孔内有旧油垢塞堵，可 用金属丝轻轻剔去，如果管尖被油脂堵塞可先用水充满全管，然后将管尖置热水 中，使溶化，突然打开活塞，将其冲走）。用手指蘸少量凡士林（或真空脂）在 活塞孔的两头沿圆周涂上薄薄一层，在紧靠活塞孔两旁不要涂凡士林，以免堵住 活塞孔。涂完，把活塞放回塞套内，向同一方向转动活塞，直到从外面观察时全 部透明为止。然后用橡皮圈套住，将活塞固定在塞套内，防止滑出。 涂好油的酸式滴定管活塞与塞套应密合不漏水，并且转动要灵活。 c 酸式滴定管的试漏 关闭滴定管活塞，装入蒸馏水至一定刻线，直立滴定管 2 分钟。仔细观察刻 线上的液面是否下降，滴定管下端有无水滴漏下，活塞缝隙中有无水渗出。然后 将活塞旋转 180°后等待 2 分钟再观察，如有漏水现象应重新擦干涂油。 d 酸式滴定管的装溶液和赶气泡 将瓶中标准溶液摇匀，使凝结在瓶内壁的水混入溶液，再用该标液润洗滴定 管，每次用约 10mL，从下口放出约 1/3 以洗涤尖嘴部分，然后关闭活塞横持滴 定管并慢慢转动，使溶液与管内壁处处接触，最后将溶液从管口倒出，但不要打 开活塞，以防活塞上的油脂冲入管内，尽量倒空后再洗第二次，每次都要冲洗尖
化验室用房大致分为三类：精密仪器实验室、化学分析实验室、辅助室（办 公室、储藏室、钢瓶室等）。
化验室要求远离灰尘、烟雾、噪音和有震动源的环境，因此化验室不应建在 交通要道、锅炉房、机房及生产车间近旁。
b 把准确称量好的固体溶质放在烧杯中，用少量溶剂溶解。然后把溶液转移 到容量瓶里。为保证溶质能全部转移到容量瓶中，要用溶剂多次洗涤烧杯，并把 洗涤溶液全部转移到容量瓶里。转移时要用玻璃棒引流。方法是将玻璃棒一端靠 在容量瓶颈内壁上，注意不要让玻璃棒其它部位触及容量瓶口，防止液体流到容 量瓶外壁上。
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③油污严重时，需用较多洗液充满滴定管浸泡十几分钟或更长时间，甚至用 温热洗液浸泡一段时间。
洗液放出后，先用自来水冲水珠。
b 酸式滴定管的涂油 涂油的方法是：把滴定管平放在桌面上，将固定活塞的橡皮圈取下，再取出 活塞，用干净的纸或布将活塞和塞套内壁擦干（如果活塞孔内有旧油垢塞堵，可 用金属丝轻轻剔去，如果管尖被油脂堵塞可先用水充满全管，然后将管尖置热水 中，使溶化，突然打开活塞，将其冲走）。用手指蘸少量凡士林（或真空脂）在 活塞孔的两头沿圆周涂上薄薄一层，在紧靠活塞孔两旁不要涂凡士林，以免堵住 活塞孔。涂完，把活塞放回塞套内，向同一方向转动活塞，直到从外面观察时全 部透明为止。然后用橡皮圈套住，将活塞固定在塞套内，防止滑出。 涂好油的酸式滴定管活塞与塞套应密合不漏水，并且转动要灵活。 c 酸式滴定管的试漏 关闭滴定管活塞，装入蒸馏水至一定刻线，直立滴定管 2 分钟。仔细观察刻 线上的液面是否下降，滴定管下端有无水滴漏下，活塞缝隙中有无水渗出。然后 将活塞旋转 180°后等待 2 分钟再观察，如有漏水现象应重新擦干涂油。 d 酸式滴定管的装溶液和赶气泡 将瓶中标准溶液摇匀，使凝结在瓶内壁的水混入溶液，再用该标液润洗滴定 管，每次用约 10mL，从下口放出约 1/3 以洗涤尖嘴部分，然后关闭活塞横持滴 定管并慢慢转动，使溶液与管内壁处处接触，最后将溶液从管口倒出，但不要打 开活塞，以防活塞上的油脂冲入管内，尽量倒空后再洗第二次，每次都要冲洗尖
环境污染岗位培训-试验员2010
厦门建科院集团（XMABR）
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4.根据试样用量及操作规模的不同， 4.根据试样用量及操作规模的不同， 根据试样用量及操作规模的不同 分为常量分析、半微量分析和微量分析。 分为常量分析、半微量分析和微量分析。
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 常量成分：＞1% 常量成分：＞1% ：＞ 痕量成分：＜ ：＜0.01% 痕量成分：＜0.01% 试样质量 ＞0.1g 0.01g~0.1g 0.1mg~10mg ＜0.1mg 试液体积 ＞10mL 1mL~10mL 0.01mL~1mL ＜0.01mL
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仪器分析法的分类
二、电化学分析法 （一）电导分析法 1.直接电导法 2.电导分析法 直接电导法 电导分析法 （二）电位分析法 1.直接电位法 2.电位滴定法 直接电位法 电位滴定法 （三）电解分析法 1.电重量分析法 2.库仑分析法 电重量分析法 库仑分析法 （四）极谱法和伏安法
厦门建科院集团（XMABR）
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酸
碱
滴
定
法
酸碱滴定法又叫中和法， 酸碱滴定法又叫中和法，是以酸碱反 应为基础的滴定分析方法。在酸碱滴定中， 应为基础的滴定分析方法。在酸碱滴定中， 最重要的是估计被测物质能否准确被滴定， 最重要的是估计被测物质能否准确被滴定， 滴定过程中溶液PH值的变化情况如何 值的变化情况如何， 滴定过程中溶液 值的变化情况如何，怎 样选择最合适的指示剂来确定滴定终点等。 样选择最合适的指示剂来确定滴定终点等。
厦门建科院集团（XMABR）
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混凝土外加剂中释放氨的量
2.硫酸标准溶液： 硫酸标准溶液： 硫酸标准溶液 C（b/a B）=a/b C（B） （ ） （ ） C（1/2H2SO4）=0.1mol/L=2C（H2SO4） （ （ C （H2SO4）=0.05mol/L 配制： 的硫酸， 配制：95%~98%的硫酸，摩尔浓度（17.8~18.4） 的硫酸 摩尔浓度（ ） mol/L，直接稀释配制，不用标定 ，直接稀释配制， 3.蒸馏时调整溶液 ＞12 蒸馏时调整溶液PH＞ 蒸馏时调整溶液 4.空白：同样的分析步骤、试剂和用量 空白： 空白 同样的分析步骤、
室内环境(空气)检测培训
（1）载气
根据所使用的检测器类型而选择
1
惰性
2
干燥
3
纯净 纯度：99.999%以上
4
检测器\载气
H2
He
N2
Ar
TCD
√
√
ECD
√
√Ar+5%CH4
FID
X
√
√√
√√
NPD
X
√
√√
√√
FPD
X
√
√√
√√
注： √表示推荐，X表示不推荐。
（2）进样器
（3）色谱柱
填充柱
01
仅用于特定的应用，如永久气体分析
GB/T 18204.26－2000《公共场所空气中甲醛测定方法》
GB/T 18204.25－2000《公共场所空气中氨测定方法》
一、检测目的、依据及范围
本规范适用于新建、扩建和改建的民用建筑工程室内环境污染控制，不适用于工业建筑工程、仓储性建筑工程、构筑物和有特殊净化卫生要求的房间。也不适用于民用建筑工程交付使用后，非建筑装修产生的室内环境污染控制。
按实际工作时的柱温程序重复升温，以使柱更好老化
色谱柱老化过程：卸下柱子，通载气，柱温设为比平常使用最高温度高约10℃，保证低于柱子最高使用温度，老化过夜。
色谱柱的维护
热导检测器(TCD）、电子捕获检测器（ECD)、氮磷检测器（NPD)、火焰光度检测器（FPD)、原子发射检测器（AED)、ect…
氢火焰离子化检测器（FID)
所选用方法的测量结果不确定度不应大于25%
方法的探测下限不应大于10Bq/m3。
五、空气中氡浓度的检测
闪烁瓶法
在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。
房间通风实验报告
一、实验背景良好的房间通风对于居住环境的舒适度和健康至关重要。
为了探究不同通风方式对房间通风效果的影响，本实验选取了一间面积为20平方米的房间，通过模拟不同通风条件，对房间内的空气质量、温度、湿度等指标进行测试。
二、实验目的1. 比较不同通风方式对房间通风效果的影响；2. 评估自然通风与机械通风的优劣；3. 为实际生活中房间通风提供参考依据。
三、实验材料1. 实验房间：面积为20平方米，室内无家具；2. 通风设备：排气扇、空调；3. 测试仪器：温湿度计、空气质量检测仪；4. 实验用品：报纸、除湿剂、百叶门等。
四、实验方法1. 实验分组：将实验分为自然通风组、机械通风组、混合通风组；2. 实验步骤：a. 自然通风组：关闭门窗，开启房间内空调，设定温度为25℃，湿度为40%，保持24小时；b. 机械通风组：关闭门窗，开启排气扇，设定风速为最大，保持24小时；c. 混合通风组：关闭门窗，开启空调和排气扇，设定空调温度为25℃，湿度为40%，排气扇风速为最大，保持24小时；3. 数据收集：每2小时记录一次房间内的温度、湿度、空气质量；4. 实验结果分析。
五、实验结果与分析1. 自然通风组：a. 温度：实验过程中，房间温度波动较小，平均温度为25.6℃；b. 湿度：实验过程中，房间湿度波动较大，平均湿度为60.5%；c. 空气质量：实验过程中，空气质量指数（AQI）波动较小，平均AQI为35，属于良好水平。
2. 机械通风组：a. 温度：实验过程中，房间温度波动较大，平均温度为26.3℃；b. 湿度：实验过程中，房间湿度波动较大，平均湿度为62.1%；c. 空气质量：实验过程中，空气质量指数（AQI）波动较大，平均AQI为50，属于轻度污染水平。
3. 混合通风组：a. 温度：实验过程中，房间温度波动较小，平均温度为25.8℃；b. 湿度：实验过程中，房间湿度波动较小，平均湿度为59.8%；c. 空气质量：实验过程中，空气质量指数（AQI）波动较小，平均AQI为38，属于良好水平。
室内声学调试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过室内声学调试，了解和掌握室内声学设计的原理和方法，通过对实验室内声学参数的测量和调整，优化室内声学环境，提高声学效果。
二、实验原理室内声学设计主要包括声学材料的选择、吸声、隔声、消声等技术的应用。
通过调整这些参数，可以改变室内声场的分布，优化声学效果。
实验中主要涉及的原理包括：1. 吸声系数：指声波入射到材料表面后，被材料吸收的部分与入射声能之比。
2. 隔声量：指材料对声波的隔断能力，通常以分贝（dB）表示。
3. 消声量：指消声材料对声波的吸收能力，同样以分贝（dB）表示。
4. 混响时间：指声波在室内传播，遇到反射面后，声能衰减到原声能的百万分之一所需的时间。
三、实验仪器与设备1. 声级计：用于测量室内声级。
2. 频率分析仪：用于分析室内声频成分。
3. 声场分析仪：用于分析室内声场分布。
4. 声学测试支架：用于固定声源和接收器。
5. 室内声学材料：包括吸声板、隔声板、消声材料等。
四、实验步骤1. 实验前准备：将实验室内声学材料按照设计要求布置好，确保实验环境符合实验要求。
2. 声源设置：在实验室内设置声源，调整声源位置和功率，确保声源稳定。
3. 声级测量：使用声级计在实验室内不同位置进行声级测量，记录数据。
4. 频率分析：使用频率分析仪对测量得到的声级数据进行频率分析，确定室内声频成分。
5. 声场分析：使用声场分析仪对室内声场分布进行测量，分析声场分布情况。
6. 声学参数调整：根据测量结果，对室内声学材料进行调整，如增加吸声材料、调整隔声板厚度等。
7. 再次测量：调整后，重复声级测量、频率分析和声场分析，记录数据。
8. 结果对比：对比调整前后数据，分析声学效果。
五、实验结果与分析1. 声级测量：调整前后声级测量结果显示，调整后的室内声级有所降低，达到了预期效果。
2. 频率分析：调整前后频率分析结果显示，调整后的室内声频成分分布更加合理，低频部分得到了有效控制。
3. 声场分析：调整前后声场分析结果显示，调整后的室内声场分布更加均匀，声波反射和吸收效果得到了优化。
室内实验总结报告范文(3篇)
第1篇一、实验背景随着科学技术的不断发展，室内实验在科学研究、技术创新和人才培养等方面发挥着越来越重要的作用。
本实验报告旨在总结室内实验过程中的收获与不足，为今后类似实验提供借鉴。
二、实验目的1. 了解室内实验的基本流程和操作规范。
2. 掌握实验仪器的使用方法及注意事项。
3. 提高实验操作技能，培养严谨的实验态度。
4. 分析实验数据，得出实验结论。
三、实验内容本次实验选取了以下项目：1. 化学实验：物质的性质及反应。
2. 物理实验：力学、光学、电学等方面的基本原理。
3. 生物实验：细胞、组织、器官的结构与功能。
四、实验过程1. 实验准备：了解实验原理、步骤、所需仪器和材料。
2. 实验操作：按照实验步骤，认真进行实验操作。
3. 数据记录：详细记录实验过程中观察到的现象和数据。
4. 数据分析：对实验数据进行整理、分析，得出结论。
五、实验结果与分析1. 化学实验（1）实验结果：通过实验，我们了解了物质的性质、反应条件和反应现象。
（2）数据分析：通过对比实验前后物质的变化，验证了实验原理的正确性。
2. 物理实验（1）实验结果：通过实验，我们掌握了力学、光学、电学等方面的基本原理。
（2）数据分析：通过对比实验数据与理论值，分析了实验误差产生的原因。
3. 生物实验（1）实验结果：通过实验，我们观察了细胞、组织、器官的结构与功能。
（2）数据分析：通过对比实验结果与理论知识，加深了对生物学的理解。
六、实验收获1. 提高了实验操作技能，培养了严谨的实验态度。
2. 加深了对实验原理的理解，为今后实验奠定了基础。
3. 学会了实验数据的整理、分析，提高了数据处理能力。
4. 了解了实验室的安全规范，增强了安全意识。
七、实验不足与改进措施1. 实验过程中存在一定程度的操作失误，导致实验结果偏差较大。
改进措施：加强实验操作培训，提高实验人员操作技能。
2. 实验数据分析不够深入，未能全面揭示实验现象。
改进措施：加强数据分析方法的学习，提高数据分析能力。
岩土工程师专业辅导知识讲解：室内土动力学试验
室内⼟动⼒学试验 地基基础抗震研究有时需要测定⼟的动⼒学指标，如动强度、模量、阻尼等。
测定⽅法不 同，所得结果有时会相差很⼤，因此，有必要对试验中的关键条件或步骤提出规定或要求，以保证获得⽐较可靠的、基本⼀致的试验结果。
1 仪器和试样制备 进⾏⼟动⼒学试验的设备主要有：动三轴仪、动剪切仪、共振（⾃振）柱仪等。
动三轴仪可⽤以测量⼟的动强度、动压缩模量和阻尼⽐、抗液化强度以及震陷参数等；可 以采⽤电磁激振式、油压式或⽓压式振动三轴仪，⼀般情况下，只需单向振动即可；固结围压⼒宜⼤于500kPa，固结偏压⼒宜⼤于1500kPa；动荷载范围宜为1．0～200kPa；动应变范围宜为10－4～10－1；静应变超过20%；振动波形通常采⽤正弦波，但也应具备产⽣三⾓ 波、矩形波等的能⼒；振动频率范围为0～100Hz；具有完善的使试件饱和的管路系统，允许最 ⼤反压⼒不宜低于300kPa，且能制备脱⽓⽔和配有CO2⽓罐；应采⽤⾃动记录系统，若配有微 机控制则更为理想，⾃动记录内容应有动应⼒、动应变和孔隙⽔压⼒随时间（或振动次数）的变 化过程等。
动剪切仪可⽤以测定动剪变模量、阻尼⽐和动强度等动⼒指标，有振动台、电磁激振、油压式等各种加动荷⽅式；法向固结压⼒宜⼤于500kPa；固结围压⼒宜⼤于300kPa；初始剪应⼒宜⼤于100kPa；动剪应⼒范围宜为200kPa；动应变范围宜为10－6～2×10－2；振动波形为正弦波；振动频率范围0～100Hz；应特别注意试件与底座和上加压盖之间的密封，严防由于超孔隙⽔压⼒增加，致使密封失效的现象出现。
共振（⾃振）柱仪可⽤以测定⼟的动剪切模量和阻尼⽐，⽬前多为电磁激振式，固结围 压⼒宜⼤于500kPa；剪应变测量范围宜为10－6～10－3；振动频率测量宜为0～100Hz。
加偏压和施加反压等技术，在共振柱仪上⾄今尚未获得完全成功，使⽤时需加⼩⼼。
原状⼟试样在试验室内的制备与静⼒试验时相同，利⽤削⼟器⼩⼼切削成给定尺⼨的试 样，应尽可能地减少扰动，特别是对原状粉⼟和淤泥质软⼟。
室内试验
3. 室内试验3.1 物理性质指标试验 3.1.1 含水率试验 3.1.1.1 设备a ．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℃；b ．天平：200g ，感量0.01g 。
常用天平分机械天平和电子天平两类；c ．附属设备：铝盒（称量盒）、干燥器、铅丝篮、温度计等。
3.1.1.2 原理土样含水率是指土样在105℃至110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。
即：%100⨯-=ssm m m ω （3-1）式中：ω——土样含水率（%）；m ——湿土质量，单位：克（g ）；s m ——烘干土质量，单位：克（g ）。
含水率试验的室内试验方法以烘干法为标准方法。
在野外，如条件不满足可依土的性质和工作条件选用如下试验方法：1． 酒精燃烧法；2． 比重法（适用于砂性土）； 3． 实容积法（适用于粘性土）； 4． 炒干法（适用于砾质土）。
含水率试验的上述方法在水中还会发生水解适用于无机土（有机质含量低于5%），对于有机质土和有机土，在温度较高时会发生分解，使测得的含水率偏高，从而造成试验误差。
有机质含量超过5%的有机质土和有机土，含石膏和硫酸盐矿物的土，因这些矿物晶体中含结晶水，因此需采用65℃~70℃温度将土烘干至恒重，测量其含水率。
上述各种试验方法都是利用水在加温后逐渐变成水蒸气的性质。
加热一定时间后，在温度不高于110℃时，土中自由水全部变成气体挥发，之后土重不再发生变化，即处于恒重状态。
这时挥发掉的水重s m m m -=ω。
土恒重即认为是干土质量。
对粘性土，s m 实际上是土粒质量与强结合水质量之和，因强结合水需要温度高于120℃才能析出，故将其作为固体颗粒的一部分。
3.1.1.3方法烘干法含水率试验操作主要步骤包括：1．取代表性试样15~30g ，对于砾类土，取100g 以上试样。
室内环境热舒适测量与评价实验
实验三室内环境热舒适测量与评价实验一实验目的(1) 掌握室内热舒适环境评价的基本方法。
(2) 掌握空气热舒适度仪测量PMV/PPD的方法。
(3) 根据有关热舒适评价问卷表回答相关问题，并对问卷进行总结归纳，对不同人群（小性别、籍贯等）对室内热舒适度做出的的不同反应进行对比分析，以分析不同人群在相同室内环境感受的热舒适度的异同。
二实验原理室内热湿环境是对室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境热辐射的总称。
室内热环境是指影响人体冷热感觉的环境因素，也可以说是人们在房屋内对可以接受的气候条件的主观感受。
影响室内环境的因素，除了人们的衣着、活动强度外，主要包括室内温度、室内湿度、气流速度以及人体与房屋墙壁、地面、屋顶之间的辐射换热（简称环境辐射）。
热舒适一般是指人们对其所处的微小气候产生的不冷不热的主观感觉，它是多种因素综合作用的结果，是一个精神的、主观的心理反映。
有专家指出，凡是有80%的人感到满意的地方就是就算达到了舒适状况。
最初人们对空调热环境进行评价时，是用传统数学方法，对热感觉各个级别间原本很模糊的边界给于精确的界定。
这样就会出现用精确数学处理热舒适反而不精确的现象。
引入模糊数学方法建立模糊综合评判模型，这是一种比以前更加科学的热舒适评判体系，但由于每个人生理上的差异及主观感觉的多样性，使得每个个体的舒适区都不尽相同，而模糊评判模型是根据群体的热感觉建立的，不能完全适用于每一个个体。
因此，对室内热舒适性进行评价时，发展了多种评价方法。
三实验步骤(1)设计问卷调查表（见附录）：针对要调查及分析的内容，问卷包括基本的如舒适度调查和可能产生不同热舒适度的因素——性别、籍贯、室内停留时间、入室前的运动状态、据最近一次进餐的时间、着装等。
(2)选择一间容量相对较大的教室，采用空气热舒适度仪JT-IAQ，进行室内环境参数测试，测试数据包括PMV-PPD舒适指数、热压指数WBGT和有效温度ET等。
(3)随机发放50份以上问卷，涵盖不同性别、籍贯等人群。
教学文件3-10 甲醛浓度检测国标
甲醛浓度检测国标(部分)
GB/T 16127-1995居室空气中甲醛的卫生标准
GB 18580-2001 室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量
DIN ISO 16000-3-2013 室内空气.第3部分:室内空气和试验室空气中甲醛和其它羰基化合物含量的测定.主动抽样法(ISO 16000-3-2011)
DIN ISO 16000-4-2012 室内空气.第4部分:甲醛的测定.分散取样法(ISO 16000-4-2011)
JIS A1460-2015 建筑板材甲醛排放的测定. 干燥器法
JIS A1905-1-2015 带小空腔降低室内空气污染的吸附建筑材料用性能试验.第1部分:对产生连续甲醛浓度的吸附量用测量
JIS A1905-2-2015 带小空腔降低室内空气污染的吸附建筑材料用性能试验.第2部分:抑制甲醛排放用能力测量
JIS A1911-2015 建筑材料和建筑相关产品用甲醛排放的测定。
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上海大学土木工程系
孙德安第三讲土工试验
参考：李广信《高等土力学》第一章
1 室内单元试验(element test)
2 模型试验(model test)
3 原位测试与现场观测
(in -situ observation)
土工试验内容
土力学中试验与测试的作用
1.揭示土的力学性质和规律—
了解特定的土物理力学性质→理论的建立
2.设计参数与理论模型的参数确定
3.验证理论与数值计算
4.模型试验、足尺试验用以解决实际工程
问题:设计与方案比较与确定
5.原位测试、现场监测为数值计算的反分析、
安全评价和信息化施工服务
第一节室内单元试验
测定土的物理特性
测定土的力学特性
测定土的化学特性
基本工程性质
颗分r , G w ,w , w LI S
Yield stress
测定土的物理特性，包括：
1.含水量，土体密度，土颗粒密度，级配
（筛分和比重计），液塑限联合测定
2.击实试验
s G ==+−土粒质量同体积纯水质量
干土质量干土质量瓶加水质量瓶加土加水质量
级配
土颗粒比重
烘干法
液限
Cone
液限
液塑限联合测定
击实试验
测定土力学特性，包括:
1.渗透系数：:常水头和变水头渗透仪 2.强度：直剪仪、环剪仪、单剪仪 3.变形：固结仪 4.可同时测试变形和强度： 单剪仪、三轴仪(大、高、小应变)、真三轴仪、扭剪仪 5.特殊条件下的仪器： 复杂荷载下：真三轴仪、扭剪仪 动荷载下：三轴仪、共振柱、动单剪仪、动扭剪仪、振 动台 非饱和下：固结仪、三轴仪、压力板仪
1. 渗透试验--常水头试验法 试验条件: Δh，A，L=const 量测变量: 体积V，t V=Qt=vAt v=ki i=Δh/L
VL k = A Δ ht
仁者乐山 智者乐水
Δh
土样
L Q V
A
适用土类：透水性较大的砂性土
渗透试验-变水头试验法
在t→t+dt时段内： • 入流量： dVe=
仁者乐山 智者乐水
t=t1
- adh • 出流量： dVo=kiAdt=k (Δh/L)Adt
• 连续性条件：dVe=dVo
Δhdh 1
-adh =k (Δh/L)Adt
∫
aL dt = − 0 kA
t
∫
Δh 2
Δ h1
dh Δh
aL dh dt = − kA Δh aL Δh1 t= ln kA Δh 2
Δh
t t+dtt=t2 Δh2 水头 测管 开关
Q A
土样
L
aL Δh1 k= ln At Δh 2
2. 强度测定仪器
直剪仪（direct shear apparatus） 单剪仪（simple shear apparatus） 环剪仪（torsional (ring) shear apparatus）
2.1 直剪仪（direct shear apparatus）
1) 古老：1776年 Coulomb 2) 直观、简便、经济 3) 应力应变条件复杂、不均匀 4) 排水条件不明确,剪切面变化
图1
Coulomb
直剪仪仪器简图
直剪试验中剪切面处土的应力状态变化
τ
初始状态
τf σf3 σ1=σv
破坏状态 k0σv
0
σf1
σ
2.2 单剪仪（simple shear apparatus）
1)应力状态相对比较均匀 2)断面积不变 3)循环加载与动力试验 4)破坏面位置不确定
单剪仪原理
2.3环剪仪（1) 2) σ
ττr1τr2τr3
3变形参数测定试验—侧限压缩仪
（oedometer test apparatus ）
1.侧限应力状态（σ
h =K 0σv )
2.压缩与固结试验
3.试验结果：e -p 曲线与e -lg p 曲线：
（侧限）压缩模量：E
s
压缩系数：a
体积压缩系数：m
v
压缩（回弹）指数C
c 、C e
侧限压缩试验环刀
e
软粘土e 0
e 软粘土e 0
单剪仪、三轴仪(大、高、小应变)、真三轴试验、扭剪仪
(1) 1930Casagrande 提出圆柱试样
(2) 1933 Seffert 用三轴仪研究固结
(3) 1934 Rendulic 利用测定土的强度参数
(4) 1950年代IC 的Bishop 等改进
(5) 1959黄文熙，汪闻韶研制动三轴试验
(6) 三轴仪的发展：大尺寸三轴仪、高压三轴、应力与应变路径控制、三轴仪动三轴、非饱和土三轴仪……
(7) 应力状态明确，简单；排水条件明确
4. 可同时测试变形和强度
4.1 普通三轴仪三轴仪原理简图
三轴试验是土的最基本力学性能测试试验可测量：土的变形和强度特性
压力水
常见三轴试验
排水等向压缩
等向固结+常围压下排
水剪切CD
等向固结+常围压下不
排水剪切CU
r
εa
ε常规三轴压缩试验的应力状态
1232v a r
εεεεεε=++=+2
v a
r εεε−=
00
v V W V V εΔΔ==
13P
A
σσ−=
2
a
εw
u 固结不排水三轴试验
a
εε
三轴仪的不同应力路径试验
HC ：静水压力（各向等压）试验σ
1＝σ2＝σ3
PL ：比例加载试验：σ
1/σ3为常数
CTC ：常规三种压缩试验：σ
3为常数（围压）
CTE ：常规三轴伸长(挤长)试验：σ
3(轴应力)为常数
TC ：p 为常数三轴压缩试验（轴应力增－围压减）
TE ：p 为常数三轴伸长试验（轴应力减－围压增）
RTC ：减压三轴压缩试验：σ
1（轴应力）为常数
RTE ：减压三轴伸长试验：σ
1 （围压）为常数
21b σσσσ−=
−z y σσσθ−−=
′23tg （
不同应力路径的斜率
CTC（
σ
为常数
c
p=(σ1+
q=1/√2
d p=dσ
CTE（
σ
为常数
a
d p= 2/3d
RTC （减压三轴压缩）:
σa = σ1=C d σa =0 d σc <0
p =(σ1+σ2+σ3)/3＝(σa ＋2σc )/3
q =[(σ1－σ2)2+(σ2－σ3)2+(σ3 －σ1)2]1/2 /√2
= σa －σc =-d σc d p =2/3d σc
d q = －d σc d q /d p = －3/2
q
p
RTC
利用三轴仪可进行不同应力路径的试验
三轴试验中的剪切破坏情况
(1)饱和土：量水管
管路有气泡，饱和不好，则测不准
(2)非饱和土：压力室的体积变化（双筒）
(3)其它的量测方法
2)试样体积变化的量测
3)关于膜嵌入的影响
（membrane penetration)
(1)排水条件：使量测的体变偏大
(2)
不排水条件：使量测正孔压变大
使负孔压绝对值变小
D
在某一围压σ
下的试验3
4）量测精度的提高
轴杆摩擦→传杆器放在室内
小应变时应变量测不准→LDT
提高饱和度→加反压
减少断面摩擦用橡皮膜+硅脂
加快排水固结→贴竖向滤纸
轴杆摩擦→传杆器放在室内
小应变时应变量
测不准→LDT。