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T0203-2024颗粒密度试验

关键字: T0203-2024颗粒密度试验日期: 2024-5-27 20:02:27 点击 11315 次

JTG 3431-2024《公路工程岩石试验规程》----4 岩石试验 / T0203-2024颗粒密度试验

1.相关产品链接：
☞【烘箱】

☞【干燥器】
☞【天平】

☞【真空抽气设备】

2.测试方法：
☞【T0203-2024颗粒密度试验】

3.使用说明：

☞【电热鼓风干燥箱说明书】
☞【电子天平说明书】

T0203-2024颗粒密度试验

1 目的和适用范围
岩石的颗粒密度是评价岩体稳定性、确定围岩压力等必需的参数。本试验采用比重瓶法，适用于各类岩石。
2 仪器设备
(1) 手锤、粉碎机、瓷研钵、玛瑙研钵。
(2) 磁铁。
(3) 筛：孔径0.25mm。
(4) 比重瓶：短颈，容积100mL。
(5) 天平：分度值0.001g。
(6) 烘箱：能使温度控制在105～110℃。
(7) 干燥器：内装氯化钙或硅胶等干燥剂；
(8) 煮沸设备或真空抽气设备。
(9) 恒温水槽：灵敏度±1℃。
(10) 温度计：量程0~50℃,分度值0.5℃。
(11) 瓷皿、漏斗、滴管等。
3 试件制备与描述
3.1 将代表性署石试样用手锤敲成约5mm的角砾，再放入粉碎机内粉碎成岩粉，并使岩粉全部通过0.25mm筛孔，用磁铁吸去岩粉中铁屑。
3.2 对含有磁性矿物的岩石，应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩样，并使岩粉全部通过0.25mm筛孔。
3.3 试件描述应符合本规程第3章的有关规定。
4 试验步骤
4.1 将制备好的岩粉放在瓷皿中，置于温度为105～110℃的烘箱中烘至恒量，烘干时间应不少于6h,然后置于干燥器中冷却至室温备用。
4.2 用四分法取岩粉两份，每份岩粉质量约15g。
4.3 将称量后的岩粉m₁装入烘干的比重瓶内，注入排除气体的试液(蒸馏水或煤油)至比重瓶容积的一半处，摇动比重瓶，使岩粉分散。对含有可溶盐、亲水性黏土矿物、有机质的岩石，应使用煤油作试液，其他岩石可使用蒸馏水作试液。
4.4 用蒸馏水作试液时，可采用煮沸法或真空抽气法排除气体；用煤油作试液时，必须用真空抽气法排除气体。采用煮沸法排除气体时，煮沸后加热时间不应少于1h;采用真空抽气法排除气体时，真空压力表读数宜为当地大气压力，抽气应抽至无气泡逸出为止，但抽气时间不得小于1h。
4.5 将经过排除气体的试液注入比重瓶中近满，然后置于恒温水槽内，使瓶内温度保持稳定，上部悬液澄清。
4.6 塞好瓶塞，使多余的试液自瓶塞毛细孔中溢出，擦干瓶外壁，称比重瓶、试液和岩粉总质量m₃,并测定瓶内悬液的温度，准确至0.5℃
4.7 洗净比重瓶，注入经排除气体并与试验同温度的试液于比重瓶内，按本试验第4.5、4.6条规定称比重瓶和试液的总质量m2。
4.8 称量准确至0.001g。
5 结果整理
5.1 按式(T0203-1)计算岩石颗粒密度值；
Psm+ -m₃ Pwr(T0203-1)
式中：p₂——岩石颗粒密度(g/cm³);
m—— 烘千岩粉质量(g)
m₂——比重瓶与试液的总质量(g)
m₃——比重瓶、试液与岩粉的总质量(g)
pwr——与试验同温度的试液密度(g/cm²)。
煤油的密度由试验测定。
蒸馏水的密度通过查表T0203-1 获得，
5.2 计算值精确至0.01g/cm³。
5.3 颗粒密度试验应进行两次平行测定，并以两次试验结果的算术平均值作为测定值。两次试验结果之差大于0.02g/cm³时，应重新取样进行试验。
5.4 试验记录
内容包括：项目名称、工程名称、取样地点、岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、
试液温度、试液密度、烘干岩粉试件质量、比重瓶和试液总质量以及比重瓶、试液和岩粉试样总质量、比重瓶编号、比重瓶质量、试验人员、试验日期。
6 报告
内容包括：项目名称、工程名称、取样地点、岩石名称、试液类别、试验方法、试验成果、试验人员、试验日期。

条文说明

3 岩石的颗粒密度建议采用经块体密度试验后的试件或单轴抗压强度试验后已破坏的试件，直接粉碎后测试，这样既能减少岩石的不均匀性带来的影响，又便于分析岩石物理力学性质指标之间的关系
4.4 使用煤油作试液时，规定采用真空抽气法排除气体，不能用煮沸法，以防因热挥发燃烧，引发事故，污染环境，也达不到排气的目的。
4.7 比重瓶呈现较强的热胀冷缩性能，对温度的反映比较灵敏，比重瓶的校正逐渐被有些单位放弃使用，通常的做法是同时测试比重瓶十试样十试液的质量和以及比重瓶+试液的质量和，这就要求两次测量时温度保持一致，以减少测试环境温度的变化对测试值的影响。
5.1 煤油密度按下列步骤测定：
(1) 将已称量的比重瓶，装满经真空抽气的煤油，放入恒温水槽内，待瓶内温度保持稳定后取出，塞好瓶塞(使多余煤油从瓶塞的毛细孔中溢出),将瓶外擦干，称瓶和煤油的质量m₄,并记录煤油的温度。
(2) 用同一比重瓶装满经真空抽气的蒸馏水，控制同一温度，重复本条第(1)款步骤的操作，称比重瓶和蒸馏水的质量m,
(3) 称量准确至0.001g。
(4) 按下式计算煤油密度：(T0203-2)
式中：pm——煤油密度(g/cm³);
m₄—— 比重瓶和煤油的质量(g);
ms——比重瓶和蒸馏水的质量(g);
m₀——比重瓶的质量(g);
pw—  蒸馏水的密度(g/cm³), 通过查表T0203-1 获得。
(5) 计算精确至0.01g/cm³, 并进行平行测定，平行差值不大于0.02g/cm³。
表 T0203-1   蒸馏水密度(g/cm³)
+0.0+0.1+0.2+0.3+0.4+0.5+0.6+0.7+0.8+0.9
5 0.9999919 0.9999902 0.9999883 0.9999864 0.9999842 0.9999819 0.9999795
6 9681 9649 9616 9581 9544 9506 9467 9426 9384 9340
7 9295 9248 9200 9150 9099 9046 8992 8936 8879 8821
8 8762 8701 8638 8574 8509 8442 8374 8305 8234 8162
9 8088 8013 7936 7859 7780 7699 7617 7534 7450 7364
10 7277 7189 7099 7008 6915 6820 6724 6627 6529 6428
11 6328 6225 6121 6017 5911 5803 5694 5585 5473 536
12 5247 5132 5016 4898 4780 4660 <4538441542914166
13 4040 3913 3784 3655 3524 3391 6258 3123 2987 2850
14 2712 2572 2432 2290 2147 2003 1858 1711 1564 1415
15 1265 1113 0961 0608 0653 0497 0340 0182 0023 0.9989862
16 0.9989701 0.9989538 0.9989374 0.9989209 0.9989043 0,9988876
17 8022 7849 7673 7497 7319 7141 6961 6781 6599 6416
18 6232 6046 5861 5673 5485 5295 5105 4913 4720 4326
19 4331 4136 3938 3740 3541 3341 3140 2937 2733 2529
20 2323 2117 1909 1701 1490 1280 1068 0695 0641 0426
21 0210 0.9979993 0.9979775 . 9979556 0.9979335 0.9979114 0.9978892
22 0.9977993 7765 7537 7308 7077 6846 6613 6380 6145 5918
23 5674 5437 5198 4959 4718 4477 4435 3991 3717 3502
24 3256 3009 2760 2261 2010 1758 1505 1250 0995
25 0739 0432 0225 0.9969966 0.9969706 0.9969445 0.9969184 0.9968921
26 0.9968128 0.9967861 0.9967594 7326 7057 6736 6515 6243 5970 5696
27 5241 5146 4869 4591 4313 4033 3753 3472 3190 2907
28 2623 2338 2052 1766 1478 1190 0901 0610 0319 0027
29 0.9959735 l0.9959440.9959146 0.9958850 0.9958554 0.9958257 0.9957958
30 6756 6454 6151 5846 5541 5235 4928 4620 4312 4002
31 3692 3380 3068 2755 2442 2127 1812 1495 1178 0861
32 0542 0222 0.9949901 0.9949580 0.9949258 0.9948935 0.9948612 0.9948286 33
34 3991 3655 3319 2981 2643 2303 1963 1622 1280 0938
35 0594 0251 9906 9560 9214 8867 8518 8170 7820 7470
注：数值不全者，小数点后三位数值与上一行相同。

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