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T0112-1993比重瓶法
关键字: T0112-1993比重瓶法 日期: 2021-4-21 18:14:52 点击 57322 次
T0112-1993比重瓶法
JTG 3430—2020《公路土工试验规程》---- 7 比重试验
1.相关产品链接：
☞【比重瓶】
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2.测试方法：
☞【T0112-1993比重瓶法】
 
 
1 目的和适用范围
  本试验适用于粒径小于5mm的土。
2 仪器设备
2.1 比重瓶：容量100（或50）mL。
2.2 天平：称量200g，感量0.001g。
2.3 恒温水槽：灵敏度±1℃。
2.4 砂浴。
2.6 温度计：刻度为0～50℃，分度值为0.5℃。
2.7 其他：如烘箱、纯水、中性液体（如煤油）、孔径2mm及5mm 筛、漏斗、滴管等。
2.8 比重瓶校正。
2.8.1 将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量，准确至0.001g。
2.8.2 将煮沸后冷却的纯水注入比重瓶。对长颈比重瓶注水至刻度处，对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，多余水分自瓶塞毛细管中溢出。调节恒温水槽至5℃或10℃，然后将比重瓶放入恒温水槽内，直至瓶内水温稳定。取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，准确至0.001g。
2.8.3 以5℃级差，调节恒温水槽的水温，逐级测定不同温度下的比重瓶、水总质量，至达到本地区最高自然气温为止。每个温度时均应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.002g，取两次测值的平均值。绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。
3 试验步骤
3.1 将比重瓶烘干，将15g 烘干土装入100mL 比重瓶内（若用50mL 比重瓶，装烘干土约12g），称量。
3.2 为排除土中空气，将已装有干土的比重瓶，注蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，土样浸泡20h以上，再将瓶在砂浴中煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及低液限黏土应不小于30min，高液限黏土应不小于1h，使土粒分散。注意沸腾后调节砂浴温度，不使土液溢出瓶外。
3.3 如系长颈比重瓶，用滴管调整液面恰至刻度（以弯月面下缘为准），擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水，称瓶、水、土总质量。如系短颈比重瓶，将纯水注满，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外水分擦干后，称瓶、水、土总质量，称量后立即测出瓶内水的温度，准确至0.5℃。
3.4 根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量关系曲线中查得瓶水总质量。如比重瓶体积事先未经温度校正，则立即倾去悬液，洗净比重瓶，注入事先煮沸过且与试验时同温度的蒸馏水至同一体积刻度处，短颈比重瓶则注水至满，按本试验3.3 步骤调整液面后，将瓶外水分擦干，称瓶、水总质量。
3.5 如系砂土，煮沸时砂粒易跳出，允许用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气，其余步骤与本试验3.3、3.4 相同。
3.6 对含有某一定量的可溶盐、不亲性胶体或有机质的土，必须用中性液体（如煤油）测定，并用真空抽气法排除土中气体。真空压力表读数宜为100kPa，抽气时间1～2h（直至悬液内无气泡为止），其余步骤同本试验3.3、3.4。
3.7 本试验称量应准确至0.001g。
4 结果整理
4.1 用蒸馏水测定时，按下式计算比重：
          ms
Gs=-----------------（T 0112-1）
        m1+ms-m2
式中： Gs——土粒比重，计算至0.001；
ms——干土质量（g）；
m1——瓶、水总质量（g）；
m2——瓶、水、土总质量（g）；
Gwt——ｔ℃时蒸馏水的比重（水的比重可查物理手册），准确至0.001。
4.2 用中性液体测定时，按下式计算比重：
          ms
Gs=----------------（T 0112-2）
        m1+ms-m2
式中： Gs——土粒比重，计算至0.001；
m1——瓶、中性液体总质量（g）；
m2——瓶、土、中性液体总质量（g）；
Gkt——t℃时中性液体比重（应实测），准确至0.001。
4.3 本试验记录格式如表T 0112-1。
表 T 0112-1 比重试验记录 （比重瓶法）
工程名称------------ 试验方法------------ 试验日期------------
试 验 者------------ 计 算 者------------ 校 核 者------------
试验编号
 
比
重
瓶
号
温
度
(℃)
 
液体
比重
(g)
比重
瓶质
量
(g)
 
瓶、干
土总质
量
(g)
干土
质量
(g)
 
瓶、液
总质量
(g)
 
瓶、液、
土总质
量
(g)
与干土同
体积的液
体质量
(g)
 
比重
 
平均
比重
值
备
注
 
 
 
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
 
 
 
 
 
 
 
 
(4)-(3)
 
 
(5)+(6)-(7)
(5)/(8)×(2)
 
 
 
1
15.2
0.999
34.886
49.831
14.945
134.714
144.225
5.434
2.746
2.74
 
 
2
15.2
0.999
34.287
49.227
14.940
134.696
144.191
5.445
2.741
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.4 精度和允许差。
本试验应进行二次平行测定，其平行差值不得大于0.02，否则应重做试验。取其算术平均值，以两位小数表示。
5 报告
5.1 土的状态描述。
5.2 土的比重Gs值。
 
条文说明
 
1.土粒比重是土的基本物理性指标之一，是计算孔隙比和评价土类的主要指标。
关于比重的定义，以往国内土工试验规程和常见教科书上一般将比重定义为：土粒在温度100～105℃，烘至恒重时的重量与同体积4℃时蒸馏水重量的比值。近年来，国外某些书刊中给出这样的定义：给定体积材料的质量(或密度)与等体积水的质量(或密度)的比值。
各类科技词典中，多取物理学的定义来解释比重这个词，即物理的重量与其体积的比值。
《现代科学技术词典》将材料的比重定义为：材料的密度和其一标准材料密度之比，这一定
义更具有科学性和一般性。实际上，国外书刊上已直接用材料比重来定义土的比重了。鉴于
以上情况，并考虑到我国法定计量单位中有关“比重”概念给土工试验一些基本公式和计算
造成不便的现实，我们仍沿袭使用“比重”这个无量纲名词，作为土工试验中的专用名词来
对待。但它有明确的定义：土粒比重是土粒在温度105～110℃下烘至恒量时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值，这样既照顾了习惯用法，又有明确的科学定义，符合法定计量的有关规定。
本试验适用于粒径小于5mm的土。
颗粒小于5mm的土用比重瓶法测定。根据土的分散程度、矿物成分、水溶盐和有机质的含量又分别规定用纯水和中性液体测定。排气方法也根据介质的不同分别采用煮沸法和真空抽气法。
2.目前各单位多用100mL的比重瓶，也有采用50mL的。比较试验表明，瓶的大小对比重结果影响不大，但因100mL的比重瓶可以多取些试样，使试样的代表性和试验的精度提高，所以本试验建议采用100mL的比重瓶，但也允许采用50mL的比重瓶。
比重瓶校正一般有两种方法：称量校正法和计算校正法。前一种方法精度比较高，后一种方法引入了某些假设，但一般认为对比重影响不大。本试验以称量校正法为准。
3.关于试样状态，规定用烘干土，但考虑到烘焙对土中胶粒有机质的影响尚无一致意
见，所以规定一般应用烘干试样，也可用风干或天然湿度试样。一般规定有机质含量小于5％时，可以用纯水测定。
从资料上看，易溶盐含量小于0.5％时，用纯水和中性液体测得的比重几乎无差异。含盐量大于0.5％时，比重值可差1％以上，因此规定含盐量大于0.5％时，用中性液体测定。
排气方法，规程中仍选用煮沸法为主。如需用中性液体时，则采用真空抽气法。
粗、细粒土混合料比重的测定，本试验规定分别测定粗、细粒土的比重，然后取加权平均值。
 
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