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T0125-1993无荷载膨胀率试验

关键字: T0125-1993无荷载膨胀率试验日期: 2021-2-11 17:26:50 点击 11915 次

JTG 3430—2020《公路土工试验规程》---- 29 膨胀性试验

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2.测试方法：
☞【T0124-1993自由膨胀率试验】
☞【T0125-1993无荷载膨胀率试验】
☞【T0126-1993有荷载膨胀率试验】
☞【T0127-1993膨胀力试验】
3.使用说明：
☞【自由膨胀率试验仪使用说明书】
☞【土壤膨胀仪使用说明书】
☞【混凝土收缩膨胀仪使用说明书】

T0125-1993无荷载膨胀率试验
1 目的和适用范围
本试验适用于测定原状土和击实土样的无荷载膨胀率。
2 仪器设备
2.1 膨胀仪：见图T 0125-1，环刀直径61.8mm，高20mm；另备等直径环刀接环，高10mm。
2.2 百分表。
2.3 天平：感量0.01g。
2.4 其他：烘箱、干燥器、削土刀、秒表等。
图 T 0125-1 膨胀仪（单位：mm）1-环刀；2-底座；3-有孔活塞板；4-土样；5-透水石；6-水盆
3 试验步骤
3.1 在环刀内壁均匀涂抹薄层凡士林，切取代表性原状土试样或所需状态的击实试样，修平两面，制成高度为20mm 的试样。
3.2 擦净环刀外壁，称环刀和土总质量，准确至0.01g。
3.3 在底座中置湿润的透水石1 块，将环刀钝口端旋在底座上，使试样底面与透水石顶面接触，然后一并放到水盆中。
3.4 将有孔活塞板放在试样顶面上，对准活塞中心，将百分表装好，并记录百分表读数。
3.5 注纯水入盆，盆内水面须经常保持约与试样底面高度齐平。
3.6 记下开始注水时间，按5 min、10 min、20 min、30min，1h、2h、3h、24h 及以后每隔24h 测记百分表读数，直至试样不再膨胀为止。
3.7 移去百分表，将试样从环刀内推出，放入表面皿中，称皿土合质量，准确至0.01g。
3.8 将试样入烘箱，烘至恒量。取出，放在干燥器内，等冷却后称量，准确至0.01g。
4 结果整理
4.1 按下式计算任一时间的无荷载膨胀率：
      △H
δe=----------×100 （T 0125-1）
       H0
△H=Rt-R0      （T 0125-2）
式中： δe——时间ｔ时土的无荷载膨胀率，计算至0.1%；
△H ——时间ｔ时试样膨胀的增量（mm）；
H0 ——试样初始高度（mm）；
R t ——时间ｔ时百分表读数（mm）；
R0 ——试验开始时百分表读数（mm）。
4.2 按下式计算试验前的含水率w i 及孔隙比e0 ：
    m-ms
w=------------- （T 0125-3）
       ms
       Ps
e0=-----------1  （T 0125-4）
       pd0
式中： w i ——试验前含水率，计算至0.1%；
e0 ——试验前孔隙比，计算至0.01；
m——试验前湿土质量（g）；
ms——干土质量（g）；
ps——土粒密度（g/cm3），数值上等于土粒比重；
pd0——试验前试样干密度（g/cm3）。
4.3 按下式计算膨胀稳定后的含水率Wh及孔隙比e H ：
        mh-ms
wh=--------------×100（T 0125-5）
      ms
    ps
eh=----------1   （T 0125-6）
      pdH
式中： wH——膨胀稳定后含水率，计算至0.1%；
eH——膨胀稳定后孔隙比，计算至0.01；
mH——膨胀稳定后湿土质量（ｇ）；
pdH——膨胀稳定后干密度（g/cm3）。
4.4 如有需要，可以时间为横坐标，膨胀率为纵坐标，绘制膨胀率与经过时间的关系曲线。
4.5 本试验记录格式如表T 0125-1。
表 T0125-1无荷载膨胀试验记录
工程编号              试验者
土样编号              计算者
土样说明               校核者
土样体积   V1=53cm3   试验日期
膨胀含水率测定
环刀编号 10
环刀+湿土质量（g）（1） 181.4
环刀+干土质量（g）（2） 161.2
环刀质量（g）（3） 56.3
湿土质量（g）（4）（1）-（3） 125.1
干土质量（g）（5）（2）-（3） 104.9
水的质量（g）（6） 20.2
含水率（％）（7） 19.3
土体积（cm3）（8） V1（1+ＶH） 60
密度（g/cm3）（9） 2.09
干密度（g/cm3）（10） 1.75
土粒比重（11）
孔隙比（12） 0.55
无荷载膨胀率测定
测定时间经过时间百分表读数膨胀率d h min d h minR（mm）δe（%）
15 8 30 0
9 30 0.10 0.5
10 1 30 0.40 2.0
12 3 30 0.50 2.5
18 9 30 1.00 5.0
16 8 23 30 1.60 8.0
18 15 3 6 30 1.90 9.5
19 8 3 23 30 2.2 11.0
18 4 9 30 2.4 12.0
20 8 4 23 30 2.5 12.5
22 8 6 23 30 2.6 13.0
23 8 7 23 30 2.6 13.0
4.6 精度和允许差。
本试验应作两次平行测定，取其算术平均值，其平行差值应为：
δe≥10％时不大于1％；
δe＜10％时不大于0.5％。
不满足上述要求时应重做试验。
5 报告
5.1 土的性状描述。
5.2 土的无荷载膨胀率δe值。
 
条文说明

1 本试验用于测定试样在无荷载有侧限条件下，浸水后在高度方向上的单向膨胀与原高度的比值，这一比值称膨胀率，以百分数表示。
2 试样尺寸对膨胀率是有影响的。在统一的膨胀稳定标准下，膨胀率随试样高度的增加而减小，随直径的增大而增大。为了在无荷载条件下试验时间不致拖得太长，选用试样高20mm，直径58mm；即环刀内径58mm，高35mm，扣去顶土块高15mm，得净高为20mm。
3 膨胀率与土的自然状态关系非常密切。初始含水率、干密度都直接影响试验结果。为了防止透水石的水分影响初始读数，要求透水石先烘干，再埋置在切削试样剩余的碎土中1h，使大致具备与试样相同的湿度。
有些规程规定不放滤纸，以排除滤纸变形对试验结果的影响。但有时透水石会粘带试样表层土，使试验后物理指标的测定受到影响。
试验用水的成分、离子浓度（pH值）和水温对膨胀率都有一定的影响。水溶液成分不同，交换离子越高的土，其膨胀率也越大。而当水溶液成分相同时，膨胀性随溶液浓度的增长而减弱。天然水的pH值对膨胀率的影响不大，远比溶液的成分和离子浓度的影响小。规程中规定采用纯水或天然水。
比较试验表明，6h内变形不超过0.01mm时，计算的膨胀率仅相差0.1％。因此，选用6h内变形不超过0.01mm作为无荷载膨胀率试验的稳定标准。

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