水运检测复习材料

交通部公路水运试验检测员考试复习资料试验检测人员复习材料 材料试验部分:土工试验a,土的三相组成（固相，液相，气相） 土的物理性质指标：1 土的密度：是指土体单位体积的质量土的密度变化范围一般在16-22kN/m32 土颗粒比重（或土粒密度）Gs:是指土的固体颗粒的单位体积的质量与水在4oC时单位体积的质量之比土的比重取决于土的矿物成分，其变化范围一般在 26.0-27.5 之间.3土的含水量w:是指土中水的质量与固体颗粒的质量之比，通常以百分数表示.含水量是表示土湿度的指标.土的天然含水量变化范围很大，从干砂接近于零一直到饱和粘土的百分之几百.4干密度：是指土的固体颗粒质量与土的总体积之比.土的干密度越大，土越密实.所以干密度常常用作土压实的控制指标.5饱和密度：是指土空隙中全部被水充满时土的密度.式中是水的密度，=9.81KN/m 3=9.81*10-3N/cm36浮密度或称浸水密度：是指土浸在水中受到水的浮力作用时的单位体积的质量7孔隙比e:是土中孔隙的体积与固体颗粒体积之比孔隙比是一个应用十分广泛的指标，可以用来评价土的紧密程度.8孔隙率n:是指土中孔隙体积与总体积之比：孔隙比与孔隙率之间存在下述换算关系9饱和度Sr:是指孔隙中水的体积与孔隙体积之比.饱和度用来描述土中水充满孔隙的程度,Sr=0时，土是完全干燥的，Sr=1时，则土为完全饱和的.按饱和度可以把砂土划分为三种状态：0< Sr < 0.5 稍湿的0.5< Sr <0.8 潮湿的0.8< Sr <1.0 饱和的指标符号物理表达式换算关系式土的物理性质试验 含水量试验：烘干法:烘干法是测定含水量的标准方法,适用于粘质土,粉质土,砂类土和有机质土仪器设备 :1,烘箱: 可采用点热烘箱或温度能保持105-110 的其他能源烘箱.2,天平:感量0.01g.3,其他:干燥器 ,称量盒等.试验步骤1,取具有代表性试样，细粒土 15-30g,砂类土，有机土 50g,放入称量盒内，立即盖好盒盖，称其质量 .称量时 ,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,移动天平游码,平衡后称量结果即为湿土质量 .2,揭开盒盖，将试样和盒放入烘箱内，在温度105-110恒温下烘干.对于细粒土不得少于8h,对含有机质超过5%的土 ,应将温度控制在 65-70 下恒温烘干.3,将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却（一般只需0.5-1h）冷却后盖好盒盖称质量精确到 0.01g.酒精燃烧法在土样中加入酒精,利用酒精能在土上燃烧,使土中水分蒸发,将土样烘干,一般应烧三次.仪器设备1 称量盒2 天平:感量0.01g3 酒精: 纯度95%4 滴管, 火柴,调土刀等实验步骤1,取代表性试样（粘质土 5-10g砂类土 20-30g）放入称量盒内，称湿土质量 .2,用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中,直至盒中出现自由液面为止.为使酒精在试样中充分混合均匀 ,可将盒在桌上轻轻敲击.3,点燃盒中究竟,燃烧至火焰熄灭.4,将试样冷却数分钟,按 2 和 3 步重新燃烧两次.5,待第三次火焰熄灭后，盖好盒盖,立即称干土质量,准确至 0.01g本法适用于无粘性土,一般粘性土.不适用于含有机质土,含盐量较多的土和重粘土.含水量的其他测试方法:1,红外线照射法: 红外线照射法是将土样置于红外线灯光之下烘干,通常将土样放于距光源5-15cm 距离内照射约 1h 左右即可干燥.试验证明,此法所的结果较烘干含水量略大1%左右 .2,比重法 :将土样放入一定容积的玻璃瓶中 ,算出土粒在水中的浮重,进一步求出土的含水量.适用于砂类土.3,微波加热法:经试验对比多数土的测试结果与标准烘干法相对误差小于1.5%但对一些含金属矿物质的土不适用 .4 碳化钙气压法 : 碳化钙为吸水剂. 将一定量的湿土样和碳化钙放与体积一定的密封容器中 ,吸水剂与土中的水发生发应，产生乙炔气体,乙炔气体在密封容器中产生的压强与土中水分子质量成正比.特殊土的含水量测试方法:1,含石膏土和有机质土的含水量测试法含石膏土和有机质土的烘干温度在110 时 ,对含石膏土会失去结晶水,对含有机质土其有机成分会燃烧,测试结果将与含水量定义不符.这种试样的干燥宜用真空干燥箱在近乎1 个大气压力作用下将土干燥,或将烘箱温度控制在60-70, 干燥 8h 以上为好 .2,无机结合料稳定土的含水量测试法无机结合料在国外常称为水硬性结合料,它主要指水泥,石灰,粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰,所用术语水泥稳定土,石灰稳定土,石灰粉煤灰稳定土等总称无机结合料稳定土.无机结合料含水量用烘干法测定时,应提前将烘箱温度提升到110,使放入的无机混合料一开始就能在 105-110 的环境下烘干.另外烘干后应用硅胶作为干燥剂.如不将烘箱温度先提升到 110,则测得的含水量往往偏小 .密度试验方法测定密度常用的方法有环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等. 环刀法操作简便而准确，在室内和野外普遍采用； 不能用环刀削的坚硬、 易碎、 含有粗粒、 形状不规则的土， 可用蜡封法；灌砂法、灌水法一般在野外应用 .在密度测试中， m 较易获得，难的是V 值。 V 值的检测操作受人为因素和土的粒度成分影响很大。环刀法：此法采用一定体积的环刀切削土样，使土按环刀形状充满其中，测环刀中土重，根据已知环刀的体积就可按定义计算土的密度。 有不同型号的环刀可供选用。 室内测试时， 应结合我国仪器设备情况，可选用剪切、压缩、渗透仪环刀。施工现场检查填土密度时，因每层土压实程度上下不均，而每一层压实厚度达20-30cm ，环刀容积过小，取土深度稍有变化，所测密度误差较大，为此可选用大容积环刀提高测试精度。1 仪器设备（1）环刀：内径 6-8cm,高 2-3m,壁厚 1.5-2mm。（2）天平：感量0.1g。（ 3）其他：修土刀、钢丝锯、凡士林等。2 试验步骤3 1）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平两端，环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。正比。通过测气体压强就可换算出相应的含水量。（ 2） 用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大子环刀直径的土柱， 然后将环刀垂直下压，边压边削， 至土样伸出环刀上部为止，削去两端余土，使与环刀口面齐平， 并用剩余土样测定含水量。（3）擦净环刀外壁，称环刀与土合质量叫，准确至0.1g。3结果整理4精密度和允许差本试验须进行二次平行测定，取其算术平均值，其平行差值不得大于 0.03g/cm3 。（三）蜡封法此法系将不规则的土样（体积不小于 5cm3 ）称其自然质量后，浸人熔化的石蜡中，使土样被石蜡所包裹，而后称其在空气中重与在水中重，并按公式计算土样密度。此法所得密度值恒较其方法大，这是因为在任何情况下难以避免熔蜡浸人土内孔隙中的缘故。1. 仪器设备（ 1）天平：感量0 01 分（ 2）烧杯、细线、石蜡、针、削上刀等。2试验步骤（ 1）用削土刀切取体积大于30”试件，削除试件表面的松、浮土以及尖锐棱角，在天平上称量，准确至 0.01g。取代表性上样进行合水量测定。（ 2）将石蜡加热至刚过熔点，用细线系住试件侵入石蜡中，使试件表面覆盖一薄层严密的石蜡，若试件蜡膜上有气泡，需用热针刺破气泡，再用石蜡填充针孔，涂平孔口。（3）待冷却后，将蜡封试件在天平上称量，准确至 0.01g。（4）利用细线将蜡封试件置于天平一端，使其浸浮在盛有蒸储水的烧杯中，注意试件不要接触烧杯壁，称蜡封试件的水下质量，准确至0.01g,并测量蒸储水的温度。（5）将蜡封试件从水中取出，擦干石蜡表面水分，在空气中称其质量，将其与）中所称质量相比，若质量增加，表示水分进入试件中；若浸人水分质量超过0.03g,应重做。3结果整理按下式计算湿密度现场坑试法：对含有碎砾石的上层或人工填上层无法用环刀取样，则可在现场测点挖一测坑，挖的同时测其挖出土石的质量和含水量，挖出的土质量一般不少于300kg对不规则的试坑体积测、量，可用不透水的薄膜袋放在坑内，然后向袋中灌水并测所灌水的体积，并按定义计算土的密度。也可按灌砂法测定体积 比重试验：土的比重试验目的： 是求土在105-110下烘干至恒重时的质量，然后与同体积4度时蒸储水的质量的比值。比重瓶法：比重瓶法适用于土粒小于5mm的土。浮称法：浮称法适用于土粒大于5mm的土，其中20mm的土质量应小于总质量的 10%土的工程分类及命名；土粒级配指标Cu、Cc。自然界中的各种土，从直观上显然可以分为两大类：一类是由肉眼可以见的松散颗粒所堆成，颗粒通过接触点直接接触。另一类是由肉眼难以辨别的微细颗粒所组成。工程上以土中颗粒直径大于0.075mm （有的规范用 0.1mm）的质量占全部土粒质量的50%作为第一个分类界限。大于50%的称为粗粒土，小于 50%的称为细粒土。交通部颁布的公路土工试验规程所列的土的分类标准依据为：1, 土颗粒组成特征2, 土的塑性指标：液限 Wl塑限Wp和塑性指数Ip。3, 土中有机质存在情况。2006020520.50.250.0740.002|巨粒土粗粒土细粒土漂石（块石）卵石（小块石）砾（角砾）砂粉粒粘粒粗中细粗中细粒组划分图一、巨粒土的分类巨粒组质量多于总质量 50%的土称巨粒土。根据巨粒组的具体含量，可细分为漂（卵）石、 漂（卵）石夹土及漂（卵）石质土。（1） 巨粒组质量多于总质量75的土称漂（卵）石。其中漂石粒组质量多于总质量50%的土称为漂石，记为B ;漂石粒组质量少于或等于 50%的土称卵石，记Cb。（2） 巨粒组质量为总质量 75-50%的土称漂（卵）石夹土。其中漂石粒组质量多于总质量50%的土称漂石夹土记为 BSl,漂石粒组质量少于或等于50%的土称卵石夹土记为CbSl（3） 巨粒组质量为总质量 50-15%的土称漂（卵）石质土。其中漂石粒多于卵石粒的土称漂石质土，记为 SlB;其中漂石粒少于或等于卵石粒的土称为卵石质土记为 SlCb。（ 4）巨粒组质量少于总质量15% 的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。（二）粗粒土的分类粗粒组质量多于总质量50% 的土称为粗粒土。1， 粗粒土中砾粒组质量多于总质量50% 的土称砾类土， 砾类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类，其中：a：当Cu>5 Cc=1-3时，称级配良好砾，记为GWb:不同时满足上述条件时，称级配不良砂，记为GP砾类土中细粒组质量为总质量 5-15% 的土称含细粒土砾，记为 GF砾类土中细粒组质量大于总质量 15% ，并小于或等于总质量的50% 时，按细粒土的塑性图中的位置定名。A ，当细粒土位于塑性图A 线以下时，称粉土质砾，记GMB ，当细粒土位于塑性图A 线以上时，称粘土质砾