土的含水率试验

主讲人：温淑莲

山东交通学院土木工程系

土的三相组成

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土是由固相、液相、气相组成的三相分散体系，从物理的角度，可利用三相在体积上和重量上的比例关系来反映土的干湿程度和紧密程度，反映三相比例关系的指标为基本物理性质指标，为导得三相比例指标，可以把土体中实际上是分散的三相集合在一起，构成理想三相图。

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土的三相比例图

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土的三相比例指标

一、密度指标

1、土粒密度(particle density)

土粒密度是指固体颗粒的质量ms与其体积Vs之比；即土粒的单位体积质量：

ms g/cm3 s

Vs山东交通学院土木工程系

2、土的密度(soil density)

土的密度是指土的总质量m与总体积V之比，也即为土的单位体积的质量。 3、干密度（dry density）

土的孔隙中完全没有水时的密度，称干密度；是指土单位体积中土粒的重量，即：固体颗粒的质量与土的总体积之比值

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4、饱和密度（saturatio density）

土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和密度。即，土的孔隙中全部充满液态水时的单位体积质量。 5、浮密度

土的浮密度是土单位体积中土粒质量与同体积水的质量之差。

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二、湿度指标

1、含水率

土的含水率定义为土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示 。

2、饱和度（degree of saturation）

定义为：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。

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三、土的孔隙性指标

1、孔隙率（porosity）

孔隙率（n）：是土的孔隙体积与土体积之比，或单位体积土中孔隙的体积，以百分数表示。 2、孔隙比(void ratio)

孔隙比：定义为土中孔隙体积与土粒体积之比，以小数表示。

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试验指标

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在土的三相比例指标中，有三个指标可通过试验测得，称为试验指标。分别为：土的密度，土颗粒密度，含水率。

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含水率试验方法

1、烘干法

2、酒精燃烧法 3、比重法

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土的含水率试验

烘干法

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适用范围

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烘干法试验适用于测定黏质土，粉质土，砂类土，砂砾土，有机质土和冻土体类的含水率。

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主要仪器设备

1．烘箱：可采用电热烘箱或温度能保持105～110℃和其他能源烘箱。

2．天平：称量200g，感量0.01g；称量1000g，感量0.1g。

3．其他：干燥器，称量盒，〔为化简计算手续，可将盒质量定期（3～6各月）调整为恒质量值〕等。

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试验步骤

1.取具有代表性试样，粘性土为 15～20 g，砂性土、有机质土为50 g，放入称量盒内，盖上盒盖，称湿土质量，精确至0.01g。 2.打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105～110oC的恒温下烘干。烘干时间对粘性土不得少于8 h，对砂性土不得少于6 h。对有机质超过5％的土，应将温度控制在65～70 oC的恒温下烘干。 山东交通学院土木工程系

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3.将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称干土质量，精确至0.01 g。

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试验结果整理

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试样的含水量。应按下式计算，精确至0.1％。 

mms100ms山东交通学院土木工程系

试验注意事项

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含水量试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40％时不得大于 l％；当含水量等于、大于40％时不得大于2％。取两次测值的平均值。

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含水率取样

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注意事项

1．试样烘干时，需要注意温度的控制及加热时间的控制。

2．试样的冷却需要放入干燥器中。

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土的含水率试验

酒精燃烧法

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目的和适用范围

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酒精燃烧法试验适用于快速简易测定细粒土（含有机质的土除外）的含水率。

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仪器设备

1．称量盒。

2．天平：称量200g，感量0.01g；称量1000g，感量0.1g。 3．酒精：纯度95%。 4. 滴管、火柴、调土刀。

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实验步骤

1．取代表性式样（黏质土5-10g,砂类土20-30g）,放入称量盒内，称湿土质量m，准确至0.01g。

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，可将盒底在桌面上轻轻敲击。

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3.点燃盒中酒精，燃至火焰熄灭。 4.将试样冷却数分钟，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ms，准确至0.01g。

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结果整理

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计算含水率

mms100ms山东交通学院土木工程系

注意事项

1.酒精纯度要求达95%。

2.取代表性式样时，砂类土数量应多于黏质土。

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