YS/T 5225-2016土工试验规程
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3.2 试样制备

3.2.1 试样制备可适用于原状、扰动的土样和尾矿样。

3.2.2 根据力学性质试验项目要求,原状土样同一组试样间的密度差值不宜大于0.03g/cm3;扰动土样同一组试样的密度与要求的密度差值不宜大于0.01g/cm3;扰动尾矿同一组试样的密度与要求的密度差值不宜大于0.02g/cm3;一组试样的含水率与要求的含水率差值不宜大于1%。

3.2.3 试样制备所需的主要仪器设备应符合下列规定:

1 切土工具:修土刀、平口刀及钢丝锯。

2 环刀:不锈钢材料制成,内径61.8mm和79.8mm,高20mm;内径61.8mm,高40mm。

3 土样筛:孔径为5mm、2mm、0.5mm。

4 天平:称量5000g,感量1g;称量500g,感量0.1g;称量200g,感量0.01g。

5 粉碎土工具:木槌、橡皮板和粉土器。

6 击样器(图3.2.3-1)。

7 压样器(图3.2.3-2)。

8 其他:电热干燥箱、保温器、塑料袋、过滤设备、喷水器、启盖器等。

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图3.2.3-1 击样器

1—定位环;2—导杆;3—击锤;4—击样筒;5—环刀;6—试样;7—底座

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图3.2.3-2 压样器

1—活塞;2—导筒;3—护环;4—环刀;5—拉杆;6—试样;
7—上活塞;8—上导筒;9—下导筒;10—下活塞;11—销钉

3.2.4 原状土试样的试样制备应按下列步骤进行:

1 将土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡皮和胶带,用启盖器取掉上、下盖,将土样从筒中取出放正。

2 检查土样结构,当确定已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。

3 用修土刀清除与土样筒接触部位的土,整平土样两端。无特殊要求时,切土方向应与天然层次垂直。

4 用修土刀或钢丝锯将土样削成略大于环刀直径的土柱。对较软的土,应先用钢丝锯将土样分段。对松散的土样,可用布条将周围扎护。

5 将环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,再将压环套在环刀上,将环刀垂直压入土中,边压边将环刀外壁余土削去,直至土样露出环刀为止,取下压环,削去环刀两端余土,并用平口刀修平,修平时不应在试样表面反复涂抹。擦净环刀外壁后称量。

6 紧贴环刀选取代表性试样测定含水率、比重、颗粒分析、界限含水率等试验项目的取样,应按本规程第3.2.5条的规定进行。

7 在切削试样时,应对土的初步分类、土样的结构、颜色、气味、包含物、均匀程度和稠度状态进行描述。对于有夹层的土样,取样时应具有代表性和均一性。

3.2.5 扰动土试样的试样制备应按下列步骤进行:

1 从土样筒或包装袋中取出土样,并描述土的初步分类、土样的颜色、气味、包含物和均匀程度。

2 对保持天然含水率的扰动土,应将土样切成碎块,拌和均匀后,选取代表性土样测定含水率。

3 对均质和含有机质的土样,宜采取天然含水率状态下代表性土样,进行颗粒分析、界限含水率试验进行试样制备。对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处晾干至可碾散为止。对砂土和进行比重试验的土样宜在温度105℃~110℃下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在温度65℃~70℃下烘干。

4 将风干或烘干土样放在橡皮板上用木槌碾散,对不含沙砾的土样宜用粉土器碾散,再用四分法选取代表性试样,供各项试验备用。

5 当土样含有粗、细颗粒,且粗颗粒较软、较脆,碾散时易引起颗粒破碎时,应按下列湿土制备步骤进行:

1)将土样拌和均匀,测定含水率,取代表性土样,称土样质量,将其放入水盆内,用清水浸没,并用搅拌棒搅动,使土样充分浸润和分散;

2)将分散后的土液通过孔径0.5mm的筛,边冲洗边过筛,直至筛上无粒径小于0.5mm的颗粒为止;

3)将粒径小于0.5mm的土液,经澄清或用过滤设备将大部分水分去掉,晾干后供颗粒分析、界限含水率试验备用;

4)将粒径大于0.5mm的土样,在温度105℃~110℃下烘干,供筛分法备用。

3.2.6 扰动土击实法试样制备应按下列步骤进行:

1 试样的数量视试验项目而定,应有备用试样1个或2个。

2 将碾散的风干土样通过孔径2mm或5mm的筛,取筛下足够试验用的土样,充分拌和均匀,测定含水率。并将土样放入保湿器或塑料袋中保存备用。

3 称取制备试样所需质量的风干土,根据要求的含水率,制备试样所需的加水量应按式(3.2.6-1)计算,结果应精确至1g:

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式中:mw——制备试样所需的加水量(g);

m0——湿土质量(g);

w0——试样的含水率(%);

w1——试样要求的含水率(%)。

4 将土样平铺于橡皮板上或瓷盘内,用喷水器均匀地喷洒所需的加水量,充分拌和均匀并放入保湿器或塑料袋中浸润,浸润时间宜为24h。

5 将浸润后的试样拌和均匀,测定含水率,当与要求的含水率相差超过1%时,应增减土中水分。

6 根据击实筒面积,选略大于环刀高度的数值,计算体积。根据要求的干密度,制备试样所需的湿土质量应按式(3.2.6-2)计算,结果应精确至1g:

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式中:ρd——试样的干密度(g/cm3);

V——试样体积(cm3)。

7 称取所需质量的湿土,全部倒入击实筒,击实至预定高度,用推土器将试样推出。将试验用的环刀放在试样上,环刀切取试样应符合本规程第3.2.4条第5款的规定。

3.2.7 扰动土压样法试样制备应按下列步骤进行:

1 配制要求含水率的试样应符合本规程第3.2.6条第1款~第5款的规定;

2 根据环刀的容积和要求的干密度,环刀内所需的湿土质量应按式(3.2.6-2)计算;

3 称取略多于计算质量的湿土,放入预先装好环刀的压样器中,整平土样表面,以静压力通过活塞将土样压入环刀内;

4 取出带试样的环刀,两端用平口刀修平后称量。

3.2.8 试样制备称量精度应为试样质量的1/1000。