23.3 不同压力下的膨胀率试验
23.3.1 不同压力下的膨胀率试验应按下列步骤进行:
1 用内壁涂有薄层润滑油的环刀切取代表性原状试样或所需状态的击实试样,修平两面制成高度20mm的试样,擦净环刀外壁,称环刀和土总质量,准确至0.01g。
2 按压缩试验要求,将试样装入容器内,放入透水石和薄型滤纸,加压盖板,安装百分表,调整杠杆使之水平。加1kPa~2kPa的接触压力,保持该压力至试验结束,不计算在加荷压力之内,再施加50kPa的瞬时压力,使加压支架、压板、土样、透水石等紧密接触,卸除瞬时压力后,调整百分表,将其指针调至某一整数,记下百分表初读数。
3 对试样逐级分别在1min~2min内施加所要求的压力。所要求的压力可根据工程的要求确定,但应略大于试样的膨胀力。压力分级,当要求的压力大于或等于150kPa时,可按50kPa分级;当压力小于150kPa时,可按25kPa分级;加压后,每隔1h记录一次百分表读数。当连续两次读数差值小于或等于0.01mm时,即认为试样压缩变形稳定。
4 向容器内自下而上注入纯水,使水面超过试样上端面约5mm,并保持该水位至试验结束。每隔2h测记一次百分表读数,当连续两次读数差值小于或等于0.01mm时,即认为膨胀变形稳定,记录稳定读数。
5 试样在要求压力下膨胀变形稳定后,按加压等级相反的顺序逐级退压,试验过程中每退一级荷重,应相隔2h测记一次百分表读数。当连续两次读数差值小于或等于0.01mm时,即认为在该级压力下膨胀变形达到稳定,以此类推,直至荷重全部退除后试样膨胀变形稳定为止,记录稳定读数。
6 试验结束,吸去容器中的水,取出试样,去掉滤纸,抹去环刀和土面上的浮水,称其质量,准确至0.01g。将试样在温度105℃~110℃烘至恒量,在干燥器内冷却至室温,称量干土质量,并计算试样的试前、后含水率、密度和孔隙比。
23.3.2 各级压力下的膨胀率应按式(23.3.2)计算,结果应精确至1%:
式中:δepi——某级压力下膨胀土的膨胀率(%);
Rp——在一定压力作用下试样浸水膨胀稳定后百分表的读数(mm);
Rcp——在一定压力作用下,压缩仪卸荷回弹的校准值(mm);
R0——试样压力为零时百分表的初读数(mm);
h0——试样加压前的原始高度(mm)。
23.3.3 试样的试后孔隙比应按式(23.3.3)计算:
式中:e——试样的试后孔隙比;
Δh0——卸荷至零时试样浸水膨胀稳定后的变形量(mm),Δh0=Rp0+Rc0-R0;其中Rp0为试样卸荷至零时浸水膨胀稳定后百分表读数(mm);
Rc0——为压缩仪卸荷至零时的回弹校准值(mm)(图23.3.3);
e0——试样的初始孔隙比。
当计算的试后孔隙比与实测值之差不应大于0.01。
图23.3.3 Δh0计算示意图
1—仪器压缩校准曲线;2—仪器回弹校准曲线;
3—土样加荷压缩曲线;4—土样浸水卸荷膨胀曲线
23.3.4 不同压力下的膨胀率试验记录应按表23.3.4填列。
表23.3.4 不同压力下膨胀率试验记录
续表23.3.4