粘土含水率測試管理論文

時間:2022-06-28 10:29:00

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粘土含水率測試管理論文

0前言

土工試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定土的含水率是試樣在105—110度下烘干到恒量時所失去的水質(zhì)量和達(dá)到恒量后土質(zhì)量的比值,以百分?jǐn)?shù)表示。含水率試驗(yàn)主要以烘干法為室內(nèi)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。在野外沒有烘箱設(shè)備或要求快速測試含水率時,可以依據(jù)工程情況分別采用酒精燃燒法(適用于簡易測定細(xì)顆粒土的含水率),比重法(適用于砂類土)以上兩種試驗(yàn)適用于(泥炭,腐植質(zhì)及其他)含量不超過干質(zhì)量5%的土,當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量在5%—10%之間,仍用規(guī)范規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn),但需要注明有機(jī)質(zhì)含量。在工程施工過程往往是野外,試驗(yàn)條件有限,而且高強(qiáng)度施工進(jìn)度要求及時提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足工程質(zhì)量要求,所以利用現(xiàn)代科技研究一種快速、簡單的而且不影響土的工程性質(zhì)的含水率測試方法,是每一個試驗(yàn)工作者所研究的目標(biāo),筆者在省內(nèi)某大型水利工程工地對粘土含水率進(jìn)行數(shù)百組微波爐法測試。并對可行性試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1、試驗(yàn)用土的物理力學(xué)性指標(biāo)

1.1粘土物理力學(xué)復(fù)查指標(biāo)

項(xiàng)目

統(tǒng)計(jì)組數(shù)

比重

液限

塑限

塑性指數(shù)

顆粒組成百分?jǐn)?shù)(%)

擊實(shí)

礫粒

砂礫

粉粒

粘粒

最大干密度

最優(yōu)含水率

細(xì)

細(xì)

Gs

wL

wp

IP

粒徑以毫米計(jì)(mm)

pdmax

wop

%

%

20~2

2~0.5

0.5~0.25

0.025~0.075

0.25~0.05

0.05~0.005

<0.005

g/cm3

%

A區(qū)

12

2.71

38.1

22.4

15.3

2.09

1.61

1.99

11.57

56.89

25.85

1.68

19.48

B區(qū)

11

2.7

36.5

22.3

14.3

2.59

3.02

3.48

10.43

50.18

28.45

1.72

17.9

平均值

11.5

2.71

37.3

22.35

14.8

4.01

2.32

2.74

11

53.54

27.15

1.70

18.69

[作者簡介]:劉小偉(1967年)女,黑龍江省哈爾濱人,工程師

1.2有機(jī)質(zhì)含量小于2%

1.3水溶鹽含量小于3%

1.4PH值小于7

2、試驗(yàn)儀器

2.1三星牌型號:N8C77微波爐額定電壓220V_50HZ1250W

輸出:2450MHZ700W

2.2、LG牌型號:WP700(MS-2030T)微波爐

產(chǎn)品號:(mc-2030tw)額定電壓:220V-50HZ

輸出功力:700W

2.3、烘箱型號

2.4電子天平型號ES-2000A和EX_2000A感量0.01克

2.5試驗(yàn)用的容器,瓷制帶蓋的坩堝質(zhì)量在50ML100ML質(zhì)量在40_60克和90_100克內(nèi)

3、試驗(yàn)取分50克以下、50—100克100—150克三組

4、試驗(yàn)時間

4.1微波爐時間為20分鐘30分鐘40分鐘

4.2烘箱時間是8_10小時

5、試驗(yàn)溫度

5.1烘箱溫度控制在105_110度

5.2微波爐溫度采用中波

6、試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總

在土壩施工現(xiàn)場取表觀含水率變化均勻數(shù)量充足試驗(yàn)樣,對所取試樣分別采用微波法和標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法烘箱法做對比試驗(yàn),為了盡量減少試驗(yàn)誤差,兩種試驗(yàn)所用計(jì)量天平和盛土容器,取樣數(shù)量相同,烘箱法采用規(guī)程規(guī)定的時間9小時,及其規(guī)定的取土質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn),微波法采用調(diào)整時間和調(diào)整土樣質(zhì)量,調(diào)整微波爐品牌的方法進(jìn)行對比試驗(yàn)。

6.1微波法時間變化,試樣質(zhì)量不變,微波爐型號不變

微波爐型號

溫度

時間

試驗(yàn)組數(shù)

天平型號

所用試樣質(zhì)量

容器規(guī)格

平均含水率%

備注

LG牌WP700

中波

20分

10

ES-2000A

45克

50ml

19.5

隨著時間變化,含水率的平行差小于0.5%

LG牌WP700

中波

30分鐘

10

ES-2000A

45克

50ml

19.6

LG牌WP700

中波

40分鐘

10

ES-2000A

45克

50ml

19.6

LG牌WP700

中波

20分

10

ES-2000A

90克

90ml

18.4

隨著時間的變化含水率的平行差大于1%,說明中波20分鐘不可取

LG牌WP700

中波

30分鐘

10

ES-2000A

90克

90ml

19.5

LG牌WP700

中波

40分鐘

10

ES-2000A

90克

90ml

19.6

LG牌WP700

中波

20分

10

ES-2000A

110克

90ml

17.0

隨著時間的變化含水率的平行差大于1%,說明中波20分鐘30分鐘不可取,取40分鐘.

LG牌WP700

中波

30分鐘

10

ES-2000A

110克

90ml

18.0

LG牌WP700

中波

40分鐘

10

ES-2000A

110克

90ml

19.5

烘箱型號

溫度

時間

試驗(yàn)組數(shù)

天平型號

所用試樣數(shù)量

容器規(guī)格

平均含水率

備注

105度

9小時

10

ES-2000A

45克

50ml

18.9

含水率平行差變化平穩(wěn)。

105度

9小時

10

ES-2000A

90克

50ml

18.9

105度

9小時

10

ES-2000A

110克

50ml

18.8

6.2微波法時間不變,均取(30分鐘)試樣質(zhì)量變化,微波爐型號不變

微波爐型號

溫度

時間

試驗(yàn)組數(shù)

天平型號

所用試樣數(shù)量

容器規(guī)格

平均含水率

備注

LG牌WP700

中波

30分鐘

10

ES-2000A

45克

50ml

19.6

隨著土樣質(zhì)量的變化,含水率平行差增大,

LG牌WP700

中波

30分鐘

10

ES-2000A

90克

90ml

19.1

LG牌WP700

中波

30分鐘

10

ES-2000A

110克

90ml

17.7

LG牌WP700

中波

40分鐘

10

ES-2000A

45克

50ml

19.8

隨著土樣質(zhì)量的變化,含水率平行差變化平穩(wěn)

LG牌WP700

中波

40分鐘

10

ES-2000A

90克

90ml

19.6

LG牌WP700

中波

40分鐘

10

ES-2000A

110克

90ml

19.6

烘箱型號

溫度

時間

試驗(yàn)組數(shù)

天平型號

所用試樣數(shù)量

容器規(guī)格

平均含水率

備注

2020型

105度

9小時

10

ES-2000A

45克

50ml

18.9

2020型

105度

9小時

10

ES-2000A

90克

50ml

18.9

2020型

105度

9小時

10

ES-2000A

110克

50ml

18.8

6.3微波爐采用三星N8C77型,烘箱型號電子天平型號其他條件與6.1,6.2的試驗(yàn)條件相同,含水率變化與6.1,6.2相似,所以其數(shù)據(jù)略.

7、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

7.1采用兩種不同品牌的,型號相同的微波爐,對45克土樣,分別用中波20分鐘、30分鐘、40分鐘烘干,做同等條件下用烘箱標(biāo)準(zhǔn)法做對比分析,試驗(yàn)結(jié)果表明45克土樣,微波法烘干20分鐘,30分鐘,40分鐘,與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比含水率平行差變化不大0.7%在規(guī)程允許范圍內(nèi)(規(guī)范要求1%)。

7.2采用兩種不同品牌的,型號相同的微波爐,對90克土樣,分別用中波20分鐘、30分鐘、40分鐘烘干,做同等條件下用烘箱標(biāo)準(zhǔn)法做對比分析,試驗(yàn)結(jié)果表明90克土樣,微波法烘干20分鐘時未烘干到恒重,故舍去,30分鐘,40分鐘,含水率平行差變化在規(guī)范允許范圍內(nèi),與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比含水率平行差變化不大0.8%在規(guī)程允許范圍內(nèi)(規(guī)范要求1%)。

7.3采用兩種不同品牌的,型號相同的微波爐,對110克土樣,分別用中波20分鐘、30分鐘、40分鐘烘干,做同等條件下用烘箱標(biāo)準(zhǔn)法做對比分析,試驗(yàn)結(jié)果表明110克土樣,微波法烘干20分鐘,30分鐘時未烘干到恒重,故舍去,40分鐘,含水率平行差變化在規(guī)范允許范圍內(nèi),與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比含水率平行差變化不大0.8%在規(guī)程允許范圍內(nèi)。

7.4采用兩種不同品牌的,型號相同的微波爐,烘干時間在30分鐘時,土的質(zhì)量分別為45克,90克,110克時所測含水率與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比,45克土樣含水率平行差為0.7%,滿足規(guī)范要求。90克土樣含水率平行差0.2%,滿足規(guī)范要求。110克土樣含水率平行差1.1%。不滿足規(guī)范要求。

7.5采用兩種不同品牌的,型號相似的微波爐,烘干時間在40分鐘時,土的質(zhì)量分別對45克,90克,110克時所測含水率與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比,45克土樣含水率平行差為0.9%,滿足規(guī)范要求。90克土樣含水率平行差0.7%,滿足規(guī)范要求。110克土樣含水率平行差0.8%。滿足規(guī)范要求。

8、試驗(yàn)結(jié)論

筆者通過對比試驗(yàn),并通過對省內(nèi)大型水利工程中的應(yīng)用,3年來試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定方法可行,得出以下結(jié)論:

8.1不同品牌,型號和功率相同的微波爐,在中波條件下,其試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)試驗(yàn)結(jié)果對比,平行差滿足規(guī)范要求,微波爐法比標(biāo)準(zhǔn)法高0.7%_0.8%,說明微波爐的品牌對試驗(yàn)結(jié)果無影響.

8.2當(dāng)土樣質(zhì)量在<50克時,采用中波烘20分鐘的試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比平行差滿足規(guī)范要求,可取.

8.3當(dāng)土樣質(zhì)量在50_100克時,采用中波烘30分鐘的時樣結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比平行差滿足規(guī)范要求,可取.

8.4當(dāng)土樣質(zhì)量在100_150克時,采用中波烘40_60分鐘的時樣結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(烘箱法)對比平行差滿足規(guī)范要求,可取.

8.5采用微波爐法做土的含水率試驗(yàn),其試驗(yàn)結(jié)果具有科學(xué)可行性,可以提高工作效率,減低工程成本,可以滿足現(xiàn)代化高強(qiáng)度施工要求。

參考文獻(xiàn):1《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237—1999