在测定细粒土的密度时,可以采用φ100mm的小型灌砂筒。
新型灌砂筒、标定罐、石英砂、电子台秤及相关器具。
3.3.1确定灌砂筒下部圆锥体内的质量3.3.1.1在储砂筒内装满石英砂,筒内石英砂的高度与筒顶的距离不超过15mm,称筒内石英砂的质量m1,准确至1g。每次标定及而后的试验都维持该质量不变。3.3.1.2将开关打开,让砂流出,并使流出砂的体积与工地所挖试坑的体积相当(或等于标定罐的容积);然后关上开关,并称量筒内砂的质量m5,准确至1g。3.3.1.3将灌砂筒放在玻璃板上,打开开关,让砂流出,直到筒内砂不再下流时,关上开关,并小心地取走灌砂筒。3.3.1.4收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂,准确至1g。玻璃板上的砂就是填满灌砂筒下部圆锥体的砂。3.3.1.5重复上述测量,至少三次;最后取其平均值m2,准确至1g。
3.3.2确定石英砂的密度3.3.2.1用水确定标定罐的容积V。A.将空罐放在台秤上,使罐的上口处于水平位置,读记罐质量m7,准确至1g。B.向标定罐中灌水,注意不要将水弄到台秤上或罐的外壁;将一直尺放在罐顶,当罐中水面快要接近直尺时,用滴管往罐中加水,直到水面接触直尺;移去直尺,读记罐和水的总质量m8。C.重复测量时,仅需用吸管从罐中取出少量水,并用滴管重新将水加满到接触直尺。D.标定罐的体积V按下式计算:V=(m8-m7)/ρw式中:V——标定罐的容积(cm3),计算至0.01;m7——标定罐质量(g);m8——标定罐和水的总质量(g);ρw——水的密度(g/cm3),取值为1 g/cm3。3.3.2.2在储砂筒中装入质量为m1的石英砂,并将灌砂筒放在标定罐上,打开开关,让砂流出,直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关;取下灌砂筒,称筒内剩余的砂质量,准确至1g。3.3.2.3重复上述测量,至少三次,最后取其平均值m3,准确至1g。3.3.2.4按下式计算填满标定罐所需砂的质量ma:ma=m1-m2-m3式中:ma——砂的质量(g), 准确至1g;m1——灌砂入标定罐前,筒内砂的平均质量(g);m2——灌砂筒下部圆锥体内部砂的平均质量(g);m3——灌砂入标定罐后,筒内余砂的质量(g)。3.3.2.5按下式计算石英砂的密度ρs:ρs=ma/V式中:ρs——砂的密度(g/cm3),计算至0.01;V——标定罐的体积(cm3);ma——石英砂的质量(g)。
3.4.1在试验地点,选一块约1000px×1000px的平坦表面,并将其清扫干净;将基板放在此平坦表面上;如此表面的粗糙度较大,则将盛有石英砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上;打开灌砂筒开关,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关;取下灌砂筒,并称筒内砂的质量m6,准确至1g。
3.4.2取走基板,将留在试验地点的石英砂收回,重新将表面清扫干净;将基板放在清扫干净的表面上,沿基板中孔凿洞,洞的直径100mm。在凿洞过程中,应注意不使凿出的试样丢失,并随时将凿松的材料取出,放在已知质量的塑料袋内,密封。试坑的深度应与标定罐高度接近或一致。凿洞毕,称此塑料袋中全部试样质量,准确至1g。减去已知塑料袋质量后,即为试样的总质量mt。pan>
3.4.3从挖出的全部试样中取有代表性的样品,放入铝盒中,现场酒精燃烧法测定其含水率ω。样品数量:对于细粒土,不少于100g;对于粗粒土,不少于500g。
3.4.4将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂至恒量m1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试坑。打开灌砂筒开关,让砂流入试坑内。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。小心取走灌砂筒,称量筒内余砂的质量m4,准确至1g。
3.4.5如清扫干净的平坦的表面上,粗糙度不大,则不需要放基板,将灌砂筒直接放在已挖好的试坑上。打开筒的开关,让砂流入试坑内。在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。仔细取走灌砂筒,称量筒内剩余砂的质量m4,准确至1g。
3.4.6取出试坑内的石英砂,以备下次试验时再用。若石英砂的湿度已发生变化或石英砂中混有杂质,则应重新烘干,过筛,并放置一段时间,使其与空气的湿度达到平衡后再用。
3.4.7如试坑中有较大空隙,石英砂可能进入空隙时,则应按试坑外形,松弛地放入一层柔软的纱布。然后在进行灌砂工作。
4.1这种新的灌砂筒是根据英国标准BS137和BS1924设计制作的。其特点是,将过去所用的灌砂法密度测定仪的几个分开部件(漏斗、漏斗架、防风筒、套环和石英砂容器)合成一个整体。使用时,储砂筒内石英砂处于封闭条件下,完全不受风的影响,因此,其测量精度高,准确性好。
4.2用灌砂法测量试坑的容器时,其准确度和精度受下列几个因素的影响: 4.2.1标定罐的深度对砂的密度影响。标定罐的深度减2.5cm,砂的密度约降低1%。因此,标定罐的深度应与试坑的深度一致。 4.2.2储砂筒中砂面的高度对砂的密度影响。储砂筒中砂面的高度降低5cm,砂的密度约降低1%。因此,现场测量时,储砂筒中的砂面高度应与标定砂的密度时储砂筒中的砂面高度一致。 4.2.3砂的颗粒组成对试验的重现性有影响。使用的砂应清洁干燥,否则,砂的密度会有明显的变化。