灌 砂 法 密 度 試 驗(yàn) 儀

一、概述

灌砂法密度試驗(yàn)儀用于測(cè)定原位土的密度和對(duì)填方工程進(jìn)行施工質(zhì)量控制。

二、符合標(biāo)準(zhǔn)

SL237-041-1999《土工試驗(yàn)規(guī)程-原位密度試驗(yàn)》、

JTS237-2017《水運(yùn)工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》

三、技術(shù)參數(shù)

漏斗上口直徑宜為200mm，下口直徑宜為15mm，高宜為110mm；

防風(fēng)筒直徑宜為300mm，高宜為220mm；

量器直徑宜為150mm~270mm，高宜為200mm~330mm；

四、試驗(yàn)方法

2.1     儀器設(shè)備

2.1.1 灌砂法密度試驗(yàn)儀，見圖2.1.1包括漏斗、漏斗架、防風(fēng)筒、套環(huán)、附有3個(gè)固定器。

2.1.2 臺(tái)秤：稱量10kg，分度值5g；稱量50kg，分度值10g。

2.1.3 量砂：粒徑0.25～0.5mm干燥清潔標(biāo)準(zhǔn)砂10～40kg。

2.1.4 其他：量砂容器（有蓋）、直尺、鏟土工具等。

2.2    儀器設(shè)備的檢定和校準(zhǔn)

2.2.1 臺(tái)秤：應(yīng)按相應(yīng)的檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。

2.2.2 量砂：應(yīng)按本規(guī)程“附a”要求制備，并校準(zhǔn)其密度。

2.3    操作步驟（用套環(huán)）

2.3.1面積約40cm×40cm的一塊地面鏟平。檢查填土壓實(shí)密度時(shí)，應(yīng)將表面未壓實(shí)土層清除掉，并將壓實(shí)土層鏟去一部分（其深度視需要而定），使試坑底能達(dá)到規(guī)定的深度。

       漏斗上口直徑宜為200mm，下口直徑宜為15mm，高宜為110mm；

       防風(fēng)筒直徑宜為300mm，高宜為220mm；

       量器直徑宜為150mm~270mm，高宜為200mm~330mm；

2.3.2 秤盛量砂的容器加量砂質(zhì)量。按圖2.1.1所示，將儀器放在整平的地面上，用固定器將套環(huán)固定。開漏斗閥，將量砂經(jīng)漏斗灌入套環(huán)內(nèi)，待套環(huán)灌滿后，拿掉漏斗、漏斗架及防風(fēng)筒（無風(fēng)可不用防風(fēng)筒），用直尺刮平套環(huán)上砂面，使與套環(huán)邊緣齊平。將刮下的量砂細(xì)心倒回量砂容器，不得丟失。稱量砂容器加第1次剩余量砂質(zhì)量。

2.3.3 將套環(huán)內(nèi)的量砂取出，稱量，倒回量砂容器內(nèi)。環(huán)內(nèi)量砂允許有少部分仍留在環(huán)內(nèi)。

圖2.1.1  灌砂法密度試驗(yàn)儀

1—漏斗；2—漏斗架；3—防風(fēng)筒；4—套環(huán)

表2.3.4 試坑尺寸與相應(yīng)的大粒徑

2.3.4 在套環(huán)內(nèi)挖試坑，其尺寸大致如表2.3.4。

       挖坑時(shí)要特別小心，將已松動(dòng)的試樣全部取出。放入盛試樣的容器內(nèi)，將蓋蓋好，稱容器加試樣質(zhì)量，并取代表性試樣，測(cè)定含水率。

2.3.5 在套環(huán)上重新裝上防風(fēng)筒、漏斗架及漏斗。將量砂經(jīng)漏斗灌入試坑內(nèi)，量砂下落速度應(yīng)大致相等，直至灌滿套環(huán)。

2.3.6 取掉漏斗、漏斗架及防風(fēng)筒，用直尺刮平套環(huán)上的砂面，使與套環(huán)邊緣齊平。刮下的量砂全部倒回量砂容器內(nèi)，不得丟失。稱量砂容器加第2次剩余量砂質(zhì)量。

注：量砂的濕度發(fā)生變化或混有雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)充分風(fēng)干過篩后再可使用；試坑中有較大孔隙時(shí)，量砂可能進(jìn)入，應(yīng)按試坑外形，松弛地放入一層柔軟的紗布，然后再進(jìn)行灌砂。

2.4     操作步驟（不用套環(huán)）

2.4.1 按本規(guī)程2.3.1的規(guī)定準(zhǔn)備試驗(yàn)地點(diǎn)，在刮平的地面上按本規(guī)程表2.3.4規(guī)定挖坑。

2.4.2 稱盛量砂容器加量砂質(zhì)量，在試坑上放置防風(fēng)筒和漏斗，將量砂經(jīng)漏斗灌入試坑內(nèi)，量砂下落速度應(yīng)大致相等，直至灌滿試坑。

2.4.3 試坑灌滿量砂后，去掉漏斗及防風(fēng)筒，用直尺刮平量砂表面，使與原地面齊平，將多余的量砂倒回量砂容器，稱量砂容器加剩余量砂質(zhì)量。

2.5    計(jì)算

2.5.1 按下列兩式計(jì)算濕密度及干密度。

     1 用套環(huán)法：

              （2.5.1—1）

  2 不用套環(huán)法：

                                                   （2.5.1—2）

式中   ρ ——濕密度，g/cm³；

          m₁——量砂容器加原有量砂質(zhì)量，g；

          m₂——量砂容器加第1次剩余量砂質(zhì)量，g；

          m₃——從套環(huán)中取出的量砂質(zhì)量，g；

          m₄——試樣容器加試樣質(zhì)量（包括少量遺留砂質(zhì)量），g；

          m₅——量砂容器加第2次剩余量砂質(zhì)量，g；

          m₆——試樣容器質(zhì)量，g；

          m₇——量砂容器加剩余量砂質(zhì)量，g；

         ρ_n——往試坑內(nèi)灌砂時(shí)量砂的平均密度，g/cm³。

        ρ_n^'——挖試坑前，往套環(huán)內(nèi)灌砂時(shí)量砂的平均密度，g/cm³。計(jì)算至0.01g/cm³。

注：經(jīng)量砂密度校驗(yàn)證明ρ_n與ρ_n^'相差很小時(shí)，式中ρ_n^'可用ρ_n代替。

2.5.2 按式（2.5.2）計(jì)算干密度：

                                                    （2.5.2）

式中     ρ_d——干密度，g/cm³；

                      ω——含水率，%；

        其余符號(hào)見本規(guī)程（2.5.1）。

        計(jì)算至0.01 g/cm³。

2.5.3 本試驗(yàn)需進(jìn)行2次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值。