多功能電動擊實儀是測定土壤壓實特性的方法
一、前言:
在各類土木工程建設(shè)中,土壤作為基礎(chǔ)支撐材料,其壓實特性對工程的穩(wěn)定性、承載能力以及耐久性起著決定性作用。準確測定土壤的壓實特性,能夠為工程設(shè)計提供關(guān)鍵參數(shù),確保施工質(zhì)量符合規(guī)范要求。多功能電動擊實儀作為一種土工試驗設(shè)備,通過模擬不同的壓實工況,能夠準確獲取土壤在特定擊實功下的含水量與干密度關(guān)系,進而確定土壤的佳壓實狀態(tài)。
二、設(shè)備準備:
多功能電動擊實儀、天平、烘箱、環(huán)刀、鋁盒、刮刀、直尺
試樣制備
選取具有代表性的土壤樣品,將其風干或放入烘箱中低溫烘干,去除多余水分。
使用合適孔徑的篩網(wǎng)對土壤進行過篩,去除超粒徑顆粒,確保試驗土樣的均勻性和一致性。
根據(jù)試驗要求,將過篩后的土壤樣品分成 6 - 8 份。對于每份樣品,按照預(yù)定的含水率梯度,分別加入不同量的水,并充分攪拌均勻,使水分在土樣中均勻分布。
將制備好的不同含水率土樣分別裝入密封容器中,浸潤不少于 12 小時,讓土顆粒充分吸收水分,達到水分平衡狀態(tài)。
儀器檢查
檢查多功能電動擊實儀的擊實錘、擊實筒、導(dǎo)筒等關(guān)鍵部件是否安裝牢固且位置正確,確保各部件無損壞、變形等異常情況。
確認儀器的電氣連接正常,無漏電風險。接通電源后,檢查儀器的顯示屏、控制面板等是否能正常工作,各項功能按鍵是否靈敏。
根據(jù)試驗類型(輕型或重型擊實),正確選擇并安裝相應(yīng)規(guī)格的擊實錘和擊實筒。同時,調(diào)整好工作臺的位置,確保試模在擊實過程中穩(wěn)定,且擊實錘能自由垂直落下,錘跡均勻分布于土樣面,試模邊緣不受擊實影響。開機前,先用人工提放一下?lián)魧嶅N,進行初步檢查和確認。
根據(jù)試驗標準,設(shè)定好擊實次數(shù)等相關(guān)參數(shù)。
三、試驗步驟:
裝樣擊實
將擊實筒固定在多功能電動擊實儀的工作臺上,在筒底墊上一張濾紙,以防止土樣從筒底漏出,并便于后續(xù)脫模。
根據(jù)擊實筒的規(guī)格和試驗方法,稱取一定量的制備好的土樣倒入擊實筒內(nèi)。對于小試筒(直徑 100mm),按三層法裝樣時,每次約倒入 800 - 900g 土樣;按五層法裝樣時,每層約需試樣 400 - 500g。對于大試筒(直徑 152mm),使用時應(yīng)先將墊塊放入筒內(nèi)底板上,按五層法裝樣時,每層需試樣約 900 - 1100g;按三層法裝樣時,每層需試樣約 1700g 左右。
倒入土樣后,用刮刀將土樣表面大致整平,并稍加壓緊,使土樣在筒內(nèi)初步穩(wěn)定。
放入擊實錘,啟動多功能電動擊實儀,開始進行擊實操作。擊實過程中,擊實錘應(yīng)自由垂直落下,錘跡必須均勻分布于土樣面。每完成一層擊實后,用刮刀將試樣層面 “拉毛",以增加上下層土樣之間的粘結(jié)力,然后按儀器的 “復(fù)位" 鍵,使擊實錘回到初始位置,再加入下一層土樣繼續(xù)擊實,直至完成所有規(guī)定層數(shù)的擊實(一般為 3 - 5 層)。在擊實過程中,要密切觀察儀器的運行狀態(tài),確保擊實過程正常進行,如有異常應(yīng)立即停機檢查。
脫模稱重
擊實結(jié)束后,關(guān)閉多功能電動擊實儀的電源。取下?lián)魧嵧玻霉蔚缎⌒牡匮靥淄矁?nèi)壁削刮,使試樣與套筒脫離。然后扭動并取下套筒,齊筒頂細心削平試樣,確保試樣表面平整。
擦凈擊實筒外壁,用天平準確稱量擊實筒和試樣的總質(zhì)量,并記錄數(shù)據(jù)。
使用脫模器將試樣從擊實筒中緩慢推出。推出過程中要注意避免對試樣造成損傷。
含水率測定
從脫模后的試樣上,在其上部、中部和下部位置,分別用環(huán)刀取 3 個代表性試樣,將其小心裝入已稱重的鋁盒中,再次準確稱量鋁盒和濕土樣的總質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)。
將裝有土樣的鋁盒放入烘箱中,在 105 - 110℃的溫度下烘干至恒重。烘干時間一般根據(jù)土樣的性質(zhì)和數(shù)量而定,通常為 8 - 12 小時。烘干過程中,要確保烘箱內(nèi)溫度穩(wěn)定,避免溫度波動對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。
烘干完成后,取出鋁盒,放入干燥器中冷卻至室溫。然后用天平準確稱量鋁盒和干土樣的總質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)。
記錄在數(shù)據(jù)參考:
土樣編號 | 含水率(%) | 濕密度(g/cm3) | 干密度(g/cm3) |
1 | 10.0 | 1.95 | 1.77 |
2 | 12.0 | 2.00 | 1.79 |
3 | 14.0 | 2.05 | 1.80 |
4 | 16.0 | 2.08 | 1.79 |
5 | 18.0 | 2.10 | 1.78 |
6 | 20.0 | 2.07 | 1.73 |
