环刀法检测干密度

文摘   2024-11-04 10:00   青海  



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环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为2oocm3 ,环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的,若环刀取在碾压层的上部,则得到的数值往往偏大,若环刀取的是碾压层的底部,则所得的数值将明显偏小,就检查路基土和路面结构层的压实度而言,我们需要的是整个碾压层的平均压实度,而不是碾压层中某一部分的压实度,因此,在用环刀法测定土的密度时,应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而,这在实际检测中是比较困难的;只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土,环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外,环刀法适用面较窄,对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。


    



1.仪具与材料

      (1)人工取土器或电动取土器:人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统(导杆。落锤、手柄)。环刀内径6~8cm,高23cm,壁厚1.52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为:工作电压DC24V(36Ah);转速5o70r/min,无级调速;整机质量约35kg。
      (2)天平:感量0.1g(用于取芯头内径小于70mm样品的称量),或1.0g(用于取芯头内径100mm样品的称量)。
      (3)其他:镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。


    


2.试验方法与步骤

      (1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度
        ①擦净环刀,称取环刀质量m2 ,准确至0.1g。
          ②在试验地点,将面积约30cmx 30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分,达到一定深度,使环刀打下后,能达到要求的取土深度,但不得扰动下层。
        ③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上,顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。
        ④将导杆保持垂直状态,用取土器落锤将环刀打人压实层中,至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。
        ⑤去掉击实锤和定向筒,用镐将环刀及试样挖出。
      6.轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土,用直尺检测直至修平为止。
           7.擦净环刀外壁,用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。
        8.自环刀中取出试样,取具有代表注的试样,测定其含水量。
    (2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度
        ①如为湿润的砂土:试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上、细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱,将环刀刃口向下,平置于砂土柱上,用两手平稳地将环刀垂直压下,直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。
        ②削掉环刀口上的多余砂土,并用直尺刮平。
        ③在环刀上口盖一块平滑的木板,一手按住木板,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断,然后将装满试样的环刀转过来,削去环刀刃口上部的多余砂土,并用直尺刮平。
        ④擦净环刀外壁,称环刀与试样合计质量m1 ,精确至0.1g。
        ⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。
             6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时,可直接将环刀压人或打入土中。
  (3)用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度
    ①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前,选择一块平整的路段,将四只行走轮打起,囚根定位销钉采用人工加压的方法,压入路基土层中。、松开锁紧手柄,旋动升降手轮,使取芯头刚好与上层接触,锁紧手柄。
      2.将电瓶与调速器接通,调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮,显示电路已通;启动开关,电动机工作,带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速,操作升降手柄,上提取芯机构,停机,移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起,切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表,因此,将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上,摇动即可取出样品。
    ③取出样品,立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端,制成所需规格土芯,如拟进行其他试验项目,装人铝盒,送试验室备用。
    ④用天平称量土芯带套筒质m1,从土芯中心部分取试样测定含水量。


    


3.计算

    按下式分别计算试样的湿密度 ρw 。及干密度ρd。


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