12    相對(duì)密度試驗(yàn)

12.1  一 般 規(guī) 定

12.1.1      土樣為能自由排水的砂礫土，粒徑不應(yīng)大于5mm, 其中 粒徑為2mm～5mm的土樣質(zhì)量不應(yīng)大于土樣總質(zhì)量的15%。

12.1.2      最小干密度試驗(yàn)宜采用漏斗法和量筒法，最大干密度試 驗(yàn)宜采用振動(dòng)錘擊法。

12.1.3      本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定值其最大允許平 行差值應(yīng)為±0.03g/cm3, 取兩次測(cè)值的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果。

12.2  最小干密度試驗(yàn)

12.2.1      本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    量筒：容積為500mL 及1000mL 兩種，后者內(nèi)徑應(yīng)大 于 6cm;

2    長(zhǎng)頸漏斗：頸管內(nèi)徑約1.2cm, 頸口磨平；

3    錐形塞：直徑約1.5cm 的圓錐體，焊接在銅桿下端(圖12.2.1);

4    天平：稱量1000g, 分度值1g;

5    砂面拂平器。

12.2.2      最小干密度試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1    取代表性的烘干或充分風(fēng)干試樣約1.5kg, 用手搓揉或用圓木棍在橡皮板上碾散，并應(yīng)拌和均勻；

2   將錐形塞桿自漏斗下口穿入，并向上提起，使錐體堵住漏 斗管口， 一并放入1000mL 量筒中，使其下端與筒底接觸；

3   稱取試樣700g, 應(yīng)準(zhǔn)確至1g, 均勻倒入漏斗中，將漏斗與 塞桿同時(shí)提高，然后下放塞桿使錐體略離開(kāi)管口，管口應(yīng)經(jīng)常保持 高出砂面1cm～2cm, 使試樣緩緩且均勻分布地落入量筒中； 

4  試樣全部落入量筒后，取出漏斗與錐形塞，用砂面拂平器 將砂面拂平，勿使量筒振動(dòng)，然后測(cè)讀砂樣體積，估讀至5mL;

5  用手掌或橡皮板堵住量筒口，將量筒倒轉(zhuǎn)，然后緩慢地轉(zhuǎn) 回原來(lái)位置，如此重復(fù)幾次，記下體積的最大值，估讀至5mL;

6  從本標(biāo)準(zhǔn)第12.2.2條第4款和第5款兩種方法測(cè)得的體 積值中取體積值較大的一個(gè)，為松散狀態(tài)時(shí)試樣的最大體積。

圖12.2.1 漏斗及拂平器

1—錐形塞；2一長(zhǎng)頸漏斗；3一砂面拂平器

12.2.3  最小干密度應(yīng)按下式計(jì)算，計(jì)算至0.01g/cm3:

(12.2.3)

式中：ρ_dmin——最小干密度(g/cm3);

V_max—— 松散狀態(tài)時(shí)試樣的最大體積(cm3)。

12.2.4  最大孔隙比應(yīng)按下式計(jì)算：

                (12.2.4)

式中：e_max——最大孔隙比。

12.2.5  本試驗(yàn)的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄 D 表 D.19的規(guī)定。

12.3  最大干密度試驗(yàn)

12.3.1  本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1  金屬容器，有兩種：

1)容積250mL, 內(nèi) 徑 5cm, 高12.7cm;

2)容積1000mL, 內(nèi)徑10cm, 高12.75cm。

2  振動(dòng)叉(圖12.3.1-1);

圖12.3.1-1 振動(dòng)叉(單位：mm)

3  擊錘：錘質(zhì)量1.25kg, 落高15cm,錘底直徑5cm(圖12.3.1-2);

4  臺(tái)秤：稱量5000g,分度值1g。

圖12.3.1-2 擊錘(單位：mm)

1一擊錘；2一錘座

12.3.2      最大干密度試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1    取代表性的試樣約4kg, 應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第12 .2 .2條第1款 的規(guī)定處理。

2     分3次倒入容器進(jìn)行振擊。先取代表性試樣600g～800g  (其數(shù)量應(yīng)使振擊后的體積略大于容器容積的1/3)倒入1000mL  容器內(nèi)，用振動(dòng)叉以每分鐘各150次～200 次的速度敲打容器兩側(cè)，并在同一時(shí)間內(nèi)，用擊錘于試樣表面每分鐘錘擊30次～60 次，直至砂樣體積不變?yōu)橹梗?/span> 一般擊5min～10min。  敲打時(shí)要用足 夠的力量使試樣處于振動(dòng)狀態(tài)；錘擊時(shí)，粗砂可用較少擊數(shù)，細(xì)砂應(yīng)用較多擊數(shù)。

3    應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第12.3.2條第2款的規(guī)定，進(jìn)行后兩次的裝樣、振動(dòng)和錘擊，第3次裝樣時(shí)應(yīng)先在容器口上安裝套環(huán)。

4    最后1次振畢，取下套環(huán)，用修土刀齊容器頂面刮去多余 試樣，稱容器內(nèi)試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g, 并記錄試樣體積，計(jì)算其最 小孔隙比。

12.3.3 最大干密度應(yīng)按下式計(jì)算，計(jì)算至0.01g/cm3:

                 (12.3.3)

式中：p_dmax—— 最大干密度(g/cm3);

V_min——緊密狀態(tài)時(shí)試樣的最小體積(cm3)。

12.3.4 最小孔隙比應(yīng)按下式計(jì)算：

                   (12.3.4)

式中：e_min——最小孔隙比。

12.3.5  相對(duì)密度應(yīng)按下列公式計(jì)算：

                      (12.3.5-1)

                  (12.3.5-2)

式中：D_r-—   相對(duì)密度，計(jì)算至0.01;

e₀——天然孔隙比或填土的相應(yīng)孔隙比。

12.3.6  本試驗(yàn)的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄 D 表 D.19  的規(guī)定。