25     膨脹率試驗

25.1  一 般 規(guī) 定

25.1.1      土樣應為原狀試樣或擊實試樣。

25.1.2      本試驗方法分為無荷載膨脹率和有荷載膨脹率兩種。

25.2  無荷載膨脹率試驗

25.2.1      本試驗所用的儀器設備應符合下列規(guī)定：

1    膨脹儀(圖25.2.1):環(huán)刀直徑61.8mm, 高 2 0mm; 另備等 直徑環(huán)刀接環(huán)，高10mm;

2    百分表：量程10mm, 分度值0.01mm;

3    其他：天平、秒表、吸水球、刮土刀。

圖25.2.1 膨脹儀示意圖

1一量表；2一表架；3—多孔板；4一試樣；5一環(huán)刀；6一透水板；7—壓板；8—水盒

25.2.2  無荷載膨脹率試驗應按下列步驟進行：

1 在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹薄層凡士林，切取代表性原狀土試樣或所需狀態(tài)的擊實試樣，修平兩面，制成高度為20mm的試樣；

2  擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和土總質(zhì)量，準確至0.1g;

3  將烘干的透水板埋在切削下的碎土內(nèi)1h后，取出刷凈， 放入儀器中；

4  將環(huán)刀鈍口端用壓環(huán)固定在底座上，使試樣底面與透水板  頂面密切接觸，然后一起放到水盒中，將有孔蓋板放在試樣頂面， 對準中心，安好百分表，記錄初讀數(shù)；

5  向水盒內(nèi)注入純水，使水自下而上進入試樣，并保持水面  高 出 試 樣 5mm,  記錄注水開始時間，按5min 、10min 、20min、 30min、1h、2h、3h、6h、12h 測讀百分表讀數(shù)；

6  當 6h 內(nèi)變形不大于0.01mm  時，可終止試驗。移去百分 表，吸去容器中的水，從環(huán)刀內(nèi)推出試樣，稱量并烘至恒量；待冷卻 后再稱量，計算脹后含水率和孔隙比。

25.2.3  膨脹含水率應按下式計算：

(25.2.3)

式中：w_h—— 膨脹含水率(%);

m_w——膨脹穩(wěn)定后試樣中水的質(zhì)量(g)。

25.2.4  體膨脹率應按下式計算：

(25.2.4)

式中：δ_e——體膨脹率(%);

V_w—— 膨脹穩(wěn)定后試樣的體積(cm3);

V₀—— 試樣初始體積(cm3)。

25.2.5  任一時間的無荷載膨脹率應按下式計算：

(25.2.5)

式中：δ_t——時間t 時的無荷載膨脹率(%);

Z₀—— 試驗開始時量表的讀數(shù)(mm);

Z_t—— 時 間t 時量表的讀數(shù)(mm);

h₀——試樣初始高度(mm)。

25.2.6      當有需要時，可繪制膨脹率與時間關(guān)系曲線。

25.2.7       本試驗的記錄格式應符合本標準附錄 D 表 D.43、 表 D.44 的規(guī)定。

25.3  有荷載膨脹率試驗

25.3.1       本試驗所用的儀器設備應符合下列規(guī)定：

1    試樣容器：應符合現(xiàn)行國家標準《土工試驗儀器  固結(jié)儀第1部分：單杠桿固結(jié)儀》GB/T4935.1 的規(guī)定。另備等直徑的環(huán)刀接環(huán)，高10mm;

2    加壓設備、變形測定設備：應符合本標準第17.2.1條第2 款的規(guī)定；

3    其他：刮土刀、鋼絲鋸、天平、秒表。

25.3.2      有荷載膨脹率試驗應按下列步驟進行：

1    在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹薄層凡士林，切取代表性原狀試樣或

所需狀態(tài)的擊實試樣，修平兩面制成高度20mm 的試樣；

2    擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和土總質(zhì)量，應準確至0.1g;

3    檢查儀器的平衡狀況及注水通路；

4    將烘干的透水板埋在切削下的碎土內(nèi)1h 后，取出刷凈，放入儀器中；

5   將試樣放到容器中，放上透水板和蓋板，安好量表，施加 1kPa 的壓力，使儀器各部分接觸，調(diào)整量表，記下初讀數(shù)；

6    根據(jù)試驗所要求的荷載，可1次或分級施加，當每級荷載 下每小時變形不大于0.01mm 時，認為變形穩(wěn)定；

7    至預定荷載變形穩(wěn)定后，記下此時讀數(shù)，開始向水盒內(nèi)注 入純水，使水自下而上進入試樣，并保持水面高出試樣5mm, 記下 注水開始時間；

8  浸水后每隔2h 測記量表讀數(shù)1次，當兩次讀數(shù)差值不大 于0.01mm 時，認為膨脹穩(wěn)定，記下穩(wěn)定讀數(shù)；

9  試驗結(jié)束，取出試樣，稱量并烘至恒量，計算脹后含水率和 孔隙比。

25.3.3  特定荷載下的膨脹率應按下式計算：

(25.3.3)

式中：δ_ep——壓力p 作用下的膨脹率(%);

Z_w1—   壓力p 作用下變形穩(wěn)定后的量表讀數(shù)(mm);  

Z_w2—— 壓力 p 作用下膨脹穩(wěn)定后的量表讀數(shù)(mm)。

25.3.4  當有需要時，可繪制膨脹率與壓力的關(guān)系曲線。

25.3.5  本試驗的記錄格式應符合本標準附錄 D 表 D.43、表 D.44 的規(guī)定。