浅谈土的含水率试验

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1、浅谈土的含水率试验摘要：土的含水率试验依据《土工试验方法标准》GB/T50123-1999进行。本文就土的含水率试验，阐述测量不确定度的评定方法与步骤，在实践中的应用，提高检测实验室的检测水平，使检测数据更准确完整。关键词：土样含水率试验一•含水率是土的基本物理性指标之一，它反映土的状态，含水率的变化将使土的一系列物理学性质随之而异。这种影响表现在各个方面，如反映在土的稠度方面，使土成为坚硬的、可塑的或流动的；反映在土内水分的饱和程度方面，使土成为稍湿、很湿或饱和的；反映在土的力学性质方面，能使土的结构强度增加或

2、减少，紧密或疏松，构成压缩性及稳定性的变化。因此，土的含水率是研究土的物理力学性能必不可少的一项指标。同时，土的含水率也是土工建筑物施工质量控制的依据。1・定义：含水率，是试样在105〜110°C温度下烘至恒量时所失去的水质量和恒量后干土质量的比值，以百分率表示，其计算公式如下：式中：w--试样含水率（%）m--试样湿质量（g）irid—试样干质量（g）2•本试验适用于粗粒土、细粒土和有机土。当土中有机质含水量超过干土质量5%时，应将温度控制在65〜70°C的恒温下烘至恒量。因为有机质土在105〜110°C温度下

3、，经长时间烘干后，有机质特别是腐殖酸会在烘干过程中逐渐分解而不断损失，使测得的含水率比实际的含水率大，土中有机质含量越高，误差就越大。二、试验方法测定含水率的方法多种多样，如烘干法、酒精燃烧法、炒干法、比重法、实容积法、微波法和核子射线法等。分别介绍如下：1•烘干法：将试样放入温度能保持在105〜110°C的电热烘箱中烘至恒值，是测定含水率的通用标准方法，精度高，试样简便，结果稳定。因此,此法为室内测定含水率的标准方法，为国家标准。在野外无烘干箱设备或要求快速测定含水率，则可根据土的性质和工程情况分别采用下列方法

4、。2•酒精燃烧法：在试样中加入酒精，利用酒精在试样上燃烧，将土烤干，使土中水分蒸发，是快速测定法中比较准确的一种方法，适用于没有烘箱或土样较少的情况。由于此法难以控制105〜110°C的恒温条件，与定义不完全符合，因此-•般在现场使用，或者在制备试样时测建风干土样的含水率，供制样参考。酒精惹燃烧法测得的含水率略低于烘干法所测得的含水率。3•干炒法：用火炉或电炉将试样炒干，在炒干过程中，随时翻拌试样,至试样表面完全干燥。此法适用于砂性土及含砾较多的土，在工地使用。此法也不符合定义所规定的105〜110°C,干炒法温

5、度在100〜150°C所测得的含水率略人丁烘干法。4•比重法：该法是根据比重试验，测定湿土体积，估计土粒比重，间接计算土的含水率。由于试验时没有考虑温度的影响,所测得的结果准确度较差。土内气体能否充分排除，直接影响试验成果的精度，故此法仅适用于砂性土。5.实容积法：根据波义尔-马略特定律设计的速测含水率仪。它是通过测定土屮固相和液相的体积，取土的经验比重值，换算出土的含水率。该法的原理是波义尔-马略特定律首先耍求气温基木保持不变，这在填筑工地上是很难达到的。若以标准温度为20°C,那么气温变化±1°C,实容积的变

6、化就达到5%,相应含水率的变化也约5%。为此，比较少用。6•微波法：微波加热是近年来发展的一门新技术。微波是一种超高频的电磁波。微波加热就是通过微波发牛器产生微波能，然后用微波能（传送线）将微波能输送到微波加热器中，加热器中的试样受到微波的照射后就发热，使水分蒸发。山于微波具有一定的穿透深度，使被加热物体里外同时加热，因此具有均匀、快速的优点。显然，快速干燥工艺在土工试验中具有重要的意义。但微波加热的温度如何控制，烘干时间采用多长等，还冇待于进一步研究和实践。7.核子射线法：利用核子法测定土石等材料原位密度和含水

7、率是一项迅速发展的无损、快速检查新技术。用表层型核子水分-密度仪测定材料密度和含水率是一种间接的物理测量方法。其测量依据是仪器所记录到的Y射线或热中子计数率分别与被测材料密度和含水率有确定的相关性。通过预先建立适合仪器进行密度或水分测量的标左曲线，确定被测材料的密度或含水率。深层型核子水分-密度仪利用探棒通过钻孔或测量导管放至地面下预定深度，分别用Y射线散射法和快中子被氢原子慢化法测定材料原位密度和含水率变化。三、试验中的儿个问题1•代表性试样的选取和试样数量进行含水率试验时，常因土层不均匀，试样数量过少，扰动土

8、样（风干土）拌和不匀，钻探取样时，取土器和筒壁的挤压，土样在运输和存放期间保持不当等各种因素影响试验结果。这些影响因素中，有的属于人为造成，钻探取土和运输过程中造成的影响可以从发展野外现场测试方法加以解决，如采用核射线法测定含水率。土层不均匀是土体本身的客观实际,为此，选取测定含水率的试样时，应根据试验目的和要求而定。若为了了解全土层综合而概略的天然含水率，可沿土层剖面竖