道路建筑材料任务3 1 1土的工程性质及试验.ppt

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1、教学模块3路基填筑材料能力目标：能对土的和土工合成材料常规技术指标进行试验。知识目标：掌握土和土工合成材料的技术性质，了解特殊土的技术性质。《道路建筑材料》课程建设组任务3-1-1土的工程性质及试验土的形成岩石地球风化、剥蚀搬运、沉积土地球岩石地球风化、剥蚀土的形成（风化）物理风化原生矿物化学风化次生矿物生物风化动植物活动有机质母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物。岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎。土的形成（沉积与搬运）残积土无搬运母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物

2、。运积土有搬运风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物。一、土的三相组成土粒水气固相液相气相构成土骨架，起决定作用重要影响次要作用土的三相组成（续）固体+气体固体＋液体＋气体固体＋液体干土湿土饱和土干粘土呈干硬状态；干砂呈松散状态。粘土多为可塑状态；砂土具有一定的连接性粘土多为流塑状态；砂土呈松散状态，但受震动可能产生液化。液相=0气相=0二、土的物理性质土的物理性质就是研究三相的质量与体积间的相互比例关系以及固、液两相相互作用表现出来的性质。水（Water）气（Air）土粒（Soil）ma=0mwmsmmma=0水（Water）气（Air）土粒（Soil）水（

3、Water）气（Air）土粒（Soil）水（Water）气（Air）土粒（Soil）mwmsma=0水（Water）气（Air）土粒（Soil）质量体积VaVwVsVvVmwmsma=0水（Water）气（Air）土粒（Soil）土的物理指标分类一类是必须通过试验测定的，如含水量，密度和土的比重；另一类是可以根据试验测定的指标换算的；如孔隙比，孔隙率和饱和度等。1、土的比重定义：土的比重是指土固体颗粒的质量与4℃蒸馏水的质量之比。表达式：土的比重仅与组成土粒的矿物密度有关，而与土的孔隙大小和含水多少无关。实际上是土中各种矿物比重的加权平均值。砂土的比重一般为：2.65~2.75；粉质砂土的

4、比重一般为：2.68；粉质粘土的比重一般为：2.68~2.72；粘土的比重一般为：2.75-~2.80。气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V测定方法：比重瓶法、浮力法、浮称法和虹吸筒法。无量刚2、土的密度定义：土的密度是指土单位体积的质量。根据孔隙中含水的情况不同可分为湿密度（天然密度）、干密度和饱和密度。测定方法：环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法和灌砂法。土的湿密度（天然密度）定义：土的湿密度是指天然状态下土单位体积的质量。表达式：单位：g/cm3气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V土的湿密度取决于土粒的比重、孔隙体积的大小和孔隙中水的质量多少，它综合反映了土的物质组

5、成和结构特征。土的湿密度在１.6~2.2g/cm3土的干密度定义：土的孔隙中完全没有水时的密度，即是指土干燥状态下单位体积的重量。气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V表达式：单位：g/cm3干密度反映了土的孔隙性，因而可用以计算土的孔隙率，它往往通过土的湿密度及含水率计算得来，但也可以实测。土的干密度一般常在1.3~2.0g/cm3在工程上常把干密度作为评定土体紧密程度的标准，以控制填土工程的施工质量。土的饱和密度定义:土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和密度。即土的孔隙中全部充满液态水时的单位体积质量。气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V表达式:单位:g/cm3土的饱和密

6、度的常见值为1.8~2.30g/cm3土的饱和密度取决于土粒的比重和孔隙体积的大小。土的密度同一种土在体积不变的条件下，它的各种密度在数值上有如下关系：3、土与水的关系饱和度土的含水性:指土中含水情况，说明土的干湿程度。土的含水性含水量饱和含水量最佳含水量土的含水率定义:为土中所含水的质量与干土颗粒质量之比，以百分数表示。表达式:或天然状态下土的含水率称土的天然含水率。一般砂土天然含水率都不超过40%，以10~30%最为常见；一般粘土大多在10~80%之间，常见值20~50%。测定方法：烘干法、酒精燃烧法和比重法。土的饱和含水量定义：土的孔隙全部被水充满时的含水率。表达式:饱和含水量实质上

7、就是用水的数量表示土中孔隙体积的大小，即。土的最佳含水量定义：土在标准击实试验条件下，能达到最大干密度时的含水量。一般通过土的击实曲线得到，或利用相关物理指标导出。0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)土的饱和度定义:土中孔隙水的体积与全部孔隙体积之比，以百分数表示。表达式:或饱和度愈大，表明土中孔隙中充水愈多，它在0~100%；干燥时：Sr=0，孔隙全部为水充填时：饱和