本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中土壤比重试验-比重瓶法
1、一般规定
按照土粒粒径可分别用下列方法进行比重测定:
粒径小于5mm的土,用比重瓶法进行;
粒径不小于5mm的土,且其中粒径大于20mm的颗粒含量小于10%时,应用浮称法;粒径大于20mm的颗粒含量不小于10%时,应用虹吸筒法。
一般土粒的比重应用纯水测定;对含有易溶盐、亲水性胶体或有机质的土,应用煤油等中性液体替代纯水测定。
2本试验所用的仪器设备应符合下列规定:
Ø 比重瓶:容量100mL或50mL,分长颈和短颈两种;
Ø 天平:称量200g,分度值0.001g;
Ø TDWHY-30型液显高低温循环水浴:最大允许误差应为±1℃;
Ø 砂浴:应能调节温度;
Ø TD102-4型真空饱和法整体装置抽气机:真空度一98kPa;
Ø 温度计:测量范围0℃~50℃,分度值0.5℃;
Ø 筛:孔径5mm;
Ø 其他:烘箱、纯水、中性液体、漏斗、滴管。
以上所有产品我公司都有生产和销售。
3、比重瓶的校准应按下列步骤进行:
将比重瓶洗净,烘干,称量两次,准确至0.001g。取其算术平均值,其最大允许平均差值应为±0.002g。
将煮沸并冷却的纯水注入比重瓶,对长颈比重瓶,达到刻度为止。对短颈比重瓶,注满水,塞紧瓶塞,多余水自瓶塞毛细管中溢出。移比重瓶入恒温水槽。待瓶内水温稳定后,将瓶取出,擦干外壁的水,称瓶、水总质量,准确至0.001g。测定两次,取其算术平均值,其最大允许平行差值应为±0.002g。
将恒温水槽水温以5℃级差调节,逐级测定不同温度下的瓶、水总质量。
以瓶、水总质量为横坐标,温度为纵坐标,绘制瓶、水总质量与温度的关系曲线。
4、比重瓶法试验应按下列步骤进行:
将比重瓶烘干。当使用100mL比重瓶时,应称粒径小于5mm的烘干土15g装入;当使用50mL比重瓶时,应称粒径小于5mm的烘干土12g装入。
可采用煮沸法或真空抽气法排除土中的空气。向已装有干土的比重瓶注入纯水至瓶的一半处,摇动比重瓶,将瓶放在砂浴上煮沸,煮沸时间自悬液沸腾起砂土不得少于30min,细粒土不得少于1h。煮沸时应注意不使土液溢出瓶外。
将纯水注入比重瓶,当采用长颈比重瓶时,注水至略低于瓶的刻度处;当采用短颈比重瓶时,应注水至近满,有恒温水槽时,可将比重瓶放于恒温水槽内。待瓶内悬液温度稳定及瓶上部悬液澄清。
当采用长颈比重瓶时,用滴管调整液面恰至刻度处,以弯液面下缘为准,擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水,称瓶、水、土总质量;当采用短颈比重瓶时,塞好瓶塞,使多余水分自瓶塞毛细管中溢出,将瓶外水分擦干后,称瓶、水、土总质量。称量后应测定瓶内水的温度。
根据测得的温度,从已绘制的温度与瓶、水总质量关系中查得瓶、水总质量。
当土粒中含有易溶盐、亲水性胶体或有机质时,测定其土粒比重应用中性液体代替纯水,用真空抽气法代替煮沸法,排除土.中空气。抽气时真空度应接近一个大气负压值(-98kPa),抽气时间可为1h~2h,直至悬液内无气泡逸出时为止。其余步骤应按本标准第2.3条第3款~第5款的规定进行。
本试验称量应准确至0.001g,温度应准确至0.5℃。
5、土粒比重应按下列公式计算:
用纯水测定时:
G5=md/(mbw+md-mbws)×GwT
式中:mbw——比重瓶、水总质量(g);
mbws——比重瓶、水、干土总质量(g);
GwT——T℃时纯水的比重(可查物理手册),准确至0.001。
用中性液体测定时:
G5=md/(mbk+md-mbks)×GkT
式中:mbk——瓶、中性液体总质量(g);
mbks——瓶、中性液体、干土总质量(g);
GkT——T℃时中性液体的比重(实测得),准确至0.001。
本试验应进行2次平行测定,试验结果取其算术平均值,其最大允许平行差值应为±0.02。
本试验记录格式应符合本标准附录D表D.6的规定。