37 冻胀率试验
37.1 一 般 规 定
37.1.1 土样应为黏土或砂质土。
37.1.2 本试验方法的降温速度，黏土应为0.3℃/h, 砂质土应为0.2℃/h。
37.2 仪 器 设 备
37.2.1 试样盒(图37.2.1)应由外径为12cm、壁厚为1cm、高为10cm 的有机玻璃筒作为试样盒。在侧壁，沿高度每隔1cm 设热敏电阻温度计插入孔，底板和顶盖结构能提供恒温液循环和外界水源补充通道。
图37.2.1 试样盒结构示意图
1一供水装置；2一百分表；3一保温材料；4一加压装置；5—正温循环液进出口； 6一热敏电阻测温点；7一负温循环液进出口；8—底板；9一顶板；10—滤水板
37.2.2 恒温箱容积不应小于0.8m³, 内设冷液循环管路和加热器，功率为500W, 通过热敏电阻温度计与温度控制仪相连，使试验期间箱温保持在1℃±0.5℃。
37.2.3 温度控制系统应由低温循环浴和温度控制仪组成，提供试验所需的顶板、底板温度。
37.2.4 温度监测系统应由热敏电阻温度计、数字电压表组成。 监测试验过程中土样、顶板、底板温度和箱温变化。
37.2.5 补水系统应由恒定水位装置通过塑料管与底板相连，水 位应高于底板和土样接触面0.5cm。
37.2.6 变形监测系统百分表或位移传感器的量程应为30mm, 分度值应为0.01mm。
37.2.7 加压系统应由加压框架和砝码组成。
37.3 操 作 步 骤
37.3.1 原状土冻胀率试验应按下列步骤进行：
1 土样应按自然沉积方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样；
2 用切土器将原状土样削成直径为10cm、高 为 5cm 的试 样，称量确定密度并取余土测定初始含水率；
3 在有机玻璃试样盒内壁涂上一薄层凡士林，放在底板上并 放一张滤纸，然后将试样从顶装入盒内，让其自由滑落在底板上；
4 在试样顶面上放一张滤纸，然后放上顶板，并稍稍加力，以使土柱与顶、底板接触紧密；
5 将装有试样的试样盒放入恒温箱内，试样周侧、顶板、底板 内插入热敏电阻温度计，试样周侧包裹5cm 厚的泡沫塑料进行保 温，连接顶板、底板冷液循环管路及底板补水管路，供水并排除底 板内气泡，调节供水装置水位，当考虑无水源补充状态时，可切断 供水，安装百分表或位移传感器；
6 若需模拟原状土天然受力状态，可施加相应的荷载；
7 开启恒温箱、试样顶板、底板冷浴，设定恒温箱冷浴温度为 -15℃,箱内温度为1℃;顶板、底板冷浴温度为1℃;
8 试样恒温6h, 并监测温度和变形。待试样初始温度均匀达到1℃以后，开始试验；
9 顶板温度调节到- 15℃并持续0.5h, 让试样迅速从顶面 开始冻结，然后将顶板温度调节到-2℃或所要求的负温，使土体温度匀速下降，保持箱温和底板温度均为1℃,记录初始水位，每 隔1h记录水位、温度和变形量各1次，试验持续72h;
10 试验结束后，迅速从试样盒中取出试样，量测试样高度并测定冻结深度。
37.3.2 扰动土冻胀率试验应按下列步骤进行：
1 称取风干土样，加纯水拌和呈稀泥浆，装人内径为10cm 的有机玻璃筒内，加压固结，直至达到所需初始含水率和干容重要 求后，将土样从有机玻璃筒中推出，并将土样高度切削到5cm;
2 应按本标准第37 .3 . 1条第3款～第10款的规定进行试验。
37.4 计算和记录
37.4.1 冻胀率应按下式计算：
(37.4.1)
式中：ηf—冻胀率(%);
△hf——试样总冻胀量(mm);
Hf—— 冻结深度(mm)。
37.4.2 冻胀率试验的记录格式应符合本标准附录D 表 D.67 的规定。
