GB/T 50123-2019 粗颗粒土相对密度试验

61 粗颗粒土相对密度试验

61.1  一 般 规 定

61.1.1        土样应为最大粒径不大于60mm  的能自由排水的粗颗粒土。

61.1.2       粗颗粒土中细粒土的含量不应大于12%。

61.2  仪 器 设 备

61.2.1       本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定：

1   振动台：具有隔振装置的振动台。台面尺寸为762mm×762mm,振动台的负荷应满足试样筒、套筒、加重底板、加重物及试 样等总质量要求。振动台频率应为40Hz～60Hz,振幅为0mm~2mm 可调，加重盖板为1.2cm 厚的钢板，直径略小于试样筒，中心应有15mm未穿通的提吊螺孔。对所用的试样筒，加重盖板与加重物的总压力为14kPa。

2    表面振动器：由振动电动机及钢制夯组成。钢制夯由连接 杆、连接栓固定于振动电动机下，其底部为厚15mm的圆形夯板。 夯板直径略小于试样筒内径2mm～5mm。表面振动器振动频率为40Hz～60Hz,激振力约为4.2kN, 夯与振动器对试样的静压力为14kPa。

3    试样筒：试样筒的尺寸应符合表61.2. 1的规定。 

表61.2.1 试样筒尺寸

61.2.2       本试验所用的其他仪器设备应符合下列规定：

1  套筒：应与试样筒紧固连接；

2    测针架及测针：测针的分度值为0.1mm;

3    灌注设备：带管嘴的漏斗。管嘴直径10mm～20mm,  漏斗喇叭口径100mm～150mm,管嘴长度视套筒高度而定；

4    试验筛：

1)粗筛：孔径分别为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm;  

2)细筛：孔径分别为5mm、2mm、lmm,0.5mm、0.25mm、0.075mm。

5    台秤：称量50kg, 分度值50g; 称量10kg, 分度值5g;

6    其他：搅拌盘、起吊设备、铁铲、毛刷、秒表、钢尺、卡尺、称 料桶、大瓷盘。

61.3  操 作 步 骤

61.3.1      选用代表性土样在105℃~110℃下烘干，并分级过筛贮 存。筛分过程中应使弱胶结的土样能充分剥落。

61.3.2      最小干密度试验应按下列步骤进行：

1   称筒质量。

2    对粒径不大于10mm的烘干土，采用固定体积法。将拌匀的土样从漏斗管嘴均匀徐徐地注入试样筒。注入时随时调整  漏斗管口的高度，使自由下落的距离保持在2mm～5mm之间。同时要从外侧向中心呈螺旋线移动，使土层厚度均匀增高而不产生大小颗粒分离。当充填到高出筒顶约25mm时，用钢直刀  沿筒口刮去余土。注意在操作时不得扰动试样筒。称筒及试样总质量。

3    对粒径大于10mm 的烘干土，采用固定体积法。用大勺或小铲将土样填入试样筒内。装填时小铲应贴近筒内土面，使铲中土样徐徐滑入筒内，直至填土高出筒顶，余土高度不应超过 25mm。然后将筒面整平。当有大颗粒露顶时，凸出筒顶的体积 应能近似地与筒顶水平面以下的大凹隙体积相抵消，称筒及试样总质量。

4    最小干密度测定应按上述的规定进行平行试验，取其算术平均值，其最大允许平行差值应为±0.03g/cm³。

61.3.3      最大干密度振动台法试验应按下列步骤进行：

1    振动台法(干法):先拌匀烘干土样，将土样装填于试样筒 中，称筒与试样总质量。装填方法与最小干密度的测定相同。通常情况是直接用最小干密度试验时装好的试样筒，放在振动台上， 加上套筒，把加重盖板放于土面上，依次安放好加重物。随即将振 动台调至最优振幅0.64mm,振动8min 后，卸除加重物和套筒，测 读试样高度，计算试样体积。

2   振动台法(湿法):在烘干试料中加适量的水，或用天然的 湿土进行装样。装完试样后，应立即振动6min。 对于高含水率的土样，为了防止某些土在振动过程中产生颗粒跳动，振动6min时，应随时减小振动台的振幅。振动后吸除土面上的积水，依次装 上套筒。施加重物，然后固定在振动台上，振动8min 后，依次卸 除加重物与套筒。测读试样高度，称筒与试样总质量。取代表性土样测含水率。

3    最大干密度测定应按上述的规定进行平行试验，取其算术 平均值，其最大允许平行差值应为±0.03g/cm³。

61.3.4   最大干密度表面振动法试验的测定应按下列步骤进行 ：

1    干法表面振动法应先将试样筒及底板固定在基础上，制样及装填方法应按本标准第61.3.3条第1款的规定进行，将试样均分为两份，分两层装填，每层振动8min, 取出振动器，卸除套筒，量测试样高度。称试样筒和土的质量。

2    湿法表面振动法应先将试样筒及底板固定在基础上，制样及装填方法应按本标准第61.3.3条第2款的规定进行，将试样均分为两份，分两层装填，第一层装好后，放入振动器进行振动，振动8min后，提起振动器，吸除土表面的积水，重复第一层试样装填振动步骤。测读试样高度，称筒与试样总质量并应按本标准第60.3.1 条第3款第7项的规定测试样含水率。

61.4  计算和记录

61.4.1  最小、最大干密度应按下列公式计算：

1  最小干密度：

(61.4.1-1)

2  最大干密度：

（61.4.1-2) 

式中：V_c—— 试样筒的体积(cm³);

V_s——试样体积(cm³);

R_i—— 起始读数(mm);

R_t—— 振后加荷盖板上百分表的读数(mm);

A—— 试样筒断面积(cm²)。

61.4.2  相对密度 D_τ应按下列公式计算：

    (61.4.2-1)

   (61.4.2-2)

式中：ρ_d0—— 天然状态或人工填筑之干密度(g/cm³);

e₀——天然或填筑孔隙比。

61.4.3  压实度应按下式计算：

    (61.4.3)

式中：R_c——压实度，以小数计。

61.4.4  密度指数应按下式计算：

    (61.4.4)

式中：I_D—— 密度指数(%)。

61.4.5      粗颗粒土相对密度试验记录格式应符合本标准附录 D 表 D.106的规定。