2023年12月21日发(作者:乐正绿海)
2007 年
.、八 、-
刖言
土工试验规范规定土的含水率是试样在 105—110度下烘干到恒量时所失去 的水质量和达到恒量后土质量的比值, 以百分数表示。含水率试验主要以烘干法 为室内试验的标准方法。在野外没有烘箱设备或要求快速测试含水率时, 可以依 据工程情况分别采用酒精燃烧法(适用于简易测定细颗粒土的含水率),比重法 (适用于砂类土)以上两种试验适用于(泥炭,腐植质及其他)含量不超过干质 量5%勺土,当土中有机质含量在5%—10%之间,仍用规范规定的方法进行试验, 但需要注明有机质含量。在工程施工过程往往是野外,试验条件有限,而且高强 度施工进度要求及时提供试验数据满足工程质量要求,所以利用现代科技研究一 种快速、简单的而且不影响土的工程性质的含水率测试方法, 是每一个试验工作
者所研究的目标,笔者在省内某大型水利工程工地对粘土的含水率进行数百组微 波炉法测试。并对可行性试验数据进行分析。
1、试验用土的物理力学性指标
1.1粘土物理力学复查指标
| 颗粒组成百分数(%)比
液
塑
塑|
|
限
性
限
砾重
粉粒
砂砾
指
粒
细 粗
中
细
数
统
计
项
目
组
数
Gs wL wp IP
粒径以毫米计(mm)
20~2〜0.5~0. 0.025~0. 0.25~0. 0.05~0.
;
0
25 075 05 005
2
5
A
11.57 56.89
2.0
1.61
1.99
12
2.7 38. 22. 15.
区
1 1 4 3 9
% %
1
击实1
粘
最粒
大最
优
含
水
率
干密度
pdm
wop
ax
<0.0
g/c
%
05 m3
25.8 1.6 19.
5 8 48
28.4 1.7 17.
5 2 9
27.1 1.7
18.
5 0
69
B
11
2.7
36. 22. 14.
5 3 3
区
11. 2.7 37.
22.
14.
平
均
1 3
35
8
值
1
2.5
3.02 3.48
9
4.0 2.32 2.74
1
10.43 50.18
11 53.54
[作者简介]:刘小伟(1967
1.2有机质含量小于2%
年)女,黑龙江省哈尔滨人,工程师
1.3 水溶盐含量 小于 3%
1.4 PH 值 小于 7
2、试验仪器
2.1三星牌 型号:N8C77微波炉 额定电压220V_50HZ 1250W
输出:2450MHZ 700W
22、LG牌型号:WP700(MS-2030T微波炉
产品号:(mc-2030tw)额定电压:220V-50HZ
输出功力: 700W
2.3、烘箱型号
2. 4 电子天平型号 ES-2000A和EX_2000A感量0.01克
2.5试验用的容器,瓷制带盖的坩埚质量在50ML 100ML质量在40_60克和
90_100 克内
3、 试验取分 50 克以下、 50—100 克 100 —150 克三组
4、 试验时间
4.1 微波炉时间为 20 分钟 30 分钟 40 分钟
4.2 烘箱时间是 8_10 小时
5、 试验温度
5.1 烘箱温度控制在 105_110度
5.2 微波炉温度采用中波
6、 试验数据汇总
在土坝施工现场取表观含水率变化均匀数量充足试验样 , 对所取试样分别采 用微波法和标准试验方法烘箱法做对比试验 , 为了尽量减少试验误差 , 两种试验 所用计量天平和盛土容器 ,取样数量相同 , 烘箱法采用规程规定的时间 9小时,及 其规定的取土质量进行试验 , 微波法采用调整时间和调整土样质量,调整微波炉 品牌的方法进行对比试验。
6.1微波法时间变化,试样质量不变,微波炉型号不变
微波炉 温度 时间
试验
天平型号
所用试 容器
平均含
备注
型号
组数 样质量 规格
水率%
LG牌
中波
20分
10
WP700
LG牌 中波
30分
10
WP700
钟
LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
LG牌
中波
20分
10
WP700
LG牌
中波
30分
10
WP700
钟
LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
ES-2000A
45克
50ml
19.5
ES-2000A
45克
50ml 19.6
ES-2000A
45克
50ml
19.6
90克
90ml 18.4 ES-2000A
90克
90ml 19.5 ES-2000A
ES-2000A
90克
90ml 19.6
随着时间
变化,含
水率的平
行差小于
0.5%
随着时间
的变化含
水率的平
行差大于
1%,说明
中波20
分钟不可
取
LG牌
中波
20分
10
WP700
LG牌
中波
30分
10
WP700
钟
110
ES-2000A
克!
110
ES-2000A
克!
90ml 17.0
90ml 18.0
随着时间
的变化含
水率的平
行差大于
1%,说明
中波20
分钟30
分钟不可
取,取40
分钟.
LG牌
中波
40分
10
钟
WP700
烘箱型 试验
温度 时间
号 组数
105
9小时
10
度:
105度 9小时
10
110
ES-2000A
克!
90ml 19.5
所用试
容器
平均含
天平型号 备注
样数量 规格 水率
45克
50ml 18.9 ES-2000A
90克
50ml 18.9 ES-2000A
110
50ml 18.8 ES-2000A
克:
含水率平
行差变化
平稳。
105度 9小时
10
6.2微波法时间不变,均取(30分钟)试样质量变化,微波炉型号不变
微波炉
温度 时间
试验
天平型号
所用试
容器规
平均含
备注
型号 组数 样数量 格 水率
LG牌 中波 30分
10 ES-2000A
45克
50ml 19.6
随着土
WP700
钟
ES-2000A
90克
90ml
19.1
LG牌
中波
30分
10
钟
WP700
LG牌
中波
WP700
LG牌
中波
WP700
30分
10
钟
40分
10
钟
ES-2000A
110克
90ml 17.7
ES-2000A
45克
ES-2000A
90克
50ml
19.8
90ml 19.6
样质量
的变化, 含水率 平行差 增大,
随着土
样质量
的变化, 含水率
平行差LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
ES-2000A
110克
90ml 19.6
变化平
稳
烘箱型
温度 时间
试验
天平型号
所用试
容器规
平均含
备注
号 组数 样数量 格 水率
2020 型 105度 9小时
10
2020 型 105度 9小时
10
2020 型 105度 9小时
10
ES-2000A
45克
ES-2000A
90克
50ml 18.9
50ml 18.9
ES-2000A
110克
50ml 18.8
6.3微波炉采用三星N8C77型,烘箱型号电子天平型号其他条件与
6.1,6.2的试验条件相同,含水率变化与6.1,6.2相似,所以其数据略.
7、试验数据分析
7.1采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,对 45克土样,分别用中波 20分钟、30分钟、40分钟烘干,做同等条件下用烘箱标准法做对比分析,试验 结果表明45克土样,微波法烘干20分钟,30分钟,40分钟,与室内标准试验 (烘箱法)对比含水率平行差变化不大 0.7%在规程允许范围内(规范要求1%)。
7.2采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,对 90克土样,分别用中波
20分钟、30分钟、40分钟烘干,做同等条件下用烘箱标准法做对比分析,试验 结果表明90克土样,微波法烘干20分钟时未烘干到恒重,故舍去,30分钟,40 分钟,含水率平行差变化在规范允许范围内,与室内标准试验(烘箱法)对比含 水率平行差变化不大0.8%在规程允许范围内(规范要求1%)。
7.3采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,对 110克土样,分别用中波 20分钟、30分钟、40分钟烘干,做同等条件下用烘箱标准法做对比分析,试验 结果表明110克土样,微波法烘干20分钟,30分钟时未烘干到恒重,故舍去,40 分钟,含水率平行差变化在规范允许范围内,与室内标准试验(烘箱法)对比含 水率平行差变化不大0.8%在规程允许范围内。
7.4采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,烘干时间在 30分钟时,土的
质量分别为45克,90克,110克时所测含水率与室内标准试验(烘箱法)对比,45 克土样含水率平行差为 0.7%,满足规范要求。 90 克土样含水率平行差 0.2%,满足 规范要
求。 110 克土样含水率平行差 1.1%。不满足规范要求。
7.5 采用两种不同品牌的,型号相似的微波炉,烘干时间在 40分钟时, 土的 质量分别对 45 克,90 克,110 克时所测含水率与室内标准试验 ( 烘箱法 )对比,45 克土样含水率平行差为 0.9%,满足规范要求。 90 克土样含水率平行差 0.7%,满足 规范要求。 110 克土样含水率平行差 0.8%。满足规范要求。
8、试验结论
笔者通过对比试验,并通过对省内大型水利工程中的应用, 3 年来试验数据 稳定方法可行,得出以下结论:
8.1 不同品牌,型号和功率相同的微波炉 ,在中波条件下 ,其试验结果与标准 试验
( 烘箱法 ) 试验结果对比 , 平行差满足规范要求 , 微波炉法比标准法高
0.7%_0.8%,说明微波炉的品牌对试验结果无影响 .
8.2 当土样质量在 <50克时,采用中波烘 20分钟的试验结果与标准试验 ( 烘箱
法)对比平行差满足规范要求 , 可取.
8.3 当土样质量在 50_100克时, 采用中波烘 30分钟的时样结果与标准试验
( 烘箱法 ) 对比平行差满足规范要求 , 可取 .
8.4 当土样质量在 100_150克时, 采用中波烘 40_60分钟的时样结果与标准 试验 ( 烘箱法 ) 对比平行差满足规范要求 , 可取 .
8.5 采用微波炉法做土的含水率试验,其试验结果具有科学可行性,可以提 高工作效率,减低工程成本,可以满足现代化高强度施工要求。
参考文献: 1《土工试验规程》 SL237— 1999
2023年12月21日发(作者:乐正绿海)
2007 年
.、八 、-
刖言
土工试验规范规定土的含水率是试样在 105—110度下烘干到恒量时所失去 的水质量和达到恒量后土质量的比值, 以百分数表示。含水率试验主要以烘干法 为室内试验的标准方法。在野外没有烘箱设备或要求快速测试含水率时, 可以依 据工程情况分别采用酒精燃烧法(适用于简易测定细颗粒土的含水率),比重法 (适用于砂类土)以上两种试验适用于(泥炭,腐植质及其他)含量不超过干质 量5%勺土,当土中有机质含量在5%—10%之间,仍用规范规定的方法进行试验, 但需要注明有机质含量。在工程施工过程往往是野外,试验条件有限,而且高强 度施工进度要求及时提供试验数据满足工程质量要求,所以利用现代科技研究一 种快速、简单的而且不影响土的工程性质的含水率测试方法, 是每一个试验工作
者所研究的目标,笔者在省内某大型水利工程工地对粘土的含水率进行数百组微 波炉法测试。并对可行性试验数据进行分析。
1、试验用土的物理力学性指标
1.1粘土物理力学复查指标
| 颗粒组成百分数(%)比
液
塑
塑|
|
限
性
限
砾重
粉粒
砂砾
指
粒
细 粗
中
细
数
统
计
项
目
组
数
Gs wL wp IP
粒径以毫米计(mm)
20~2〜0.5~0. 0.025~0. 0.25~0. 0.05~0.
;
0
25 075 05 005
2
5
A
11.57 56.89
2.0
1.61
1.99
12
2.7 38. 22. 15.
区
1 1 4 3 9
% %
1
击实1
粘
最粒
大最
优
含
水
率
干密度
pdm
wop
ax
<0.0
g/c
%
05 m3
25.8 1.6 19.
5 8 48
28.4 1.7 17.
5 2 9
27.1 1.7
18.
5 0
69
B
11
2.7
36. 22. 14.
5 3 3
区
11. 2.7 37.
22.
14.
平
均
1 3
35
8
值
1
2.5
3.02 3.48
9
4.0 2.32 2.74
1
10.43 50.18
11 53.54
[作者简介]:刘小伟(1967
1.2有机质含量小于2%
年)女,黑龙江省哈尔滨人,工程师
1.3 水溶盐含量 小于 3%
1.4 PH 值 小于 7
2、试验仪器
2.1三星牌 型号:N8C77微波炉 额定电压220V_50HZ 1250W
输出:2450MHZ 700W
22、LG牌型号:WP700(MS-2030T微波炉
产品号:(mc-2030tw)额定电压:220V-50HZ
输出功力: 700W
2.3、烘箱型号
2. 4 电子天平型号 ES-2000A和EX_2000A感量0.01克
2.5试验用的容器,瓷制带盖的坩埚质量在50ML 100ML质量在40_60克和
90_100 克内
3、 试验取分 50 克以下、 50—100 克 100 —150 克三组
4、 试验时间
4.1 微波炉时间为 20 分钟 30 分钟 40 分钟
4.2 烘箱时间是 8_10 小时
5、 试验温度
5.1 烘箱温度控制在 105_110度
5.2 微波炉温度采用中波
6、 试验数据汇总
在土坝施工现场取表观含水率变化均匀数量充足试验样 , 对所取试样分别采 用微波法和标准试验方法烘箱法做对比试验 , 为了尽量减少试验误差 , 两种试验 所用计量天平和盛土容器 ,取样数量相同 , 烘箱法采用规程规定的时间 9小时,及 其规定的取土质量进行试验 , 微波法采用调整时间和调整土样质量,调整微波炉 品牌的方法进行对比试验。
6.1微波法时间变化,试样质量不变,微波炉型号不变
微波炉 温度 时间
试验
天平型号
所用试 容器
平均含
备注
型号
组数 样质量 规格
水率%
LG牌
中波
20分
10
WP700
LG牌 中波
30分
10
WP700
钟
LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
LG牌
中波
20分
10
WP700
LG牌
中波
30分
10
WP700
钟
LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
ES-2000A
45克
50ml
19.5
ES-2000A
45克
50ml 19.6
ES-2000A
45克
50ml
19.6
90克
90ml 18.4 ES-2000A
90克
90ml 19.5 ES-2000A
ES-2000A
90克
90ml 19.6
随着时间
变化,含
水率的平
行差小于
0.5%
随着时间
的变化含
水率的平
行差大于
1%,说明
中波20
分钟不可
取
LG牌
中波
20分
10
WP700
LG牌
中波
30分
10
WP700
钟
110
ES-2000A
克!
110
ES-2000A
克!
90ml 17.0
90ml 18.0
随着时间
的变化含
水率的平
行差大于
1%,说明
中波20
分钟30
分钟不可
取,取40
分钟.
LG牌
中波
40分
10
钟
WP700
烘箱型 试验
温度 时间
号 组数
105
9小时
10
度:
105度 9小时
10
110
ES-2000A
克!
90ml 19.5
所用试
容器
平均含
天平型号 备注
样数量 规格 水率
45克
50ml 18.9 ES-2000A
90克
50ml 18.9 ES-2000A
110
50ml 18.8 ES-2000A
克:
含水率平
行差变化
平稳。
105度 9小时
10
6.2微波法时间不变,均取(30分钟)试样质量变化,微波炉型号不变
微波炉
温度 时间
试验
天平型号
所用试
容器规
平均含
备注
型号 组数 样数量 格 水率
LG牌 中波 30分
10 ES-2000A
45克
50ml 19.6
随着土
WP700
钟
ES-2000A
90克
90ml
19.1
LG牌
中波
30分
10
钟
WP700
LG牌
中波
WP700
LG牌
中波
WP700
30分
10
钟
40分
10
钟
ES-2000A
110克
90ml 17.7
ES-2000A
45克
ES-2000A
90克
50ml
19.8
90ml 19.6
样质量
的变化, 含水率 平行差 增大,
随着土
样质量
的变化, 含水率
平行差LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
LG牌
中波
40分
10
WP700
钟
ES-2000A
110克
90ml 19.6
变化平
稳
烘箱型
温度 时间
试验
天平型号
所用试
容器规
平均含
备注
号 组数 样数量 格 水率
2020 型 105度 9小时
10
2020 型 105度 9小时
10
2020 型 105度 9小时
10
ES-2000A
45克
ES-2000A
90克
50ml 18.9
50ml 18.9
ES-2000A
110克
50ml 18.8
6.3微波炉采用三星N8C77型,烘箱型号电子天平型号其他条件与
6.1,6.2的试验条件相同,含水率变化与6.1,6.2相似,所以其数据略.
7、试验数据分析
7.1采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,对 45克土样,分别用中波 20分钟、30分钟、40分钟烘干,做同等条件下用烘箱标准法做对比分析,试验 结果表明45克土样,微波法烘干20分钟,30分钟,40分钟,与室内标准试验 (烘箱法)对比含水率平行差变化不大 0.7%在规程允许范围内(规范要求1%)。
7.2采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,对 90克土样,分别用中波
20分钟、30分钟、40分钟烘干,做同等条件下用烘箱标准法做对比分析,试验 结果表明90克土样,微波法烘干20分钟时未烘干到恒重,故舍去,30分钟,40 分钟,含水率平行差变化在规范允许范围内,与室内标准试验(烘箱法)对比含 水率平行差变化不大0.8%在规程允许范围内(规范要求1%)。
7.3采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,对 110克土样,分别用中波 20分钟、30分钟、40分钟烘干,做同等条件下用烘箱标准法做对比分析,试验 结果表明110克土样,微波法烘干20分钟,30分钟时未烘干到恒重,故舍去,40 分钟,含水率平行差变化在规范允许范围内,与室内标准试验(烘箱法)对比含 水率平行差变化不大0.8%在规程允许范围内。
7.4采用两种不同品牌的,型号相同的微波炉,烘干时间在 30分钟时,土的
质量分别为45克,90克,110克时所测含水率与室内标准试验(烘箱法)对比,45 克土样含水率平行差为 0.7%,满足规范要求。 90 克土样含水率平行差 0.2%,满足 规范要
求。 110 克土样含水率平行差 1.1%。不满足规范要求。
7.5 采用两种不同品牌的,型号相似的微波炉,烘干时间在 40分钟时, 土的 质量分别对 45 克,90 克,110 克时所测含水率与室内标准试验 ( 烘箱法 )对比,45 克土样含水率平行差为 0.9%,满足规范要求。 90 克土样含水率平行差 0.7%,满足 规范要求。 110 克土样含水率平行差 0.8%。满足规范要求。
8、试验结论
笔者通过对比试验,并通过对省内大型水利工程中的应用, 3 年来试验数据 稳定方法可行,得出以下结论:
8.1 不同品牌,型号和功率相同的微波炉 ,在中波条件下 ,其试验结果与标准 试验
( 烘箱法 ) 试验结果对比 , 平行差满足规范要求 , 微波炉法比标准法高
0.7%_0.8%,说明微波炉的品牌对试验结果无影响 .
8.2 当土样质量在 <50克时,采用中波烘 20分钟的试验结果与标准试验 ( 烘箱
法)对比平行差满足规范要求 , 可取.
8.3 当土样质量在 50_100克时, 采用中波烘 30分钟的时样结果与标准试验
( 烘箱法 ) 对比平行差满足规范要求 , 可取 .
8.4 当土样质量在 100_150克时, 采用中波烘 40_60分钟的时样结果与标准 试验 ( 烘箱法 ) 对比平行差满足规范要求 , 可取 .
8.5 采用微波炉法做土的含水率试验,其试验结果具有科学可行性,可以提 高工作效率,减低工程成本,可以满足现代化高强度施工要求。
参考文献: 1《土工试验规程》 SL237— 1999