具有分散性的黏性土采用針孔試驗(yàn)方法與結(jié)果判定。
塑性指數(shù)大于17的土顆粒能在水中散凝呈懸浮狀態(tài),被雨水或滲流沖蝕帶走而引起土體破壞的土。分散性固體粒子的絮凝團(tuán)或液滴,在水或其他均勻液體介質(zhì)中,能分散為細(xì)小粒子懸浮于分散介質(zhì)中而不沉淀的性能。
分散性黏土是指土在低含鹽量水中(或純凈水中)細(xì)顆粒之間的黏聚力大部分甚至全部消失,呈團(tuán)聚體存在的顆粒體自行分散成原級(jí)的黏土顆粒的土。
根據(jù)滲透理論,當(dāng)水流流經(jīng)土壤孔隙時(shí),能將其動(dòng)能傳輸給土壤顆粒,從而使土壤顆粒產(chǎn)生分散。針孔試驗(yàn)通過(guò)模擬在一定的水壓力作用下,測(cè)定流經(jīng)土體孔隙的水流流量、顏色和孔隙尺寸的變化,反映土壤顆粒所具有承受水流的沖蝕能力,來(lái)表示分離顆粒所需力的大小。
在室溫10~30℃條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
1、在試樣的上下兩端放置濾網(wǎng)(孔徑<1mm)和標(biāo)準(zhǔn)砂(粒徑1.25 mm -2.5mm),針孔試驗(yàn)
2、在設(shè)備中加入蒸餾水開始試驗(yàn),開始水頭設(shè)置為50 mm,如果使用軟管連接供水箱和測(cè)試裝置,在試驗(yàn)開始前,需要排凈軟管、供水箱和測(cè)試裝置內(nèi)的空氣。
3、試驗(yàn)開始時(shí)記錄時(shí)間(或啟動(dòng)秒表),用量筒測(cè)量通過(guò)試樣水的體積。如果試驗(yàn)開始時(shí)沒(méi)有水流出,則停止試驗(yàn),打開測(cè)試裝置,重新穿孔。
4、 觀察量筒中水的顏色,顏色可分為很混濁、渾濁、較混濁、輕微混濁、肉眼可見(jiàn)、清澈和*清澈7個(gè)等級(jí)
5、在50mm水頭下進(jìn)行試驗(yàn),如果在5分鐘后通過(guò)針孔流出的水俯視很渾濁,流量為1.0 mL/s
~1.4mL/s,試驗(yàn)結(jié)束。
6、打開針孔試驗(yàn)設(shè)備,從裝樣筒中取出試樣,沿著針孔方向切開試樣,測(cè)量針孔直徑。
7、 如果.終孔徑大于2mm,則試樣列入分散性土D1,如果流速和.終孔徑不一致,則重新開始試驗(yàn)。
8、 如果在5分鐘后通過(guò)試樣流出的水俯視很渾濁,流速小于1.0mL/s,繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)5min。在10分鐘后,如果通過(guò)針孔的水流俯視混濁,停止試驗(yàn)并測(cè)量孔徑,流量為1.0mL/s~1.4mL/s,孔徑大于1.5mm,則試樣列入分散性土D2;如果通過(guò)針孔的水流俯視較混濁,流量為0.8 mL/s ~ 1.0 mL/s,孔徑不超過(guò)1.5mm,則將土壤分類為過(guò)渡性土ND4。
9、 經(jīng)10min,如果通過(guò)針孔的水流俯視清澈或輕微渾濁,而且流量約為0.4mL/s~0.8mL/s,關(guān)閉進(jìn)水閥門,把水頭以50 mm/s~60mm/s的速率提高到180mm。在180mm水頭下如果通過(guò)針孔的水流俯視輕微渾濁,且流量約為1.4mL/s~2.7mL/s,停止試驗(yàn)測(cè)量孔徑,孔徑大于等于1.5mm,則該土樣列入過(guò)渡性土ND3。
10、在180mm水頭下經(jīng)5min,如果通過(guò)針孔的水流*清澈或者有勉強(qiáng)看得見(jiàn)的顆粒,流量約為0.8mL/s~1.4mL/s,關(guān)閉進(jìn)水閥門,把水頭以50mm/s~60mm/s的速率提高到380mm。在380mm水頭下經(jīng)5min,如果通過(guò)針孔的水流逐漸變俯視輕微渾濁,或者流量約為1.8 mL/s ~3.2 mL/s,停止試驗(yàn),則該土樣列入過(guò)渡性土ND3。
11、在380mm水頭下經(jīng)5min,如果通過(guò)針孔的水流是*清澈的,流量約為1.0mL/s ~1.8mL/s,則把水頭以50 mm/s~60mm/s的速率提高到1020mm。在1020mm水頭下經(jīng)5min,如果通過(guò)針孔的水流俯視肉眼可見(jiàn)顆?;蛘吡髁砍^(guò)3.0mL/s,針孔直徑<1.5mm,則該土樣列入非分散土ND2,否則該土樣列入非分散土ND1。
技術(shù)參數(shù)
1、滲透水頭梯度壓力:0~500KPa 精度±0.5%F.S;.小水頭梯度50mm。
2、孔壓(選配):0~300KPa 精度±0.5%F.S
3、試樣(選配):φ50×38.1mm;φ61.8×38.1mm;φ100×38.1mm
4、試樣管路排氣抽真空0~負(fù)壓98KPa
5、加壓方式:氣壓0~10KN根據(jù)所需面積加荷(根據(jù)試驗(yàn)要求選擇)
6、排水接受裝置:0~200ml精度0.2ml
7、融沉變形(選配):0~10mm精度0.01mm
應(yīng)力應(yīng)變控制式黏土分散性三軸剪切滲透試驗(yàn)儀TS-2
適應(yīng)于砂類土和含少量礫石的無(wú)凝聚性土。(恒流量滲透方式)也適用于黏性細(xì)粒土。(恒壓水位高差控制滲透方式)試驗(yàn)用水應(yīng)采用實(shí)際作用于土的天然水。如有困難建議使用純水或蒸餾水,壓力室裝土樣后必須真空抽氣脫氣。
對(duì)圓柱形土樣進(jìn)行UU、CU、CD試驗(yàn),不等向固結(jié)、等向固結(jié)、反壓力水飽和、滲透試驗(yàn)、儀器采用各部單片機(jī)控制采樣,各功能能夠獨(dú)立工作而且能夠與計(jì)算專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理。三軸剪切力值.大.小數(shù)據(jù)過(guò)程及剪切變形.大.小數(shù)據(jù)與剪切力值,數(shù)據(jù)對(duì)比曲線及水位壓力差、數(shù)據(jù)值.大.小、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、繪制曲線 、保存數(shù)據(jù)、導(dǎo)出功能。
塑性指數(shù)大于17的土顆粒能在水中散凝呈懸浮狀態(tài),被雨水或滲流沖蝕帶走而引起土體破壞的土。分散性固體粒子的絮凝團(tuán)或液滴,在水或其他均勻液體介質(zhì)中,能分散為細(xì)小粒子懸浮于分散介質(zhì)中而不沉淀的性能。
分散性黏土是指土在低含鹽量水中(或純凈水中)細(xì)顆粒之間的黏聚力大部分甚至全部消失,呈團(tuán)聚體存在的顆粒體自行分散成原級(jí)的黏土顆粒的土。
根據(jù)滲透理論,當(dāng)水流流經(jīng)土壤孔隙時(shí),能將其動(dòng)能傳輸給土壤顆粒,從而使土壤顆粒產(chǎn)生分散。針孔試驗(yàn)通過(guò)模擬在一定的水壓力作用下,測(cè)定流經(jīng)土體孔隙的水流流量、顏色和孔隙尺寸的變化,反映土壤顆粒所具有承受水流的沖蝕能力,來(lái)表示分離顆粒所需力的大小。
在室溫10~30℃條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
組成:控制器、軟件、傳感器、圍壓力系統(tǒng)、反壓力系統(tǒng)、孔隙壓力系統(tǒng)、滲流接收系統(tǒng)和主機(jī)附件。
主要技術(shù)指標(biāo):
1、三軸剪切荷載:0-30KN,也可根據(jù)需求選配,精度0-0.2%,實(shí)時(shí)與計(jì)算機(jī)采集顯示記錄、繪制圖形;
2、控制方式:等應(yīng)變制控式:0.001-4.5mm/min±10%;
3、標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸:Φ39.1×80mm、Φ61.8×120mm;黏土分散性試樣尺寸:φ39.1×38.1mm;φ61.8×38.1mm;φ100×38.1mm。
4、軸向變形:0-20mm±0.01mm位移傳感器計(jì)算機(jī)控制顯示
5、應(yīng)變速度:0.001~4.5mm/min無(wú)級(jí)調(diào)速任調(diào)設(shè)
6、應(yīng)力速率:10N~30KN/S任意調(diào)設(shè)
5、恒定力根據(jù)所需設(shè)定;可設(shè)定應(yīng)變停機(jī)。
7、周圍壓力:0~1MPa±0.1kPa 液晶顯示計(jì)算機(jī)控制(可以監(jiān)控體積變化)
8、反壓、孔隙壓力、飽和壓力:0-1MPa±0.1kPa 液晶顯示計(jì)算機(jī)控制
9、固結(jié)排水剪切排水(體變)精度0.1ml液晶顯示計(jì)算機(jī)控制
10、滲流接收系統(tǒng):精度0.1ml液晶顯示計(jì)算機(jī)控制(滲流顆粒過(guò)濾裝置)
11、附件:壓力室Φ39.1mm、Φ61.8mm,承模桶Φ39.1mm、Φ61.8mm,飽和模Φ39.1mm、Φ61.8mm,擊實(shí)制器:Φ39.1mm、Φ61.8mm,對(duì)開模:Φ39.1mm、Φ61.8mm注水式及不注水板:Φ39.1mm、Φ61.8mm,乳膠膜:Φ39.1mm、Φ61.8mm。
12、Windows采集處理軟件,支持網(wǎng)絡(luò),兼容現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng),使用方便,..升級(jí),整機(jī)不需另外增加數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),電腦全自動(dòng)控制,軟件采集、數(shù)據(jù)處理,可導(dǎo)出數(shù)據(jù)和圖形。
13、液晶顯示,鍵盤輸入,顯示軸壓力、軸變形、圍壓力、反壓、孔壓、體積變化、速度、實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷顯示等
14、三軸主機(jī)采用鋼架結(jié)構(gòu),采用**電機(jī)全范圍無(wú)級(jí)調(diào)速,并有上下軸向保護(hù),自動(dòng)停機(jī)。