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1、项目6 天然土石料的检测,项目6 天然土石料的检测,6.1 天然土料土的组成、结构与构造土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系，其中，固体颗粒土粒是其最主要的组成部分，构成土的骨架。土的矿物组成：（1）原生矿物（2）不溶于水的次生矿物（3）可溶盐类及易分解的矿物（4）有机质土中的水及其与土粒的相互作用：（1）结合水（2）非结合水土中的气体及其与土粒的相互作用：土中的气体，主要为空气和水汽。气体在土孔隙中有两种存在形式：游离气体和封闭气体。土的结构和构造,项目6 天然土石料的检测,6.1.2 土的性质一、土的物理性质（1）土颗粒的相对密度（2）土的重度（3）含水性（4）土
2、的孔隙性二土的力学性质（1）土的压缩性（2）土的抗剪强度（3）土的动力特性（4）粘性土的稠度与塑性（5）粘性土的抗水性（6）土的透水性,项目6 天然土石料的检测,6.2 含水率检测试验试验设备（1）烘箱：能控制温度为105110。（2）天平：称量200g，最小分度值0.01g。其他：称量盒、干燥器等。试验步骤（1）取具有代表性试样（细粒土1530g，砂土、有机质土50g）放入称量盒内，盖上盒盖，称盒加湿土总质量，精确至0.01g。（2）揭开盒盖，将盒置于烘箱内，在105110的恒温下烘至恒量。烘干时间对细粒土不得少于8h，对砂土不得少于6h。对含有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在657
3、0的恒温下烘至恒量。（3）将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称盒加干土质量，精确至0.01g。,项目6 天然土石料的检测,结果计算试样的含水率w0按下式计算（准确至0.1%）：式中md干土质量，g；m0湿土质量，g。以两次平行测值的平均值作为测定结果，允许平行差值应符合表6.4表6-4 含水率测定的允许平行差值,项目6 天然土石料的检测,6.3 密度试验（环刀法）适用范围本试验方法适用于细粒土。试验设备（1）环刀：内径61.8mm和79.8mm，高度20mm。（2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。（3）其他：切土刀、钢丝锯、凡士
4、林等。试验步骤在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。从余土中取代表性试样测定含水率。结果计算以两次平行测值的平均值作为测定结果，两次测定的差值不得大于0.03gcm3。,项目6 天然土石料的检测,6.4 界限含水率试验（联合测定法）适用范围本试验适用于粒径小于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。6.4.2 试验设备（1）液塑限联合测定仪（见图6.6）：圆锥质量为76g、锥角为30，试样杯内径为40m、高度为30m。（2）天
5、平：称量200g，最小分度值0.01g。（3）其他：筛（孔径0.5 m m）、调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林等。6.4.3 试样制备（1）取有代表性的天然含水率土样250g。当土样不均匀时，采用风干试样，取0.5mm筛下的代表性土样200g。（2）将试样放在橡皮板上，用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。,图6-6 液塑限联合测定仪示意图,项目6 天然土石料的检测,6.4.4 试验步骤（1）将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙。对较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。（2）将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层
6、凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。注：圆锥入土深度宜为34mm，79mm，1517mm（3）调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座，使圆锥尖刚好接触试样表面。指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g，放入称量盒内，测定含水率（见图6-7）。（4）将全部试样再加水或吹干并调匀，重复试验步骤（1）至（3），分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。液塑限联合测定应不少于三点。,项目6 天然土石料的检测,6.4.5 结果处理（1）以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，在双对数坐标
7、纸上绘制关系曲线（图6-8），三点应在一直线上，如图中A线。当三点不在一直线上时，通过高含水率的点和其余两点连成两条直线，在下沉量为2mm处查得相应的两个含水率。当两个含水率的差值小于2%时，应以两点含水率的平均值与高含水率的点连一直线，如图中B线。当两个含水率的差值大于或等于2%时，应重做试验。（2）在含水率与圆锥下沉深度的关系图（图6-8）上查得下沉深度为17mm所对应的含水率为液限，查得下沉深度为10mm所对应的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限，取值以百分数表示，准确至0.01%,项目6 天然土石料的检测,6.5 击实试验（轻型）适用范围本试验适用于粒径小于
8、5mm的粘性土。试验设备（1）轻型击实仪（参见图6.9和图6.10）：筒内径102mm，筒高度116mm，护筒高度50mm；锤底直径51mm，锤质量2.5kg，锤落高305mm。（2）天平：称量200g，最小分度值0.01g。（3）台秤：称量10kg，最小分度值5g。（4）标准筛：孔径为5mm。（5）其他：烘箱、干燥器、拌和工具、喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。,项目6 天然土石料的检测,试样制备（1）干法用四分法取代表性土样20kg，风干碾碎，过5mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。确定5个不同含水率用于制备5个试样，其中1个含水率接近塑限、2个大
9、于塑限、2个小于塑限，相邻2个含水率的差值宜为2%。称取土样，将其平铺于搪瓷盘内，按照上述含水率计算出相应的加水量，将水均匀喷洒于土样上，充分拌匀后装入盛土容器内盖紧，润湿1d。（2）湿法取天然含水率的代表性土样20kg，碾碎，过5mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的天然含水率。按上述原则选择至少5个含水率的土样，分别将天然含水率的土样风干或加水进行制备，应使制备好的土样水分均匀分布。试验步骤（1）将击实仪平稳置于刚性基础上，击实筒与底座连接好，安装好护筒，在击实筒内壁均匀涂一薄层润滑油。称取2，5kg试样，倒入击实筒内，分3层击实，每层25击。每层试样高度宜相等，两层交界处的土面应刨毛。击实
10、完成时，超出击实筒顶的试样高度应小于6 m m。（2）卸下护筒，用直刮刀修平击实筒顶部的试样，拆除底板，试样底部若超出筒外，也应修平。擦净筒外壁，称筒与试样的总质量，准确至1g，并计算试样的湿密度。（3）用推土器推出击实筒内试样，取2个代表性试样测含水率，2个含水率的差值不应大于1%。（4）对不同含水率的试样依次击实。,项目6 天然土石料的检测,结果处理 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线（如图6.11）。取曲线峰值点相应的纵坐标为击实试样的最大干密度，相应的横坐标为击实试样的最优含水率。当关系曲线不能绘出峰值点时，应进行补点，土样不宜重复使用。,项目6 天然土石料
11、的检测,6.6 石 材 加工石材的原料岩石岩石一般按其成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。6.6.2 石材的技术性质（一）物理性质（二）水理性质（三）力学性质6.6.3 石材的加工类型、选用原则与防护（一）砌筑石材（二）装饰石材（三）颗粒状石材（四）防护石材（五）用作填料的石材（六）石材的选用原则（七）天然石材的破坏及其防护,项目6 天然土石料的检测,6.6.4 常用岩石与石材（一）花岗岩（二）砂岩（三）石灰岩（四）大理岩,项目6 天然土石料的检测,6.7 天然饰面石材试验方法干燥、水饱和弯曲强度试验方法设备及量具（1）试验机：示值相对误差不超过1。试验破坏载荷应在设备示值的2090范围内。
12、（2）游标卡尺：读数值为0.10mm。（3）万能角度尺：精度为2。（4）干燥箱：温度可控制在1052范围内。试样（1）试样厚度（H）可按实际情况确定。当试样厚度（H）68mm时宽度为100mm；当试样厚度68mm时宽度为1.5H。试样长度为10H+50mm。长度尺寸偏差1mm，宽度、厚度尺寸偏差0.3mm。（2）示例：试样厚度为30mm时，试样长度为1030mm+50mm=350mm；宽度为100mm。（3）试样应标明层理方向。（4）试样两个受力面应平整且平行。下面与侧面夹角应为900.5。（5）试样上不得有裂纹、缺棱和缺角。（6）在试样上下两面分别标记出支点的位置（见图6-12）（7）每种试
13、验条件下的试样取五个为一组。如对干燥、水饱和条件下的垂直和平行层理的弯曲强度试验应制备20个试样。,项目6 天然土石料的检测,试验步骤（1）干燥状态弯曲强度在1052的干燥箱内将试样干燥24h后，放入干燥器中冷却至室温。调节支架下支座之间的距离（L=10H）和上支座之间的距离（L/2），误差在1.0mm内。按照试样上标记的支点位置将其放在上下支架之间。一般情况下应使试样装饰面处于弯曲拉伸状态，即装饰面朝下放在下支架支座上（见图6-12）。以每分钟1800N50N的速率对试样施加载荷至试样破坏。记录试样破坏载荷值（F）。精确到10N。用游标卡尺测量试样断裂面的宽度（K）和厚度（H），精确至0.1
14、mm。（2）水饱和状态弯曲强度试样处理：将试样放置于202的清水中浸泡48h后取出，用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分。调节支架下支座之间的距离（L=10H）和上支座之间的距离（L/2），误差在1.0mm内。以每分钟1800N50N的速率对试样施加载荷至试样破坏。记录试样破坏载荷值（F）。精确到10N。用游标卡尺测量试样断裂面的宽度（K）和厚度（H），精确至0.1mm。,图6-12 支点位置示意图,项目6 天然土石料的检测,结果计算以每组试样弯曲强度的算术平均值作为弯曲强度，数值修约到1MPa。6.7.5 试验报告试验报告应包含以下内容：（1）该组试样压缩强度的平均值和标准偏差。（2）试样名称、品种、编号及数量。（3）试样层理方向、状态等。,思考题,1 结合土粒粒组的划分，阐明土的分类方法和分类。2简述岩浆岩的形成过程，结合深成岩的一般特点分析花岗岩类石材的性能特征和应用领域。3简述沉积岩的形成过程，结合沉积岩的一般特点分析石灰岩类石材的性能特征和应用领域。4简述变质岩的形成过程，结合变质岩的一般特点分析大理岩类石材的性能特征和应用领域。,
