3.3 试样饱和
3.3.1 试样饱和宜根据土样的透水性能,分别采用下列方法:
1 浸水饱和法:适用于粗粒土;
2 毛细管饱和法:适用于较易透水和结构较弱的黏性土、黏性尾矿、粉土和尾粉土;
3 抽气饱和法:适用于不易透水的黏性土和黏性尾矿。
3.3.2 试样饱和所需的主要仪器设备应符合下列规定:
1 平列式饱和器(图3.3.2-1)。
图3.3.2-1 平列式饱和器
1—上夹板;2—透水板;3—环刀;4—试样;5—拉杆;6—下夹板
2 重叠式饱和器(图3.3.2-2)。
3 真空饱和装置(图3.3.2-3):包括真空缸、真空泵、盛水容器。
3.3.2-2 重叠式饱和器
1—夹板;2—透水板;
3—环刀;4—拉杆
图3.3.2-3 真空饱和装置
1—饱和器;2—真空缸;3—橡皮塞;
4—二通阀;5—排气管;6—管夹;
7—引水管;8—盛水器;9—接抽气机
4 天平:称量500g,感量0.1g;称量200g,感量0.1g。
5 其他:橡皮管、管夹、水槽等。
3.3.3 浸水饱和法可直接在仪器内浸水饱和。
3.3.4 毛细管饱和法应按下列步骤进行:
1 在平列式饱和器下夹板各圆孔上,依次放置稍大于环刀直径的透水板、滤纸、带试样的环刀、滤纸和稍大于环刀直径的透水板。将饱和器上夹板盖好后,拧紧拉杆上端的螺母,将各个环刀在上、下夹板间夹紧。
2 将装好试样的饱和器放入水槽并注水,水面不宜超过试样高度。静置24h~72h,使试样充分饱和。
3 取出饱和器,松开螺母,取出带试样的环刀,擦干外壁,取掉滤纸,称环刀和试样的质量,并计算试样的饱和度。
4 试样的饱和度应按式(3.3.4-1)计算,结果应精确至1%:
式中:Sr——试样的饱和度(%);
ρsr——试样饱和后的密度(g/cm3);
Gs——土粒比重;
e——试样的孔隙比。
试样的孔隙比应按式(3.3.4-2)计算,结果应精确至0.001:
式中:ρw——水的密度(g/cm3);
ρ——试样密度(g/cm3);
w——试样初始含水率(%)。
5 当试样的饱和度小于95%时,应按本条第1款、第2款的规定延长浸泡时间。
3.3.5 抽气饱和法应按下列步骤进行:
1 在重叠式饱和器下夹板的正中,依次放置稍大于环刀直径的透水板、滤纸、带试样的环刀、滤纸及稍大于环刀直径的透水板,如此顺序重复,由下向上重叠至拉杆高度,将饱和器上夹板盖好后,拧紧拉杆上端的螺母,将各个环刀在上、下夹板间夹紧。
2 将装好试样的饱和器放入真空缸内,盖好缸盖。启动真空泵,抽去缸内及试样中气体,当真空压力表读数接近一个当地大气压力值且时间不低于1h时,微开进水管夹,使清水由引水管呈滴状注入真空缸内。在注水过程中,应调节管夹,使真空压力表的数值保持不变。
3 待饱和器完全被水淹没后,关闭真空泵,打开排气阀,使空气进入真空缸内。静置10h,使试样充分饱和。
4 打开真空缸盖,从饱和器内取出带试样的环刀,擦干外壁,去掉滤纸,称环刀和试样的质量。试样的饱和度应按式(3.3.4-1)计算,当饱和度小于95%时,应按本条第1款~第3款的规定继续抽气饱和。