一.目的及适用范围：

1.1 目的：相对密度是砂紧密程度的指标，等于其最大孔隙比与天然孔隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值。本试验的目的是求无凝聚性土的最大与最小孔隙比，用于计算相对密度，借此了解该土在自然状态和经压实后的松紧情况和土粒结构的稳定性。

1.2 适用范围：适用于颗粒直径小于5mm的土，且粒径2~5mm的试样质量不大于试验总质量的15%。

二.依据标准：

《公路土工试验规程》JTG E40-2007

三.试验仪器：

量筒:容积为500mL及1 000mL两种，后者内径应大于60mm、长颈漏斗:颈管内径约12mm,颈口磨平、锥形塞:直径约15mm的圆锥体镶于铁杆上、砂面拂平器、电动相对密度仪、台秤：感量1g。

四.试验步骤:

4.1 最大孔隙比的测定

4.1.1取代表性试样约1.5kg,充分风干(或烘干),用手搓揉或用圆木棍在橡皮板上碾散,并拌和均匀。

4.1.2 将锥形塞杆自漏斗下口穿入,并向上提起,使锥体堵住漏斗管口，一并放入容积为1000mL量筒中，使其下端与量筒底相接。

4.1.3称取试样700g,准确至1g,均匀倒入漏斗中,将漏斗与塞杆同时提高，移动塞杆使锥体略离开管口,管口应经常保持高出砂面约1 ~ 2cm,使试样缓级且均匀分布地落入量筒中。

4.1.4试样全部落入量筒后取出漏斗与锥形塞，用砂面拂平器将砂面拂平，勿使量筒振动，然后测读砂样体积，估读至5mL。

4.1.5以手掌或橡皮塞堵住量筒口,将量筒倒转,缓慢地转动量筒内的试样,并回到原来位置,如此重复几次，记下体积的最大值,估读至5mL。

4.1.6取上述两种方法测得的较大体积值，计算最大孔隙比。

4.2最小孔隙比的测定

4.2.1取代表性试样约4kg,按本试验4.1.1步骤处理。

4.2.2分三次倒入电动相对密度仪的容器进行振击。提起击杆，直至固定销插入击杆，保证击杆不会下落。拧松金属容器两边的锁紧螺钉，提出金属容器（250mL），装入土样(其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3)。将容器推入定位板中，并拧紧锁紧螺钉。然后一手扶住击杆一手拉出固定插销慢慢放击杆。设置定时器至所需时间，启动仪器开始工作。振动仪以150~200次/min的速度敲打容器两侧，并在同一时间内，用击锤于试样表面锤击32±2次/min,直至砂样体积不变为止(一般约5~10min)。振击时，粗砂用时略短,细砂用时略长。

4.2.3第一次振击完成后，提起击杆，直至固定销插入击杆，保证击杆不会下落。拧松金属容器两边的锁紧螺钉，提出金属容器，再次装入土样, 将容器推入定位板中，并拧紧锁紧螺钉。启动仪器开始工作。第三次加入土样时应先在器口上安装套环。

4.2.4最后一次振毕,取下套环,用修土刀齐容器顶面削去多余试样,称量，准确至1g,计算其最小孔隙比。

五.试验结果整理:

5.1按下式计算最小与最大干密度：

式中：ρdmin：最小干密度(g/cm3),计算至0.01；

ρdmax：最大干密度(g/cm3),计算至0.01；

m:试样质量(g);

Vmax:试样最大体积(cm3);

Vmin:试样最小体积(cm3 )。

5.2按下式计算最大与最小孔隙比：

式中：emax：最大孔隙比，计算至0.01;

      emin：最小孔隙比，计算至0.01;

Gs：土粒比重；

ρdmin：最小干密度（g/cm3）；

ρdmax：最大干密度（g/cm3）；

5.3按下式计算相对密度：

或

式中：相对密度，计算至0.01；

：最小干密度(g/cm3);

最大干密度(g/cm3);

天然孔隙比或填土的相应孔隙比;

最大孔隙比;

最小孔隙比;

ρd:天然干密度或填土的相应干密度(g/cm3)。

5.4精密度和允许差：

最小与最大干密度，均须进行两次平行测定，取其算术平均值，其平行差值不得超过0.03 g/cm3。

六.试验报告：

试验报告包括内容:砂类土的鉴别分类和代号、砂的相对密度Dr值。下载本文