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SDSWCC 土水特征曲线压力板仪实验教程.pdf

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!“!#$$% 土水特征曲线压力板仪实验教程% % 实验理论:% 土水特征曲线是非饱和土中的吸力与含水量之间关系的曲线。吸力可以是基质吸力也可以是总吸力。 含水量可以是体积含水量、重力含水量,也可以是饱和度。它包含两条曲线分别是脱湿曲线和吸湿曲线。! 通过 “#$%##’#;+) 功能。! ! 以下是典型的土水特征曲线:%! 土水特征曲线有以下特点! /.! 整体来看,几乎所有土%水特征曲线形状都很相似,基质吸力增加,非饱和土的含水量降低。! 5.! 含水量较低时, 基质吸力随含水量的变化较大; 含水量较高时, 基质吸力随含水量的增加较缓和的减小。 ! =.! 脱湿曲线和吸湿曲线之间有一定的滞回特性4有很多种解释,最为大家接受的是由于土体内的孔隙特殊 性,如下图所示(左边为脱湿过程,右边为脱湿过程) ,土体孔隙空间内部有较大的孔隙,连接较小的 通道孔径,形成“瓶颈”效应。脱湿、吸湿时由于运动方向不同使含水量变化出现滞后。!! .! 土水特征曲线的特殊点! 进气值0! 土体随着吸力的增加,水分开始从土体中排出来时对应的吸力值。!残余含水量,土随着吸力的增加,不再有水从土体中排出来,此时对应的含水量! 实验设备组成% % % 实验步骤:% % /.! 饱和陶土板! ! 可以将底座整体抽真空饱和;也可以通过压力板仪进行饱和,方法是在陶土板表面铺 上无气水,从上往下用与陶土板进气值接近的气压来施加压力,直到陶土板下方连出的管路几乎没 有气泡产生时为止,此时饱和完成。! 5.! 试样的准备%%原状试样的制作,要按规定切削土样,并合理存放,减少水分流失;重塑土样,按照 实验所需的干密度和含水量来制备,通过烘干、碾散、称量、加水拌合和压实制好土样,并合理存 放。! =.! 试样的饱和%%原状样和重塑样都要进行饱和。通过真空饱和器完成,先加小真空,用无气水饱和透 水石至少 =-分钟。再用透水石加滤纸夹持试样放入,真空饱和器中,加真空饱和约 ?小时后,观 察到没有明显气泡时,饱和完成。! .! 预固结%%! 即给土样施加一个要求的轴向应力(需要修正计算) 。! 2.! 脱湿和吸湿% ! 逐步增大或减小吸力值,已达到含水量的变化。整个过程中的原则是:实验时,土样 中的水分只有单一流向,水只能留到不承压的自由端水平管中;注意不要让水流出水平管,流出之 前将水吸入右边的量管中;将气泡通过冲刷引入集气瓶中,并排出。!实验难点及技巧:% % 冲刷% 冲刷是通过洗耳球分别在左右量筒中施加小压力,让气泡在管路中移动,最后搜集到集气瓶中的 过程。冲刷前后需要记录两边量筒的读数,有时需要重复好多次,必要时需要碾压管路使得气泡移动。 ! ! 集气瓶刻度对准% 方法一:通过洗耳球堵住集气瓶顶部,通过控制顶部的小段空气来实现液面的变化,此法需要多 练,还需要一定的手感;! 方法二:将水平管拆下,通过连通器原理,调节水平管水位来控制集气瓶的液面位置。% % 附:加热板的安装使用% %%%%%%% 加热板可以用于防止外界环境温度改变,而在压力!!! 室内部产生水珠,从而影响实验的结果。! 使用时只要根据加热板上标出的电压数,外接对应 电压的转换头即可,对于电流的要求是尽量大(几安培 可以) 。! %%%% % %%%%蒸汽饱和器的使用% %%%%% 蒸汽饱和器! 空气将通过蒸汽饱和器。在使用蒸汽 饱和器之前,需要将蒸汽饱和器的碗状容器和帽子松 开,并装入部分水,然后将碗状容器放回原位。! 使用饱和器的目! 的就是使得空气在进入压力膜仪 之前变得完全饱和,这样就不会在待测试的土壤样品上 产生干燥效应,从而避! 免了因为空气不饱和而导致的 水分测量误差。此蒸汽饱! 和器可以设计用于最大 =-’:@的压力。! % % % % % % % % % % 具体实验步骤请参看《“#$%#&’#(): 应力相关土水特征曲线压力板仪系统中文操作手册》 。! ! 空气饱和器% 连接管路% ! 加% 热% 板%
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