固結實驗

氣壓式壓縮儀是通過空氣壓縮機來施加壓力的,加壓範圍大,適用於各類工程。 (1)穩定壓縮:每級壓力下持續24h為壓縮穩定標準;測記試樣高度變化後,即可施加下級壓力。 (2)快速壓縮:在各級壓力下,壓縮時間規定為1h,僅在最後一級壓力下,除測記1h變形量外,還需測讀達到穩定標準(24h)時的變形量。

什麼是固結實驗

地基土在外荷載作用下,水和空氣逐漸被擠出,土骨架顆粒之間相互擠密,土的孔隙減小,從而引起土的壓縮變形固結試驗是將土樣置於金屬壓縮容器內,在有側限的條件下施加壓力,觀察土在不同壓力下的壓縮變形量。
一般壓縮固結儀有槓桿式、磅秤式、氣壓式三種。槓桿式壓縮儀是用砝碼通過槓桿加壓,壓力僅為0.4~0.6MPa,基本上能滿足一般工程要求,且數台儀器可裝在一個試驗台架上, 占地面積小,便於管理,目前被廣泛採用。磅秤式壓縮儀是通過帶有加壓框架的磅秤施加壓力 , 儀器壓力可達5Mpa,適用於較大工程,可以用來測定壓縮指數和前期固結壓力、固結係數等指標。氣壓式壓縮儀是通過空氣壓縮機來施加壓力的,加壓範圍大,適用於各類工程。本試驗採用氣壓式壓縮儀。
壓縮固結試驗中,後一級壓力的施加均是在前一級荷載下壓縮達到穩定後施加的,但所謂穩定是相對的,按照穩定標準的不同,通常將固結試驗分為兩類:
(1)穩定壓縮:每級壓力下持續24h為壓縮穩定標準;測記試樣高度變化後,即可施加下級壓力。這是各類規範的常規標準。對某些滲透係數大於10cm/s的粘性土,以1h內試樣變形量不大於0.005mm作為相對穩定標準,結果能夠滿足工程要求。
(2)快速壓縮:在各級壓力下,壓縮時間規定為1h,僅在最後一級壓力下,除測記1h變形量外,還需測讀達到穩定標準(24h)時的變形量。在整理資料時,根據最後一級變形量,校正前幾級壓力下的變形量。當試驗要求精度不高時,可採用快速壓縮法。

固結實驗的方法

儀器設備
1.用KTG全自動氣壓式固結儀或其它儀器,固結儀由固結容器(圖4-2)、空氣壓縮機、自動加荷控制器、數據採集器和微機組成。
2.測含水率和密度所需的設備;
3.其它:濾紙、鐘錶等。
操作步驟
1.試樣製備:按工程要求取原狀土或製備所需狀態的擾動土樣,按測定土的密度的方法用環刀切取土樣,測定土的密度,並同時測定土的含水率和土粒密度。
2.安裝試樣:在固結容器內裝上帶有試樣的切土環刀(刀口向下),在土樣兩端應貼上潔淨而濕潤的濾紙,再用提環螺絲將護環置於固結容器內,然後放上透水石和傳壓活塞及定向鋼球,再裝好帶有感測器的百分表,並調整百分表讀數在8.0mm左右,以便壓縮過程中有足夠的量程。 3.開啟空氣壓縮機,使其壓力源輸出氣壓保持在850~1000kPa之間,並打開空氣過濾器進氣開關。
4.接通自動加荷控制器電源,然後再接通數據採集器電源,使加荷系統處於工作狀態。
5、結束試驗
(1)卸去荷載後,排除儀器中水分,按與安裝相反的順序拆除各部件,取出帶環刀的試樣。必要時,測定試樣試驗後的含水率。將儀器擦淨,塗油放好。
(2)為防止採集數據丟失,先關採集器電源,後關控制器電源,再斷開空氣壓縮機電源,並關空氣過濾器開關。
6、成果整理,由於全自動壓縮固結儀自帶數據採集和處理軟體,故不再需要人工記錄和處理各種試驗數據,就能很快地得出土的壓縮性參數,其數據處理過程詳見附錄A。但作為初學者還是需要很好的理解這些數據整理的過程。

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