疊式飽和器

一、概述：疊式飽和器適于將砂土及較易透水的粘性土制備成飽和土的一種常規(guī)儀器。符合《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）及《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ051-93）標(biāo)準(zhǔn)。
二、結(jié)構(gòu)：儀器由頂板、底板、立柱、環(huán)刀、透水石等零件組成。環(huán)刀尺寸：φ61.8x20。透水石尺寸：φ76x10
三、使用方法：
       將試樣放入環(huán)刀內(nèi)填滿。上下兩面刮平，并貼上濾紙，放在兩塊透水石中間，將五個(gè)（根據(jù)需要可少于五個(gè)）試樣疊放，用蝶型螺母將透水石、環(huán)刀夾緊。
      裝好試樣的飽和器放入水箱中，注清水入箱，水面不宜將試樣淹沒(méi)，使土中氣體可排出。關(guān)上箱蓋，防止水份蒸發(fā)，借土的毛細(xì)管作用，使試樣飽和，一般約需三天。
       取出試樣后，稱重，計(jì)算視其是否達(dá)到飽和，如果飽和度小于95%時(shí)，可延長(zhǎng)浸水。 
 
延伸閱讀：試樣制備和飽和
實(shí)驗(yàn)名稱 ：試樣制備
1.1.1 本試驗(yàn)方法適用于顆粒粒徑小于 60mm 的原狀土和擾動(dòng)土。
1.1.2根據(jù)力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)項(xiàng)目要求，原狀土樣同一組試樣間密度的允許差值為0.03g／cm3;擾動(dòng)土樣同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大于±0.O1g／cm3,一組試樣的含水率與要求的含水率之差不得大于士 1 ％。
1.1.3 試樣制備所需的主要儀器設(shè)備，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 細(xì)篩：孔徑 0.5mm 、2mm
    2 洗篩: 孔徑 0.075mm
    3 臺(tái)秤和天平：稱量lOkg，   小分度值5g；稱量5000g ，   小分度值 1g ；稱量1000g，   小分度值0.5g；稱量500g，   小分度值 0.lg ；稱量 200g ，
   小分度值 0.01g。
    4 環(huán)刀：不銹鋼材料制成，內(nèi)徑 61.8mm 和 79.8mm，高20mm;內(nèi)徑61.8mm，高 40mm。
    5 擊樣器：如圖 1.1.3-1 所示。
    6 壓樣器：如圖 1.1.3-2 所示。
    7 抽氣設(shè)備：應(yīng)附真空表和真空缸。
    8 其他：包括切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕缸、噴水設(shè)備等。
實(shí)驗(yàn)步驟
  （1） 原狀土試樣制備，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
   1將土樣筒按標(biāo)明的上下方向放置，剝?nèi)ハ灧夂湍z帶，開(kāi)啟土樣筒取出土樣。檢查土樣結(jié)構(gòu)，當(dāng)確定土樣已受擾動(dòng)或取土質(zhì)量不符合規(guī)定時(shí)，不應(yīng)制備力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的試樣。
    圖 1.1.1-1擊樣器
    定位環(huán)； 2 導(dǎo)桿； 3 擊錘； 4 擊樣簡(jiǎn)；5 環(huán)刀；6 底座； 7 一試樣
   2根據(jù)試驗(yàn)要求用環(huán)刀切取試樣時(shí)，應(yīng)在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環(huán)刀垂直下壓，并用切土刀沿環(huán)刀外側(cè)切削土樣，邊壓邊削至土樣高出環(huán)刀，根據(jù)試樣的軟硬采用鋼絲鋸或切土刀整平環(huán)刀兩端土樣，擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和土的總質(zhì)量。
   3從余土中取代表性試樣測(cè)定含水率。比重、顆粒分析、界限含水率等項(xiàng)試驗(yàn)的取樣，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第115條2款步驟的規(guī)定進(jìn)行。
   4切削試樣時(shí)，應(yīng)對(duì)土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物，裂縫和均勻性進(jìn)行描述，對(duì)低塑性和高靈敏度的軟土，制樣時(shí)不得擾動(dòng)。
  （2） 擾動(dòng)土試樣的備樣，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
   1將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對(duì)土樣的顏色、氣昧、夾雜物和土類及均勻程度進(jìn)行描述，并將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測(cè)定含水率。
   2對(duì)均質(zhì)和含質(zhì)的土樣，宜采用   含水率狀態(tài)下代表性土樣，供顆粒分析、界限含水率試驗(yàn)。對(duì)非均質(zhì)土應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目取足夠數(shù)量的土樣，置于通風(fēng)處涼干至可碾散為止。對(duì)砂土和進(jìn)行比重試驗(yàn)的土樣宜在 105 ～ 110 ℃ 溫度下烘干，對(duì)質(zhì)含量超過(guò) 5 ％的土、含石膏和硫酸鹽的土，應(yīng)在65～70℃溫度下烘干。
   3將風(fēng)干或烘干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對(duì)不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散（碎土器不得將土粒破碎）。 
   4對(duì)分散后的粗粒土和細(xì)粒土，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)表B.0.1的要求過(guò)篩。對(duì)含細(xì)粒土的礫質(zhì)土，應(yīng)先用水浸泡并充分?jǐn)嚢瑁勾旨?xì)顆粒分離后按不同試驗(yàn)項(xiàng)目的要求進(jìn)行過(guò)篩。
  （3） 擾動(dòng)土試樣的制樣，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
    1 試樣的數(shù)量視試驗(yàn)項(xiàng)目而定，應(yīng)有備用試樣 1 ～ 2 個(gè)。
    2將碾散的風(fēng)干土樣通過(guò)孔徑2mm或5mm的篩，取篩下足夠試驗(yàn)用的土樣，充分拌勻，測(cè)定風(fēng)干含水率，裝入保濕缸或塑料袋內(nèi)備用。
    3 根據(jù)試驗(yàn)所需的土量與含水率，制備試樣所需的加水量應(yīng)按下式計(jì)算：
          式中 mw —— 制備試樣所需要的加水量 （g）；
          m0——濕土（或風(fēng)干土 ） 質(zhì)量 （g） ；
          w0——濕土（或風(fēng)干土 ） 含水率 （ ％ ）；
          wl——制樣要求的含水率（％ ） 。
   4稱取過(guò)篩的風(fēng)干土樣平鋪于搪瓷盤內(nèi)，將水均勻噴灑于土樣上，充分拌勻后裝入盛土容器內(nèi)蓋緊，潤(rùn)濕一晝夜，砂土的潤(rùn)濕時(shí)間可酌減。
   5測(cè)定潤(rùn)濕土樣不同位置處的含水率，不應(yīng)少于兩點(diǎn)．含水率差值應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第1.1.2條的規(guī)定。
   6根據(jù)環(huán)刀窖積及所需的干密度，制樣所需的濕土量應(yīng)按下式計(jì)算
           式中  —— 試樣的干密度 （g／cm3） ；
           V——試樣體積（環(huán)刀容積 ）（cm3） 。
  （4） 擾動(dòng)土制樣可采用擊樣法和壓樣法。
   1）擊樣法：將根據(jù)環(huán)刀容積和要求干密度所需質(zhì)量的濕土倒入裝有環(huán)刀的擊樣器內(nèi)，擊實(shí)到所需密度。
   2）壓樣法：將根據(jù)環(huán)刀容積和要求干密度所需質(zhì)量的濕土倒入裝有環(huán)刀的壓樣器內(nèi)，以靜壓力通過(guò)活塞將土樣壓緊到所需密度。
 實(shí)驗(yàn)名稱：試樣飽和
1.2.1 試樣飽和宜根據(jù)土樣的透水性能，分別采用下列方法：
   1粗粒土采用浸水飽和法。
   2滲透系數(shù)大于10-4cm／s的細(xì)粒土，采用毛細(xì)管飽和法；滲透系數(shù)小于、等于10-4cm／s的細(xì)粒土，采用抽氣飽和法。
實(shí)驗(yàn)步驟 ：
1.2.2 毛細(xì)管飽和法，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
   1選用框式飽和器（圖1.2.4—1b），試樣上、下面放濾紙和透水板，裝入飽和器內(nèi)，并旋緊螺母。
   2將裝好的飽和器放入水箱內(nèi)，注入清水，水面不宜將試樣淹沒(méi)，關(guān)箱蓋，浸水時(shí)間不得少于兩晝夜，使試樣充分飽和。
   3取出飽和器，松開(kāi)螺母,取出環(huán)刀，擦干外壁，稱環(huán)刀和試祥的總質(zhì)量，并計(jì)算試樣的飽和度。當(dāng)飽和度低于95％時(shí),應(yīng)繼續(xù)飽和。
1.2.3 試樣的飽和度應(yīng)按下式計(jì)算
            或
      式中 Sr —— 試樣的飽和度 （ ％ ）
         ——試樣飽和后的含水率（％）
         ——試樣飽和后的密度（g／cm3）
          ——土粒比重
           e —— 試樣的孔隙比
1.2.4 抽氣飽和法，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
    1選用疊式或框式飽和器 （ 圖 1.2.4—1）和真空飽和裝置（圖1.2.4—2）。在疊式飽和器下夾板的正中，依次放置透水板、濾紙、帶試樣的環(huán)刀、濾紙、透水板，如此順序重復(fù)，由下向上重疊到拉桿高度，將飽和器上夾板蓋好后，擰緊拉桿上端的螺母，將各個(gè)環(huán)刀在上、下夾板間夾緊。
   2將裝有試樣的飽和器放入真空缸內(nèi)，真空缸和蓋之間涂一薄層凡士林，蓋緊。將真空缸與抽氣機(jī)接通，啟動(dòng)抽氣機(jī)，當(dāng)真空壓力表讀數(shù)接近當(dāng)?shù)匾粋€(gè)大氣壓力值時(shí)
（ 抽氣時(shí)間不少于 1h） ，微開(kāi)管夾，使清水徐徐注入真空缸，在注水過(guò)程中，真空壓力表讀數(shù)宜保持不變。
   3待水淹沒(méi)飽和器后停止抽氣。開(kāi)管夾使空氣進(jìn)入真空缸，靜止一段時(shí)間，細(xì)粒土宜為10h，使試樣充分飽和。
   4打開(kāi)真空缸，從飽和器內(nèi)取出帶環(huán)刀的試樣，稱環(huán)刀和試樣總質(zhì)量，并按本標(biāo)準(zhǔn)（1.2.3）計(jì)算飽和度。當(dāng)飽和度低于95 ％時(shí)，應(yīng)繼續(xù)抽氣飽和。