1、含 水 率 试 验,河海大学 岩土工程研究所Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University,基本知识,土的含水率：土中水的质量与土粒的质量之比，以百分数 表示。,测定含水率常用的方法是烘干法、酒精燃烧法、炒干法、微波炉法、土壤湿度计法等。,土壤湿度计,试验原理,无机土的含水率是指土样在105至110的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。,对于有机质土和有机土，在温度较高时会发生分解，使测得的含水率偏高，从而造成试验误差。 有机质含量超过的有机质土和有机土，含石膏和硫酸盐矿物的土，因
2、这些矿物晶体中含结晶水，因此需采用65 70 温度将土烘干至恒重，测量其含水率。,试验原理,含水率试验是利用水在加温后逐渐变成水蒸气的性质。加热一定时间后，在温度不高于110 时，土中自由水全部变成气体挥发，之后土重不再发生变化，即处于恒重 状态 。这时挥发掉的水重ws。土恒重即认为是干土质量。对粘性土，s实 际上是土粒质量和强吸着水质量之和。强吸着水与土粒结合紧密，具有一定的抗剪强度，在压力作用下不易转化成自由水，故将其作为固体颗粒的一部分较为合理。,烘干法测定含水率,仪器设备：,.恒温烘箱：一般要求在50 200 范围内能在任一点保持一定恒温范围 。最常用的恒温范围在105 110 ，控制
3、温度的精度高于 ；.天平：称量200g，感量0.01g；.附属设备：铝盒（称量盒）、干燥器、铅丝篮、温度计等。,烘干法测定含水率,操作步骤：,.取代表性试样1530g，有机质土、砂类土为50g，对于砾类土，取100g以上试样。放入铝盒内 ，迅速盖好盒盖，称量铝盒和试样总质量m1，准确至0.01g，称量结果减去铝盒质量m0，得到湿土质量 m=m1-m0；,.揭开铝盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，在温度105 110 下烘至衡重。 烘干时间对粘土、粉土不得少于8小时，对砂土不得少于6小时。有机质土用65 70 烘干需48小时以上；（烘干时间与烘箱内试样的总质量、烘箱的尺寸及通风系统的效率有关）
4、,.将烘干后的试样和铝盒取出，盖好铝盒盖后，放入干燥器内冷却至室温后，称铝盒和试样总质量m2，准确至0.01g。计算干土质量ms=m2-m0；,烘干法测定含水率,操作步骤：,.按下式计算该试样的含水率：,含水率试验要求进行两次平行试验，当两次测定含水率的差值在允许的范围内时，取其算术平均值作为该土样的含水率。两次测定的差值允许范围为：含水率低于40时，不 得大于1；含水率高于40时，不得大于2。本允许范围是对均质土而言，对原状土由于非均质，样筒上下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可适当放宽平行试验差值允许范围。,酒精燃烧法测定含水率,仪器设备：,1.酒精：纯度高于95 ；2.天平：称量
5、200g，感量0.01g；3. 铝盒（称量盒）；4.其他：滴管、火柴、切土刀等。,酒精燃烧法测定含水率,操作步骤：,1.取代表性试样（粘性土5 10g，砂性土2030g），放入铝盒内 ，迅速盖好盒盖，称量铝盒和试样总质量m1，准确至0.01g，称量结果减去铝盒质量m0，得到湿土质量 m=m1-m0；,2.用滴管将酒精注入放有试样的铝盒中，至酒精超过试样面为止。轻轻敲击铝盒，使酒精与土样充分混合均匀；,3.点燃盒中酒精，烧至火焰熄灭；,4.让试样冷却数分钟，按2至3的步骤再重复燃烧两次。当第三次火焰熄灭后，立即盖好盒盖，称铝盒和试样总质量m2，准确至0.01g。计算干土质量ms=m2-m0；,酒
6、精燃烧法测定含水率,操作步骤：,5.按下式计算该试样的含水率：,含水率试验要求进行两次平行试验，当两次测定含水率的差值在允许的范围内时，取其算术平均值作为该土样的含水率。两次测定的差值允许范围为：含水率低于40时，不 得大于1；含水率高于40时，不得大于2。本允许范围是对均质土而言，对原状土由于非均质，样筒上下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可适当放宽平行试验差值允许范围。,含水率试验,误差来源和注意事项：,.天平未调平（机械天平）或零点漂移（电子天平）。要求将天平放在平整结实的台板上，保持天平间干燥、无振动。天平间内温度变化小，相对湿度低于75，不能放置高温发热物体。窗帘采用红黑双层
7、布组成。电子天平要在一开机预热30分钟，用标准砝码校验后，才能作为测量工作器具；,.铝盒质量改变。在试验过程中禁止用铁刀等硬物刮铝盒，试验后将铝盒洗净晾干放置，试验前烘干铝盒。每隔36个月复核一次铝盒质量；,.试样没有烘干。在有此疑问时，称量后放入烘箱再烘干小时后称干土质量，计算含水率，若前后两次测量含水率有显著差异，则应继续对土进行烘干；,含水率试验,误差来源和注意事项：,4.部分土掉出盒外或向铝盒装土时有土留在盒外；,5.计算错误和测试过程中操作错误等因素造的粗大误差。要求计算分析中计算者和校核者分开，整个试验过程严格按规范操作；,6.土样中含有机质。有机质在温度较高时发生分解和碳化，使测得的含水率偏高。当确定土体中有机质含量超过5时，需降低烘干温度，不允许用酒精燃烧法等温度高又不能控制温度的方法进行含水率试验。,土壤湿度计,含水率试验,含水率的应用：,计算其它物理性质指标；判断土体所处的稠度状态；评价地基的承载力；评价土的冻胀性。,结束,烘干法,
