实验室测试 ATTERBERG极限(ASTM D 4318) (液限测试)外文翻译资料

 2021-12-09 10:12

英语原文共 7 页

外文翻译:

实验室测试

ATTERBERG极限(ASTM D 4318)

(液限测试)

简要概述配方F1的测试

1. 粉碎土壤

2. 用F1来处理土壤(完全混合在OMC或更高)

3. 压实土壤

4. 待干燥/固化

5. 粉碎处理的土壤

6. 执行Atterberg极限测试

众所周知,在实验室环境中,很难测试出离子土壤稳定剂的具体效果。在测试离子土壤稳定剂的时候,有许多因素会影响离子土壤稳定剂测试的效果,这其中既包括:使用的容器种类、掺入离子土壤稳定剂的量和土壤压实等因素对实验结果的影响,也包括对离子稳定剂如何工作的总体了解不足。与此同时,随着对标准土壤测试方法的改进和发展,土壤稳定剂的使用也逐渐减少,在这种情况下,大多数能提供不测试离子稳定剂设备及手段的发展和增加,这进一步增加了测试的困难。本文所诉实验方法在一些方面对以往的实验方法进行改进,这些改进仍然要求测试人员遵守标准的测试过程,但它并且不会修改测试过程本身。之所以进行相关的 改进,其目的是提供可利用的实验室结果,并提供与现场测试更相似的设置。

在应用前,应从可能的地点确定若干土壤样品。

用配方F1处理土壤的理想属性为:

线性收缩:不小于2%

粒径:粘土的最小百分率0.075筛子:15%

土壤P.H.:小于8

塑性指数[PI]:最小PI = 10;选择范围:10 lt; PI lt; 35;

改进方法

下面列出的具体修改建议是为了更准确地描述离子土壤稳定剂在该领域的表现。

1.下面列出的三点是成功应用F1公式底基层的最重要的方面,在一般条件下很难满足,因此应该在实验室环境中进行模拟。

a. F1完全融入土壤

b.合并F1时,应在OMC或略高于OMC(最多比OMC高2%)进行

c.进行彻底、完整、高强度的压实

2.首先,需要先准备一个F1/水的混合物,在这个过程中,我们需要在土壤样本的水中加入适量的F1物质,然后进行稀释。

3.然后,在试样土壤中增加F1/水的混合物的含量,在这个过程中,我们要一边加入F1/水的混合物,一边不断翻动土壤,以确保F1/水的混合物与土壤的充分混合。一直进行上面的操作,直到浓度达到OMC。如果需要更多的水来使浓度达到OMC,可以使用额外的水(不含配方F1)。在这个步骤中,重要的是要注意F1必须与土壤中的粘土颗粒相互作用,从而产生化学变化,这样才能使其产生。用F1处理过的土壤,在土壤中不会残留F1;只需要充分混合土壤,以确保F1与粘土相互作用。当F1与粘土相互作用时,粘土颗粒表面会发生化学变化,并且这种化学变化是立即发生的,并且也是永久的。

4.F1将使粘土颗粒的表面呈现疏水性,从而形成一个防水屏障,这就和道路底基层作用类似。配方F1不仅可以排出吸附的水,而且可以吸附在黏土板上的吸附水。在现场,一旦土壤经过F1处理,压实作用产生的效果就是同将水分从土壤中挤出的机械作用类似。在实验室环境中,对土壤进行压实,以完成除去土壤中的水分。土壤必须用实验室中可能的最佳方法进行彻底压实。

5.压实作用会迫使水分从土壤中排出,但如果在一个固体底部的容器中进行土壤的压实,那么这些水分就不能被释放出来,而是一直保存在土壤中。因此,容器壁上必须有小孔,以便能进行适当的排水,使排出的水分从容器中流出。这种实验条件与实际现场的条件是相符合。在条件受限的情况下,我们也可以使用“Proctor罐”,但“Proctor罐”不允许自由流动的水从罐的两侧或底部排出, 因此测试人员可以用手将处理过的土壤样品挤压成一个团块,然后将其放置在透水的容器中,以便土壤中的水自由流出,让土壤能够保持干燥。

6.实验样品至少要放3天,等到它固结。在此期间,当F1与粘土反应时,水分将被除去。

7.在土壤固结的时间超过3天后,取出其中的一部分土壤,进行粉碎并开始测试改良的Atterberg极限测试。

目的:

这个实验是用来测定细粒土的塑性和液性极限。液性极限(LL)被定义为土壤处于液性状态下时,土壤中的含水量(百分数),在该含水量下,标准杯中的一部分土和标准尺寸的凹槽切割后,液性状态下的土壤将在凹槽底部距离为13 mm(1/2 英寸.)的地方流动,在标准液体极限装置中,当受到来自杯子的25次冲击时,每秒钟有两次冲击。

参考标准:

ASTM D 4318 -土壤液性极限、塑性极限和塑性指数的标准试验方法

意义:

瑞典土壤科学家阿尔伯特·阿太堡(Albert Atterberg)最初定义了七个“稠度限值”,用于对细粒土进行分类,但在当前的工程实践中,通常只使用其中的两个限值,即液体限值和塑性限值。(偶尔使用第三个限值,称为收缩限值。)阿太堡限值基于潮湿的土壤。液限是指定义土壤从塑性变为粘性流体状态的含水量。收缩限是指定义土壤体积在含水量降低后不会进一步减小的含水量。各种不同的土壤工程性质都与液体和塑性极限有关,这些Atterberg极限也被用来根据统一的土壤分类系统或AASHTO系统对细粒土壤进行分类。

设备:

液限设备,陶瓷(蒸发),平开槽工具计,八罐、水分平衡、抹刀,洗瓶充满蒸馏水,干燥箱设定在105°C

检验法

液限:

(1)取大约3/4的土壤,放入到瓷盘中。假设土壤经过40号筛,先风干然后再进行粉碎。用少量的蒸馏水与土壤进行充分混合,直到它看起来是光滑均匀的糊状形。用玻璃纸盖住盘子,以防止土壤中的水分流失。

(2)用盖子称量四个空湿罐,然后在数据表上记录它们各自的重量以及相应的编号。

(3)检查杯子高度,调整液限仪。杯上与底座接触的点应上升到10 mm的高度。开槽工具末端的木块高10毫米,应作为量规使用。使用杯子进行练习,并确定旋转曲柄的速度,然后再使杯子下降。大约每秒两次。

(4)将先前混合的土壤的一部分放入液位限制器的杯中,将土壤置于杯底的位置。挤压土壤,以除去土壤中的空气,并把它放在杯子的最深处,放入土壤的厚度在10毫米左右。对土壤进行拍击,土壤表面应形成一个近似水平的平面。

(5)使用开槽工具小心地在杯中切下一个干净的直槽。在制作凹槽时,工具应与杯面保持垂直。要特别注意防止土壤与杯子表面产生相对滑动。

(6) 先确保杯状物下方和杯状物下方的装置底部没有泥土。然后再以大约每秒两滴的速度转动装置的曲柄,并计下掉下的滴数n,再使两部分泥土在槽底沿13 mm(1/2 英寸)的距离接触。如超过50滴,直接进入第八步,不要记录滴数,否则在数据表上记录滴数。

(7) 用抹刀从土壤的边缘取一个样品。土壤样品应包括沟槽接触处两侧的土壤。将土壤放入能将土壤完全覆盖的湿度罐中。立即称量盛装土壤的湿度罐的重量,并记录其质量,然后取下盖子,并将湿度罐放入烤箱。将湿度罐在烤箱中放置至少16小时。完成上述操作后,将杯中剩余的泥土放入瓷盘中。清洁并干燥仪器和切槽工具上的杯状物。

(8)在瓷碟中对整个土壤标本进行混合。往土壤标本中加入少量蒸馏水,增加土壤的水分含量,通过这样的操作来减少封闭槽所需滴数的数量。

(9)重复步骤6、7和8,至少进行两次额外试验,通过连续降低所需滴数,然后关闭槽。其中第一种试验需要25到35滴药,第二种种试验需要20到30滴药,第三种种试验需要15到25滴药。在实验过程中应使用在第一个实验室中使用的相同方法确定每个试验的含水量。记住,所有的重量都要使用相同的平衡。

分析:

(1)在烤箱中放置至少16小时后,计算出每一个液体限水罐的含水量。

(2)绘制滴数N(对数标度)与含水量(w)的关系图,通过标绘点绘制最合适的直线,确定液限(LL)为25滴的含水量。

实验室测试

ATTERBERG极限(ASTM D 4318)

(塑性极限测试)

目的:

本实验室的目的是测定细粒土的塑性和液性极限。塑性极限(pl)是指土壤处于塑性和液性状态之间时土壤中的含水量(以百分比表示),在该含水量下,土壤通过滚入直径为3.2 mm(1/8 in.)的螺纹而不再发生变形,而不会破碎。

标准参考:

ASTM D 4318 -土壤液体极限、塑性极限和塑性指数的标准试验方法

设备:

瓷(蒸发)盘,,八罐、水分平衡、玻璃盘、抹刀,洗瓶充满蒸馏水,干燥箱设定在105°C。

检验法

塑性极限:

(1)先用瓶盖盖住空水罐,然后给空水罐进行称重,并在数据表上记录相应的重量和对应的编号。

(2)取剩下的1/4土样,往土壤中加入蒸馏水,直到土壤达到可以卷起来而不粘手的程度时,停止往土壤中加蒸馏水。

(3)将土壤滚动使土壤形成椭圆体。测出土壤在手掌或手指和玻璃板之间滚动时的质量。使用足够的压力将椭圆形的土壤以每分钟90冲程的速度滚成直径相同的线。(划臂是指手向前和向后移动到起始位置的完整动作。)螺纹应变形,使其直径达到3.2毫米(1/8英寸),不超过2分钟。

(4)当土壤变形的螺纹直径达到合适的直径时,将土壤分成几段。将各段揉成椭圆形,重新滚动。继续这个交替滚动,聚集在一起,揉搓和重新滚动,直到螺纹在滚动所需的压力下崩溃,不能再被轧制成3.2毫米直径的螺纹。

(5)把碎线的一部分聚在一起,把土壤放在一个湿罐子里,然后把它盖住。如果罐子里的土少于6g,从下一次试验开始往罐子里加入土壤(见第6步),立即称量装在罐子里的土壤,记录它的质量,去掉盖子,把罐子放进烤箱。在烤箱中放置至少16小时,除去水分。

(6)重复步骤三、四、五,至少重复两次。使用在第一个实验室中使用的相同方法确定每个试验的含水量。记住,所有的重量都要使用相同的平衡。

分析:

(1)在烤箱中放置至少16个小时后,计算每一个塑料限水罐的含水量。

(2)计算土壤中含水量的平均值,确定塑性极限PL,检查含水量之间的差异是否大于两个结果的可接受范围(2.6%)。

(3)计算塑性指数,PI=LL-PL。

报告液体极限、塑性极限和塑性

阿太保极限示例

测试

塑性极限

液限

变量

NO

1

2

3

4

1

2

3

4

Var.

Units

打击次数

N

blows

资料编号:[6010]

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