T0124—1993自由膨胀率试验
T0124—1993自由膨胀率试验
1目的和适用范围
1.1自由膨胀率为松散的烘干土粒在水中和空气中分别自由堆积的体积之差与在空气中自由堆积的体积之比，以百分数表示，用以判定无结构力的松散土粒在水中的膨胀特
性。
1.2本试验方法适宜用于膨胀土。
2仪器设备
2.1玻璃量筒:容积50mL,最小刻度lmL。
2.2量土杯:容积lOmL,内径20mm,高度32.8mm。
2.3无颈漏斗:上口直径50 ~ 60mm,下口直径4 ~ 5mm。
2.4搅拌器:由直杆和带孔圆盘构成(图T0124-1)。
2.5天平:称量200g，感量O.Olg。
2.6其他:烘箱、平口刀、支架、干燥器、0.5_筛等。
3试剂
5%纯氯化钠溶液。4试验步骤
4.1取代表性风干土样碾碎，使其全部通过0.5mm筛。混合均勻后，取约50g放入盛土盒内，移入烘箱，在105 ~ 110丈温度下烘至恒量，取出，放在干燥器内冷却至室
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4.2将无颈漏斗装在支架上，漏斗下口对正量土杯中心，并保持距杯口10mm距离，如图T0124-2所示。
4.3从干燥器内取出土样，用匙将土样倒人量土杯中，盛满后沿杯口刮平上面，再将量土杯中土样倒入匙中，将量土杯按图T0124-2所示仍放在漏斗下口正中处。将匙中土样一次倒人漏斗，用细玻璃棒或铁丝轻轻搅动漏斗中土样，使其全部漏下，然后移开漏斗，用平口刀垂直于杯口轻轻刮去多余土样(严防振动)，称记杯中土质量。
4.4按本试验4.3规定，称取第二个试样，进行平行测定，两次质量差值不得大于O.lg。
图T0124-2量样装置
4.5将量筒置于试验台上，注人蒸馏水30mL，并加人5mL1-漏斗;2-支架;3-量土杯5 %的分析纯氯化钠溶液，然后将量土杯中的土样倒入量筒内。
4.6用搅拌器搅拌量筒内悬液，搅拌器应上至液面下至底，搅拌10次(时间约10s)取出搅拌器，将搅拌器上附着的土粒冲洗入量筒，并冲洗量筒内壁，使量筒内液面约至50mL 刻度处。
4.7量筒中土样沉积后约每隔5h，记录一次试样体积，体积估读至O.lmL。读数时要求视线与土面在同一平面上，如土面倾斜，取高低面读数的平均值。当两次读数差值不大于0.2mL时，即认为膨胀稳定。用此稳定读数计算自由膨胀率。
5结果整理
5.1按下式计算土样的自由膨胀率：
(T0124-1)
式中:——自由膨胀率(%)，计算至1%;
V—土样在量筒中膨胀稳定后的体积(mL);
V0——量土杯容积(mL)，即干土自由堆积体积。
5.2本试验记录格式如表T0124-1
表T0124-1自由膨胀率试验记录
工程名称 试验者.
土样说明 过0.5mm筛 计算者_
量土杯容积 10 cm3 试验日期
| 土样编号 | 干土质量(g) | 量筒编号 | 不同时间(h)体积读数(cm3) | 自由膨胀率 | |||||
| 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | ^ef (%) |
平均值 (%) |
|||
| 1 | 9.64 9.65 |
1 2 |
16.2 16.4 |
16.5 16.6 |
16.7 16.8 |
16.8 16.9 |
16.8 16.9 |
68 69 |
69 |
| 2 | 9.70 | 3 | 18.0 | 18.3 | 18.5 | 18.7 | 18.7 | 87 | 88 |
| 9.72 | 4 | 18.2 | 18.4 | 18.6 | 18.8 | 18.8 | 88 | ||
量筒型号 50cm3 校核者.
5.3精密度和允许差。
本试验应做两次平行测定，取其算术平均值，其平行差值应为：&f>60%时不大于80% ; <5ef< 60%时不大于5%。
6报告
土的鉴别分类和代号。
土的自由膨胀率‘值(%)。
条文说明
1自由膨胀率是反映土膨账性的指标之一，它与土的黏土矿物成分、肢粒含量、化学成分和水溶液性质等有着密切的关系。本试验的目的在于测定黏质土在无结构力影响下的膨胀潜势，初步评定黏质土的胀缩性。自由膨账率与液限试验相配合，对判别膨账土可得到满意的结果。自由膨胀率试验具有方法简单易行、便于室内大量试验、出成果较快等优点。
2无颈漏斗是自由膨胀率试验中的主要设备，与支架和量土杯配成量样装置。
比较试验表明，用lOOniL比用50mL测得的结果系统性地偏大，说明量筒容积大的水量多、土柱矮、压力小，土粒浸水膨胀的效果好。本试验从精度着眼规定用50mL量筒，但考虑到上述优点，也允许采用100mL量筒。
3黏土颗粒在悬液中有时有长期混浊的现象，为了加速试验，可采用加凝聚剂的办法，本试验规定加入5 %氯化钠溶液5mL。
4 土样制备是至关重要的。首先是土样过筛的孔後大小问题。用不同孔後过筛的试样进行比较试验，其结果是过筛孔径越小，lOmL容积的土越轻，自由膨胀率越小。本规程规定过0.5mm筛孔作为标准。各种分散程度也会引起黏粒含量的很大差异。因此，为了取得相对穗定的试验条件，规定采用过筛、四分法取样，并要求充分分散。规程规定用标准烘干法(105 ~ 110^)制备土样。
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因试样是用体积法量取，紧密或松散会影响自由膨胀率的大小。为消除这个影响因素，规定采用漏斗和支架、固定落距、一次倒入的方法，并将量土杯内径统一规定为20mm，高度略大于内径,使在装土、刮平时避免或减轻自重和振动的影响。
搅拌的目的是使悬液中土粒分散，充分吸水膨账。搅拌的方法有量筒反复倒转和上下来回搅拌两种。前者操作困难，工作强度大;后者有随搅拌次数的增加，读数有增大的趋势。本试验规定试样在水中浸泡24h后再开始测试。
5.3本规程按自由膨胀率大小规定了不同的精度要求。自由膨账率大者，平行差值取高限;自由膨胀率小者，平行差值取低限。
