粗粒土最大干密度试验

粗粒土最大干密度试验可用于测定粗粒土的最大干密度，计算粗粒土的压实系数。该试验适用于最大颗粒粒径小于75mm、通过0.075mm筛的颗粒质量不大于15%的无黏性自由排水的粗粒土；对于最大颗粒粒径不小于75mm的巨粒土，宜按规定进行校正。

（1）试验所需的主要仪器设备。

①表面振动压实仪见图10-17。

②试筒：见表10-32。试筒的底板应固定于混凝土基础上或质量大于450kg的混凝土垫块上。试筒容积宜用灌水法每年标定一次。

③套筒：内径应与试筒配套，高度为170～250mm，与试筒固定后内壁须成直线连接。

④台秤：称量50kg，分度值50g；称量10kg，分度值5g。

⑤分析筛：孔径为75mm、60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.075mm。

图10-17　表面振动压实试验装置
1—电机；2—横架；3—立柱；4—螺杆；5—振动电机；6—连接杆；
7—钢制夯；8—夯板；9—套筒；10—试筒；11—底板

⑥直钢条：尺寸宜为350mm×25mm×3mm（长×宽×厚）。

⑦深度仪或钢尺：量测精度要求至0.5mm。

⑧ 大铁盘：尺寸宜为600mm×500mm×80mm（长×宽×高）。

⑨ 其他：烘箱、小铲、大勺及漏斗、橡皮锤、秒表、试筒布套等。

表10-32　试样质量、最大粒径及试筒尺寸

（2）本试验应采用干土法，试验操作应符合下列规定：

①充分拌匀烘干试样，分成三份，测定并记录空试筒质量。

②用小铲或漏斗将一份试样徐徐装填入试筒，装填量宜使密实后的试样等于或略低于筒高的1/3，并注意使颗粒分离程度最小，抹平试样表面。可用橡皮锤或类似物敲击试筒壁几次，使试样下沉。

③将试筒固定于底板上，装上套筒，并与试筒紧密固定。

④放下振动器，振动6 min后，吊起振动器。

⑤按本条第②～④款进行第二层、第三层试样振动压实。

⑥卸去套筒。将直钢条放于试筒直径位置上，测定振毕试样高度。试样高度宜从四个均布于试样表面至少距筒壁15mm的位置上测得，精确至0.5mm。记录并计算试样高度的平均值。

⑦卸下试筒，测定并记录试筒与试样质量，计算最大干密度ρdmax。

（3）对于粒径不小于75mm的巨粒土，应按相似级配法制备缩小粒径的系列模型试样。相似级配法粒径及级配按下式及图10-18计算。

图10-18　原型试样与模型试样级配关系

相似级配模型试样粒径：

相似级配模型试样级配组成与原型级配组成相同，即

（4）试验结果整理应符合下列规定：

①最大干密度应按下式计算：

②最大粒径不小于75mm的巨粒土，原型试样最大干密度应按以下方法计算：

a.作图法。

延长图10-19中最大干密度ρdmax与相似级配模比Mr关系直线至Mr＝l处，即读得原型试样的Dmaxρ值。

图10-19　最大干密度dmaxρ与相似级配模比Mr关系

b.计算法。

对几组系列试验结果用曲线拟合法整理得：

Mr＝1时，ρdmax＝ρDmax，a＝ρDmax，即

c.最大干密度由2次平行试验的平均值确定。试样的最大粒径小于75mm、2次试验结果之差大于平均值的4%，或试样的最大粒径小于5mm、2次试验结果之差大于平均值的3%时，应重新进行试验。

d.压实系数应按下式计算：