含水率試驗1『1.1▎土樣含水率的定義『1.2▎烘干法測定含水率『1.3▎酒精燃燒法『1.4▎微波加熱法W—土樣含水率(%)mw—土中水的質量(g)ms—烘干土的質量(g)m—濕土的質量(g)『1.1▎土樣含水率的定義『

1.1.1

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含水率公式標準方法：含水率試驗的室內試驗方法以烘干法為標準方法。其他方法有：１酒精燃燒法；２比重法（適用于砂性土）；３氧化鈣氣壓法;４炒干法（適用于礫質土）;5微波爐快速烘干法.『

1.1.2

▎含水率檢測方法上述各種試驗方法都是利用水在加溫后逐漸變成水蒸氣的性質。加熱一定時間后，在溫度不高于110℃時，土中自由水全部變成氣體揮發(fā)，之后土重不再發(fā)生變化，即處于恒重狀態(tài)。這時揮發(fā)掉的水重ｍｗ=ｍ-ｍｓ。土恒重即認為是干土質量。對粘性土，ｍｓ實際上是土粒質量與強結合水質量之和，因強結合水需要溫度高于120℃才能析出，故將其作為固體顆粒的一部分?！?/p>

1.1.3

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試驗原理有機質土、有機土及含石膏和硫酸礦物的土的含水率檢測方法：烘干法，而且烘干的溫度要控制在65～70℃之間。結晶水是固體顆粒的一部分！強吸著水是固體顆粒的一部分！恒溫烘箱：一般要求在50℃～200℃范圍內能在任一點保持一定恒溫范圍。最常用的恒溫范圍在105℃～110℃，控制溫度的精度高于±２℃；也可用紅外線烘箱。天平：稱量200ｇ，感量0.01ｇ（是指天平指針偏轉一個分格時所加載的砝碼數。數值小，說明天平的性能好，即儀器的分辨率高。天平的靈敏度與感量之間的關系互為倒數）。常用天平分機械天平和電子天平兩類；附屬設備：鋁盒、干燥器(直徑200-250mm，并用硅膠做干燥劑)等。注：用指示硅膠作干燥劑，而不用氯化鈣。因為許多黏土烘干后能從氯化鈣中吸收水分?！?.2▎烘干法測定含水率『

1.2.1

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儀器設備

穩(wěn)定中粒土（1）烘箱：量程不小于110℃，控溫精度為±2℃.（2）鋁盒：能放樣品500g以上。（3）電子天平：量程不小于1000g，感量0.1g。（4）干燥器：直徑200～250mm，并用硅膠做干燥劑。穩(wěn)定粗粒土（1）烘箱：量程不小于110℃，控溫精度為±2℃.（2）大鋁盒：能放樣品2000g以上。（3）電子天平：量程不小于3000g，感量0.1g。（4）干燥器：直徑200～250mm，并用硅膠做干燥劑。1.水泥、粉煤灰、生石灰粉、消石灰和消石灰粉、穩(wěn)定細粒土（1）取清潔干燥的鋁盒，稱其質量m1并精確至0.01g；取約50g試樣（對生石灰粉、消石灰和消石灰粉取100g）經手工木錘粉碎后松放在鋁盒中，應盡快蓋上盒蓋，盡量避免水分散失，稱其質量m2并精確至0.01g。（2）對于水泥穩(wěn)定材料，將烘箱溫度調到110℃，對于其他材料（注a），將烘箱調到105℃。待烘箱達到設定的溫度后，取下盒蓋，并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上，然后一起放入烘箱中進行烘干，需要的烘干時間隨試樣種類和試樣數量而改變。當冷卻試樣連續(xù)兩次稱量的差（每次間隔4h）不超過原試樣質量的0.1％（注b）時即認為樣品已烘干。(3)烘干后，從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒，并將盒蓋蓋緊。(4)將盛有烘干試樣的鋁盒放入干燥器內冷卻（注c）。然后稱鋁盒和烘干式樣的質量m3,并精確至0.01g。

『

1.2.2

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操作步驟

注a:某些含有石膏的土在烘干時會損失其結晶水，用此方法測定其含水率有影響。每1%石膏對含水率的影響約為0.2%。如果土中有石膏，則試樣應該在不超過80℃的溫度下烘干，并可能要烘更長的時間。注b:對于大多數土，通常烘干16~24h即可。但是，某些土或試樣數量過多或試樣很潮濕，可能需要烘更長的時間。烘干的時間也與烘箱內試樣的總質量、烘箱的尺寸及其通風系統(tǒng)的效率有關。注c:如鋁盒的蓋密閉，而且試樣在稱量前放置時間較短，可以不需要放在干燥器中冷卻。

2.穩(wěn)定中粒土(1)取清潔干燥的鋁盒，稱其質量m1并精確至0.1g。取500g試樣(至少300g)經粉碎后松松地放在鋁盒中，蓋上盒蓋，稱其質量m2并精確至0.1g。(2)對于水泥穩(wěn)定材料將烘箱溫度調到110℃，對于其他材料，將烘箱調到105℃。待烘箱達到設定溫度后，取下盒蓋，并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上，然后一起放入烘箱中進行烘干，需要的烘干時間隨土類和試樣數量而改變。當冷卻試樣連續(xù)兩次稱量的差(每次間隔4h)不超過原試樣質量的0.1%時，即認為樣品已烘干。(3)烘干后，從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒，并將盒蓋蓋緊，放置冷卻。(4)稱鋁盒和烘干式樣的質量m3，并精確至0.1g。

3.穩(wěn)定粗粒土(1)取清潔干燥的鋁盒，稱其質量m1并精確至0.1g。取2000g試樣經粉碎后松放在鋁盒中，蓋上盒蓋，稱其質量m2并精確至0.1。(2)對于水泥穩(wěn)定材料將烘箱溫度調到110℃,對于其他材料,將烘箱調到105℃。待烘箱達到設定溫度后，取下盒蓋，并將盛有試樣的鋁盒放在盒蓋上，然后一起放入烘箱中進行烘干，需要烘干的時間隨土類和試樣數量而改變。當冷卻試樣連續(xù)兩次稱量的差(每次間隔4h)不超過原試樣質量的0.1%時，即認為樣品已烘干。(3)烘干后，從烘箱中取出盛有試樣的鋁盒，并將盒蓋蓋緊，放置冷卻。(4)稱鋁盒和烘干試樣的質量m3，并精確至0.1g。

含水率計算：式中：m1～鋁盒的質量（g）；m2～鋁盒和濕穩(wěn)定材料的合計質量（g）；m3～鋁盒和干穩(wěn)定材料的合計質量（g）。

按前面的步驟進行兩次平行試驗，當兩次測定含水率的差值在允許的范圍內時，取其算術平均值作為該土樣的含水率。兩次測定的差值允許范圍為：含水率≤7%，允許誤差≤0.5%；7%<含水率≤40%，允許誤差≤1%；含水率>40%，允許誤差≤2%。本允許范圍是對均質土而言，對原狀土由于非均質，樣筒上下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可適當放寬平行試驗差值允許范圍。『

1.2.3

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試驗成果整理

『

1.2.4

▎實驗說明及注意事項1、水泥與水拌和就要發(fā)生水化作用，在較高的溫度下水化作用發(fā)生的較快。如先將混合料放入烘箱中，再啟動烘箱升溫，則在升溫過程中水泥與水的水化作用發(fā)生得較快。而烘干法又不能除去已與水泥發(fā)生水化作用的部分，這樣得出的含水率往往偏小。所以應提前將烘箱升溫到110℃，使放入水泥的混合料一開始就能在110℃的環(huán)境下進行烘干。另外，烘干后冷卻時用指示硅膠作干燥劑，而不是氯化鈣，是因為許多黏土烘干后能從氯化鈣中吸收水分。2、由于穩(wěn)定中粒土和穩(wěn)定粗粒土中大部分是砂粒以上的顆粒，為提高測的含水率的準確度，所取樣品數量較大，分別為500g和2000g，在沒有大鋁盒時，也可以將這些樣品分成2盒進行烘干，實驗結果應滿足平行試驗的誤差要求，然后去其平均值。3、對于有機質土盡量采取烘干法，并酌情降低烘箱溫度。某些含有石膏的土在烘干時會損失其結晶水，用此方法測定含水率有影響。每1%石膏對含水率的影響為0.2%。如果土中有石膏，則試樣應該在不超過80℃的溫度下烘干，并可能要烘更長的時間。4、對于大多數土，通常烘干16-24h即可。但是，某些土或試樣數量過多及試樣很潮濕，可能需要烘更長的時間。烘干的時間也與烘箱內試樣的總質量、烘箱的尺寸及其通風系統(tǒng)的效率有關。

鋁盒；天平：稱量200ｇ，感量0.01ｇ；酒精：純度高于95％；其它：滴管，火柴，調土刀等?！?.3▎酒精燃燒法『

1.3.1

▎

儀器設備

本法是快速測定法中較準確的一種，現(xiàn)場測試中用的較多。測定時在土樣中加入酒精，利用酒精能在土上燃燒，使土中水分蒸發(fā)，將土樣烘干。一般應燒三次。

a.取代表性試樣(粘性土5～10ｇ，砂性土20～30ｇ)，放入鋁盒內，蓋好盒蓋，稱量ｍ1，準確至0.01ｇ，稱量結果減去鋁盒質量ｍ0，得到濕土質量ｍ＝ｍ1

－ｍ0

；b.用滴管將酒精注入放有試樣的鋁盒中，至酒精超過試樣面為止。輕輕敲擊鋁盒，使酒精與土樣充分混合均勻；c.點燃盒中酒精，燒至火焰熄滅；d.讓試樣冷卻數分鐘，按b至c的步驟再重復燃燒兩次。當第三次火焰熄滅后，立即蓋好盒蓋，稱鋁盒加土質量ｍ2

，準確至0.01ｇ。計算干土質量ms＝ｍ2

－ｍ0

；e.與烘干法記錄格式一樣記錄。每個試樣平行測定兩次。計算公式及允許平行差與烘干法相同?！?/p>

1.3.2

▎試驗操作步驟

微波爐；磁碟盒；天平：稱量200ｇ，感量0.01ｇ?！?.4▎微波加熱法『

1.4.1

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儀器設備

微波加熱器可用商業(yè)產品家用微波爐，一批土樣一般幾分鐘就可烘干。經試驗對比多數土的測試結果與標準烘干法相對誤差小于1.5％。但對一些含金屬礦物質的土不適用，因為一些金屬物質本身在微波作用下發(fā)熱，其溫度會超過100℃，從而損壞微波爐。

首先建立微波加熱法和烘箱烘干法的對應關系表，見圖2；采用微波爐快速烘干15分鐘的方法測定試樣用微波加熱法得到的含水量；根據微波加熱法和烘箱烘干法的對應關系表確定試樣的含水量。

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1.4.2

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試驗思路

a.取100g左右濕土樣放入燒杯，稱量燒杯加濕土質量；b.將裝有濕土樣的燒杯放入微波爐，在中火條件下烘干，烘干時間為15分鐘；c.待燒杯冷卻后，稱量燒杯加干土質量；d.用下式計算快速法土樣的含水量：e.查微波加熱法和烘箱烘干法的對應關系表，修正后得到試樣的含水量。

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1.4.3

▎微波加熱法步驟

1．紅外線照射法

紅外線照射法系將土樣置于紅外線燈光之下烘干，試驗證明，用此法所得結果較烘干含水量略大1％左右。紅外干燥箱體積小，有商業(yè)產品。2．炒干法

用鍋將試樣炒干，適用于砂土及含礫較多的土。3．實容積法

此法是利用土壤水分速測儀，通過測定土中固相、液相的體積，按土的經驗比重值換算出土的含水量，適用于粘性土。對于少量的試樣測試快，而對批量試樣則操作過于繁雜。4．碳化鈣氣壓法

將一定量的濕土樣和碳化鈣置于體積一定的密封容器中，吸水劑與土中的水發(fā)生化學反應產生乙炔氣體，通過測氣體壓強可換算出相應的含水量。美國1967年就將此法列入公路規(guī)程，我國現(xiàn)行《公路土工試驗規(guī)程》也列入了此法。此法的缺點是要求一種性能穩(wěn)定的電石粉，而這種要求對試驗需求量小，商業(yè)社會的今天不易達到。（在公路土工試驗規(guī)程2007中已取消碳化鈣氣壓法測含水量的方法）『1.5▎含水量的其他測試方法

何謂土的含水量？含水量測定的方法有哪幾種？土的含水量是指w：是指土中水的質量與固體顆粒質量之比，通常以百分數表示。含水量是表示土濕度的指標