砂的相对密度试验

        砂土的密实状态对其稳定性有很大影响。如密实的砂，结构稳定、压缩性小，具有较大的强度，是良好的天然地基；疏松的砂，尤其是饱和的细颗粒砂，结构常处于不稳定状态，显然是一种很不利的地基条件。

        用孔隙比e的大小作为判断砂土密实状态的指标是最简便的方法，但是它没有考虑到级配的影响，即同样密实的砂，在颗粒均匀时e值越大，而当颗粒大小混杂（级配良好）时，e值就小。为此，引入相对密度的概念。相对密度时砂紧密程度的指标，等于其最大孔隙比与天然孔隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值。

        本试验的目的：是求无凝聚性土的最大与最小孔隙比，用于计算相对密度，借此了解该土在自然状态或经压实后的松紧情况和土粒结构的稳定性。

      本试验适用于：颗粒直径小于5mm的土，且粒径2-5mm的试样质量不大于试样总质量的15%。

一、试验仪器

        ①量筒：容积为500ml和1000ml两种，后者内径应大于60mm。

        ②长颈漏斗：颈管内径约12mm，颈口磨平。

        ③锥形塞：直径约15mm的圆锥体镶于铁杆上。

        ④砂面拂平器。

        ⑤电动最小孔隙比仪，如无此种仪器，可有如⑥～⑧所列的设备。

        ⑥金属容器，有以下两种：

        ⑴容积250ml,内径50ml,高度127mm。

        ⑵容积1000ml，内径100mm,高度127mm。

          ⑦振动仪

        ⑧击锤：锤重1.25kg,高度150mm,锤座直径50mm。

二、试验步骤

        1、最大孔隙比的测定

          ①取代表性试样约1.5kg,充分风干（或烘干），用手搓揉或用圆木棍在橡皮板上碾散，并拌和均匀。

        ②将锥形塞杆自漏斗下口穿入，并向上提起，使椎体堵住漏斗管口，一并放入体积1000ml量筒中，使其下端与量筒底部相接。

        ③称取试样700g,精确至1g,均匀倒入漏斗中，将漏斗与塞杆同时提高，移动塞杆使椎体略离开管口，管口应经常保持高出砂面1-2cm，使试样缓慢且均匀分布地落入量筒中。

        ④试样全部落入量筒后取出漏斗与锥形塞，用砂面拂平器将砂面拂平，勿使量筒振动，然后测读砂样体积，估读至5ml。

        ⑤以手掌或橡皮塞堵住量筒口，将量筒倒转，缓慢的转动量筒内的试样，并回到原来位置，如此反复几次，记下体积的最大值，估读至5ml。

        ⑥取上述两种方法测得较大体积值，计算最大孔隙比。

2、最小孔隙比的测定

        ①取代表性土样4kg，按最大孔隙比测定的步骤处理。

        ②分三次倒入容器进行振击，先取上述试样600-800g（其数量应使振击后的体积略大于容器容积的1/3）倒入1000立方厘米容器内，用振动仪以各150-200次/min的速度敲打容器两侧，并在同一时间内，用击锤于试样表面锤击30-60次/min，直至砂样体积不变为止（一般需要用时间5-10min）。敲打时要用足够的力量使试样处于振动状态，振击时，粗砂可用较少击数，细砂应用较多击数。

          ③如用电动最小孔隙比试验仪时，当试样同上法装入容器后，开动电机，进行振击试验。

          ④按上述方法进行后两次加土的振动和锤击，第三次加土时应先在容器口上安装套环。

        ⑤最后一次振毕，取下套环，用修土刀齐容器顶面削去多余试样，称重，精确至1g，计算其最小孔隙比。

三、结果整理