❖ （2）常用的力学性质指标：缩系数、 压缩指数、固结系数、抗剪强度指标、
承载比、回弹模量、无侧限抗压强度
等。
❖ （3）常用土的水理性指标：渗透系数、
湿化崩解量和毛细管水上升高度等。
建筑精选课件
22
五、土的含水率试验 ❖含水率是土的基本物理性质指标之
一。它反映土的状态，它的变化将 使土的一系列力学性能随之而异； 它又是计算土的干密度、孔隙比、 饱和度等指标的依据。
公路工程试验检测人员考试
公路材料辅导
建筑精选课件
1
第一部分 土工
建筑精选课件
2
第一节 土的三相组成及物理性质指 标换算
一、土的形成
土是由地表面的岩石经风化、 剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿 物、流体水和气体的一种集合体。 不同的风化作用形成不同性质的 土。风化作用有下列三种。
建筑精选课件
3
1、物理风化 岩石经受风、霜、雨、雪的侵
建筑精选课件
9
❖结合水——吸着在土颗粒表面呈薄 膜状的水，受土粒表面引力作用而 不服从静水力学规律，根据靠近土 颗粒表面的距离，分强结合水和弱 结合水。强结合水一般在105℃～ 150℃下才能折出。
❖自由水——存在于土颗粒孔隙中的 水，分为毛细水和重力水，在 105℃～110℃时就能从土体中折出。
了原来组成矿物的成份，产生一种
新的成份——次生矿物。这类风化
称为化学风化。经化学风化生成的
土为细粒土，具有黏结力，如黏土
与粉质土，总称黏性土。
建筑精选课件
5
3、生物风化
由动物、植物和人类活动对岩石 的破坏称生物风化。
建筑精选课件
6
二、土的三相组成
❖固相——土颗粒，由无机矿物颗粒 和有机质组成，构成土的骨架；
mw/Vw4℃
建筑精选课件
13
(3) 土的含水率ω：是指土中水的 质量和固体颗粒质量之比，通常以 百分数表示。
mw
❖
ω= ———×100
ms
建筑精选课件
14
(4)干密度ρd：是指土的固体颗粒 质量与土的总体积之比。
ms ❖ ρd= ——
V
(kg/m3)
建筑精选课件
15
（5）饱和密度ρsat：是指土孔隙中 全部被水充满时的密度。
蚀，温度、湿度的变化，不均匀膨
胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩角
为碎石。这种风化作用，只改变颗
粒的大小和形状，不改变原来的矿
物成份，称为物理风化。由物理风
化生成的土为巨粒土，这种土呈松
散状态，总称无黏性土。
建筑精选课件
4
2、化学风化 当岩石的碎屑，与水、氧气和
二氧化碳等物质相互接触，使这些
岩石碎屑逐渐发生化学变化，改变
建筑精选课件
10
四、土的物理性质指标及指标换算 ❖工程设计和工程检验中常用的物理
性质指标：土的密度（湿密度）、
土颗粒比重、饱和密度、干密度、
浮密度、含水率、孔隙比、孔隙率、 饱和度9个指标。
❖ 其中：土的比重、土的密度、土的含 水率三个指标是实验指标（土的三相 基本物理指标），其它的指标是换算 指标。
❖测量土的含水率方法：烘干法、酒 精燃烧法和比重法。
建筑精选课件
23
烘干法
❖ 是测定含水率的标准方法，适 用于黏土、粉质土、砂类土、砂砾 土、有机质土和冻土类。
建筑精选课件
24
酒精燃烧法
❖ 适用于快速简易测定细粒土 （含有有机质土除外）的含水率。
建筑精选课件
25
比重法
❖ 是通过测定湿土体积，估计土 粒比重，间接计算土的含水率，由 于试验时没有考虑温度的影响，所 以结果准确度较差。土内气体能否 充分排出,直接影响试验结果的精度, 故比重法仅适用于砂类土。
ms+Vv.ρw ❖ ρsat= —————— (kg/m3)
V
建筑精选课件
16
（6）浮密度（或称浸水密度）ρ′： 是指土浸入水中受到水的浮力作用时
的单位体积质量。
ms-Vs.ρw ❖ρ′= ——————
V
(kg/m3)
建筑精选课件
17
（7）孔隙比e：是土中孔隙体积与 固体颗粒体积之比。
Vv
❖
e = ——
❖液相——土孔隙中存在的水； ❖气相——土孔隙中填充的空气。
建筑精选课件
7
土的三相比例变化，引起的状态和工
程性质的变化： ❖固体+液体+气体——湿土。
❖当液体=0， ❖固体+气体——干土。
❖当气体=0，
❖固体+液体——饱和土。
建筑精选课件
8
三、土中的水 土中的水可分为结晶水、结 合水和自由水。
❖结晶水——存在于土颗粒矿物 晶体内部或参与矿物构造的水。 要通过高温才能从土颗粒矿物 中折出。
建筑精选课件
31
(二)土的含水率试验（酒精燃烧法）
❖ 见教材P5 ❖ 要点：适用范围（不适合有机质土的
含水率测定） 注意:1、阅读试验说明与注意事项。
2、整理一下试验程序。 ❖ 一个试验规程一般分三个部分：1、试
Vs
建筑精选课件
18
（8）孔隙率n：是指土中孔隙体积 与总体积之比。
Vv ❖ n = ———×100
V
建筑精选课件
19
（9）饱和度Sr：是指孔隙中水的体 积与空隙体积之比
Vw
❖
Sr= ——×100
Vv
建筑精选课件
20
2、土的物理指标换算关系
建筑精选课件
21
3、土的其它指标
❖ （1）常用的物理状态指标：液限含水 率ωL、塑限含水率ωP、塑性指数Ip、 液性指数IL、相对密度Dr等。
建筑精选课件
29
条件约定：
❖试样称量细粒土15g～30g，砂类土 和有机质土50g。
❖烘干温度105℃～110℃，60℃～ 70℃。
❖烘干时间：细粒土不少于8h，砂类 土不少于6h，含有机质5%以上或含 有石膏的土60℃～70℃，12h～15h。
建筑精选课件
30
结果处理：
❖ 称样精度0.01g。 ❖ 计算公式。 ❖ 误差控制。
建筑精选课件
11
1、常用物理性质指标和定义
❖（1）土的湿密度ρ：是指土单位体 积的质量。 m
❖ ρ= ——— （kg/m3） V
建筑精选课件
12
（2）土颗粒比重（或土颗粒相对密 度）Gs：是土粒在温度105℃～ 110℃下烘至恒重时的质量与同体积 4℃时纯水质量的比值。
ms/Vs ❖ Gs= ————
建筑精选课件
26
检测的要素
❖规定的原理和方法、规定的检 测装置、条件约定和结果处理。
建筑精选课件
27
（一）土的含水率试验（烘干法）
❖原理和方法：土样在105℃～110℃ 烘干至恒重，土样中水质量（湿土 质量与干土质量的差）占干土质量 的百分比。
建筑精选课件
28
规定的检测装置：
❖电热烘箱（或红外加热烘箱）、天 平，感量0.01g、干燥器和称量盒。