25     膨胀率试验

25.1  一 般 规 定

25.1.1      土样应为原状试样或击实试样。

25.1.2      本试验方法分为无荷载膨胀率和有荷载膨胀率两种。

25.2  无荷载膨胀率试验

25.2.1      本试验所用的仪器设备应符合下列规定：

1    膨胀仪(图25.2.1):环刀直径61.8mm, 高 2 0mm; 另备等 直径环刀接环，高10mm;

2    百分表：量程10mm, 分度值0.01mm;

3    其他：天平、秒表、吸水球、刮土刀。

图25.2.1 膨胀仪示意图

1一量表；2一表架；3—多孔板；4一试样；5一环刀；6一透水板；7—压板；8—水盒

25.2.2  无荷载膨胀率试验应按下列步骤进行：

1 在环刀内壁均匀涂抹薄层凡士林，切取代表性原状土试样或所需状态的击实试样，修平两面，制成高度为20mm的试样；

2  擦净环刀外壁，称环刀和土总质量，准确至0.1g;

3  将烘干的透水板埋在切削下的碎土内1h后，取出刷净， 放入仪器中；

4  将环刀钝口端用压环固定在底座上，使试样底面与透水板  顶面密切接触，然后一起放到水盒中，将有孔盖板放在试样顶面， 对准中心，安好百分表，记录初读数；

5  向水盒内注入纯水，使水自下而上进入试样，并保持水面  高 出 试 样 5mm,  记录注水开始时间，按5min 、10min 、20min、 30min、1h、2h、3h、6h、12h 测读百分表读数；

6  当 6h 内变形不大于0.01mm  时，可终止试验。移去百分 表，吸去容器中的水，从环刀内推出试样，称量并烘至恒量；待冷却 后再称量，计算胀后含水率和孔隙比。

25.2.3  膨胀含水率应按下式计算：

(25.2.3)

式中：w_h—— 膨胀含水率(%);

m_w——膨胀稳定后试样中水的质量(g)。

25.2.4  体膨胀率应按下式计算：

(25.2.4)

式中：δ_e——体膨胀率(%);

V_w—— 膨胀稳定后试样的体积(cm³);

V₀—— 试样初始体积(cm³)。

25.2.5  任一时间的无荷载膨胀率应按下式计算：

(25.2.5)

式中：δ_t——时间t 时的无荷载膨胀率(%);

Z₀—— 试验开始时量表的读数(mm);

Z_t—— 时 间t 时量表的读数(mm);

h₀——试样初始高度(mm)。

25.2.6      当有需要时，可绘制膨胀率与时间关系曲线。

25.2.7       本试验的记录格式应符合本标准附录 D 表 D.43、 表 D.44 的规定。

25.3  有荷载膨胀率试验

25.3.1       本试验所用的仪器设备应符合下列规定：

1    试样容器：应符合现行国家标准《土工试验仪器  固结仪第1部分：单杠杆固结仪》GB/T4935.1 的规定。另备等直径的环刀接环，高10mm;

2    加压设备、变形测定设备：应符合本标准第17.2.1条第2 款的规定；

3    其他：刮土刀、钢丝锯、天平、秒表。

25.3.2      有荷载膨胀率试验应按下列步骤进行：

1    在环刀内壁均匀涂抹薄层凡士林，切取代表性原状试样或

所需状态的击实试样，修平两面制成高度20mm 的试样；

2    擦净环刀外壁，称环刀和土总质量，应准确至0.1g;

3    检查仪器的平衡状况及注水通路；

4    将烘干的透水板埋在切削下的碎土内1h 后，取出刷净，放入仪器中；

5   将试样放到容器中，放上透水板和盖板，安好量表，施加 1kPa 的压力，使仪器各部分接触，调整量表，记下初读数；

6    根据试验所要求的荷载，可1次或分级施加，当每级荷载 下每小时变形不大于0.01mm 时，认为变形稳定；

7    至预定荷载变形稳定后，记下此时读数，开始向水盒内注 入纯水，使水自下而上进入试样，并保持水面高出试样5mm, 记下 注水开始时间；

8  浸水后每隔2h 测记量表读数1次，当两次读数差值不大 于0.01mm 时，认为膨胀稳定，记下稳定读数；

9  试验结束，取出试样，称量并烘至恒量，计算胀后含水率和 孔隙比。

25.3.3  特定荷载下的膨胀率应按下式计算：

(25.3.3)

式中：δ_ep——压力p 作用下的膨胀率(%);

Z_w1—   压力p 作用下变形稳定后的量表读数(mm);  

Z_w2—— 压力 p 作用下膨胀稳定后的量表读数(mm)。

25.3.4  当有需要时，可绘制膨胀率与压力的关系曲线。

25.3.5  本试验的记录格式应符合本标准附录 D 表 D.43、表 D.44 的规定。