CN111413247A - 一种细粒土含水率的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及岩土工程勘察的技术领域，涉及一种细粒土含水率的检测方法，其包括以下步骤：步骤（1），称取一定量的待检测土壤试样，并精确称量质量至0.01g，记为m0；步骤（2），将步骤（1）称量所得的土壤试样烘干至质量不再发生变化；步骤（3），将步骤（2）中的土壤试样冷却至室温，并再次称量土壤试样的质量，记为md；步骤（4），用清水浸泡步骤（3）中冷却后的土壤试样至完全分散，并过0.5mm筛，取出粒径大于0.5mm的粗颗粒并烘干至质量不再发生变化；步骤（5），将步骤（4）中的粒径大于0.5mm的粗颗粒冷却至室温，并称量质量，记为ms；步骤（6），计算。本发明具有提高检测的精准度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程勘察的技术领域，尤其是涉及一种细粒土含水率的检测方法。
背景技术
目前，依照GB 50021-2001《岩土工程勘察规范》[2009年版]中的规定，为了测得花岗岩残积土合理的液性指数，需要先确定其中的细粒土的天然含水率。
现有的并无测量细粒土的含水率的方法，只有土样天然含水率的测定方法。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：通过采用上述方法计算所得的含水率来计算液性指数，得到的液性指数一般都小于零，与实际不符，而当前又没有任何一部施行的标准给出了准确性更高的检测方法，因此，研发一种检测精度高的细粒土含水率的检测方法极为重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种细粒土含水率的检测方法。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种细粒土含水率的检测方法，包括以下步骤：
步骤(1)，称取一定量的待检测土壤试样，并精确称量质量至0.01g，记为m0；
步骤(2)，将步骤(1)称量所得的土壤试样烘干至质量不再发生变化；
步骤(3)，将步骤(2)中的土壤试样冷却至室温，并再次称量土壤试样的质量，记为md；
步骤(4)，用清水浸泡步骤(3)中冷却后的土壤试样至完全分散，并过0.5mm筛，取出粒径大于0.5mm的粗颗粒并烘干至质量不再发生变化；
步骤(5)，将步骤(4)中的粒径大于0.5mm的粗颗粒冷却至室温，并称量质量，记为ms；
步骤(6)，利用以下公式计算土壤试样中的细粒土的含水率：
通过采用上述技术方案，通过采用上述方法检测细粒土的含水率，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果可以满足误差范围，从而有利于更好地提高土壤试样的液性指数的检测精准度，使得细粒土的含水率的检测结果更加精准。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述待测土壤试样包括花岗岩残积土、风化土中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，本发明的检测方法适用于花岗岩残积土、风化土等，适用范围广泛。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(1)中，称取的待测土壤试样的量为100g-200g。
通过采用上述技术方案，通过控制待测土壤试样的取样范围，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确；同时，使得称取所得的待测土壤试样更适于一般天平或电子秤的量程范围，使得待测土壤试样的称量操作更加简便。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(2)中，烘干的温度为105℃-110℃，烘干时间不小于6h。
通过采用上述技术方案，通过控制待测土壤试样的烘干温度以及烘干时间，有利于更好地完全去除待测土壤试样中的吸附水，有利于减少温度过低导致烘干时间过长或土壤试样中的吸附水难以完全去除的情况，有利于更好地提高检测结果的准确性；同时，还有利于减少温度过高容易使得待测土壤试样中的结晶水也失去的情况，使得检测结果更加准确。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(3)中，冷却至室温的过程在干燥的环境中进行。
通过采用上述技术方案，通过在干燥的环境中对待测土壤试样进行冷却，使得待测土壤试样在冷却过程中更加不容易吸收空气中的水分而导致检测结果出现误差，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确可靠。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(4)中，烘干的温度为105℃-110℃，烘干时间不少于2h。
通过采用上述技术方案，通过控制粒径大于0.5mm的粗颗粒的烘干温度以及烘干时间，有利于更好地完全去除粒径大于0.5mm的粗颗粒中的吸附水，有利于减少温度过低而导致烘干时间过长或粒径大于0.5mm的粗颗粒中的吸附水难以完全去除的情况，还有利于更好地减少温度过高而导致粒径大于0.5mm的粗颗粒中的结晶水也被去除的情况，从而有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确可靠。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(5)中，冷却至室温的过程在干燥的环境中进行。
通过采用上述技术方案，通过在干燥的环境中对粒径大于0.5mm的粗颗粒进行冷却，使得粒径大于0.5mm的粗颗粒在冷却过程中更加不容易吸收空气中的水分而导致检测结果出现误差，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确可靠。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(1)中，采用称量盒称量待测土壤试样的质量。
通过采用上述技术方案，通过采用称量盒称量待测土壤试样，使得待测土壤试样在测量过程中可盖上盒盖，从而有利于待测土壤试样在整个操作过程中均处于密闭的空间内，进而有利于更好地减少外界环境对待测土壤试样的称量以及含水率造成影响，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确可靠。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤(1)中，先将称量盒置于秤上并清零，再称量装有待测土壤试样的称量盒的质量。
通过采用上述技术方案，通过采用先清零称量盒的质量，再称量装有待测土壤试样的称量盒的质量的方式对待测土壤试样的质量进行称量，则称量所得的装有待测土壤试样的称量盒的质量即为m0，读数操作简便快捷；同时，还有利于更好地减少称量前后差值计算的计算误差，有利于更好地提高称量的精准度，从而有利于更好地提高检测结果的精准度。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过采用本发明的方法检测细粒土的含水率，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果可以满足误差范围，有利于更好地提高土壤试样的液性指数的检测精准度；
2.通过控制待测土壤试样的取样范围，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确；
3.通过控制待测土壤试样的取样范围，使得称取所得的待测土壤试样更适于一般天平或电子秤的量程范围，使得待测土壤试样的称量操作更加简便；
4.通过控制待测土壤试样以及粒径大于0.5mm的粗颗粒的烘干温度以及烘干时间，有利于更好地完全去除其中的吸附水，有利于减少温度过低导致烘干时间过长或吸附水难以完全去除的情况，还有利于减少温度过高容易使得结晶水也失去的情况，使得检测结果更加准确。
附图说明
图1是本发明中一种细粒土含水率的检测方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种细粒土含水率的检测方法，包括以下步骤：
步骤(1)，在电子天平上直接准确称取50.00g待测土壤试样。
步骤(2)，将步骤(1)称取的待测土壤试样放入烘箱中，控制烘箱的温度为60℃，直至待测土壤试样的质量不再发生变化。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为14h。
步骤(3)，将步骤(2)中烘干的待测土壤试样从烘箱中取出，并自然冷却至室温，再次采用电子天平称量待测土壤试样的质量，记为md。
步骤(4)，采用清水浸泡步骤(3)冷却后的待测土壤试样，直至待测土壤试样完全分散，并过0.5mm筛水洗，取出粒径大于0.5mm的粗颗粒并放入烘箱中，控制烘箱的温度为60℃，直至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为10h。
步骤(5)，将步骤(4)中烘干的粒径大于0.5mm的粗颗粒从烘箱中取出，并自然冷却至室温，再用电子天平称量粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量，即为ms。
步骤(6)，利用以下公式计算土壤试样中的细粒土的含水率：
实施例2
与实施例1的区别在于：步骤(1)中称取的待测土壤试样的质量为300.00g。
则计算公式对应为：
实施例3
与实施例1的区别在于：步骤(1)中称取的待测土壤试样的质量为100.00g。
则计算公式对应为：
实施例4
与实施例1的区别在于：步骤(1)中称取的待测土壤试样的质量为150.00g。
则计算公式对应为：
实施例5
与实施例1的区别在于：步骤(1)中称取的待测土壤试样的质量为200.00g。
则计算公式对应为：
实施例6
与实施例1的区别在于：步骤(1)中称取的待测土壤试样的质量为180.00g。
则计算公式对应为：
实施例7
与实施例1的区别在于：步骤(2)中的烘干温度为200℃。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为4h。
实施例8
与实施例1的区别在于：步骤(2)中的烘干温度为105℃。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为10h。
实施例9
与实施例1的区别在于：步骤(2)中的烘干温度为108℃。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为8h。
实施例10
与实施例1的区别在于：步骤(2)中的烘干温度为110℃。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为6h。
实施例11
与实施例1的区别在于：步骤(2)中的烘干温度为106℃。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为8h。
实施例12
与实施例1的区别在于：步骤(3)中，将烘干的待测土壤试样从烘箱取出后，将待测土壤试样置于干燥器中自然冷却至室温。
实施例13
与实施例1的区别在于：步骤(4)中的烘干温度为200℃。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为1h。
实施例14
与实施例1的区别在于：步骤(4)中的烘干温度为105℃。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为4h。
实施例15
与实施例1的区别在于：步骤(4)中的烘干温度为108℃。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为3h。
实施例16
与实施例1的区别在于：步骤(4)中的烘干温度为110℃。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为2h。
实施例17
与实施例1的区别在于：步骤(4)中的烘干温度为107℃。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为3.5h。
实施例18
与实施例1的区别在于：步骤(5)中，将烘干的粒径大于0.5mm的粗颗粒从烘箱取出后，将粒径大于0.5mm的粗颗粒置于干燥器中自然冷却至室温。
实施例19
与实施例1的区别在于：
步骤(1)，在电子天平上先直接称取称量盒的质量，记为m1，再将试样放入称量盒内，立即盖好盒盖，称取称量盒与待测土壤试样的质量，记为m2，且称量的精度均精确至0.01g，计算(m2-m1)的差值，即得m0。
在本实施例中，m1为20g，m2为70.42g，即m0为50.42g。
步骤(2)中，先打开称量盒的盒盖，再将称量盒以及待测土壤试样放入烘箱中烘干至恒重。
步骤(3)中，称量盒以及待测土壤试样从烘箱中取出后，立即盖上盒盖，再在自然条件下冷却至室温，并重新称取称量盒与待测土壤试样的质量，记为m3，计算(m3-m1)的差值，即为md。
步骤(6)中计算含水率的公式为：
实施例20
与实施例1的区别在于：
步骤(1)，先在电子天平上直接放置称量盒，然后将电子天平的示数清零，再准确称取装有待测土壤试样的称量盒的质量为50.00g。
实施例21
步骤(1)，先在电子天平上直接放置称量盒，然后将电子天平的示数清零，再准确称取装有待测土壤试样的称量盒的质量为180.00g。
步骤(2)，将步骤(1)称取的待测土壤试样放入烘箱中，控制烘箱的温度为106℃，直至待测土壤试样的质量不再发生变化。
在本实施例中，烘干直待测土壤试样的质量不再发生变化的时间为8h。
步骤(3)，将步骤(2)中烘干的待测土壤试样从烘箱中取出，并置于干燥器中自然冷却至室温，再次采用电子天平称量取装有待测土壤试样的称量盒的质量，记为md。
步骤(4)，采用清水浸泡步骤(3)冷却后的待测土壤试样，直至待测土壤试样完全分散，并过0.5mm筛水洗，取出粒径大于0.5mm的粗颗粒并放入烘箱中，控制烘箱的温度为107℃，直至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化。
在本实施例中，烘干至粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量不再发生变化的时间为3.5h。
步骤(5)，将步骤(4)中烘干的粒径大于0.5mm的粗颗粒的从烘箱中取出，并置于干燥器中自然冷却至室温，再用电子天平称量粒径大于0.5mm的粗颗粒的质量，记为ms。
步骤(6)，利用以下公式计算土壤试样中的细粒土的含水率：
实验1
待测土壤试样的制备：采用0.5mm筛筛分经风干干燥的花岗岩残积土，然后取过0.5mm筛的花岗岩残积土各200g，分别加入至三个盛土皿中，并分别按照含水率为15％、20％、25％计算所需加水量(mL)，即所需加水量分别为30mL、40mL、50mL。
然后再分别称取粒径大于0.5mm的粗颗粒试样各100g加入至上述三个盛有细粒土的盛土皿中，并按照上述计算所得的加水量加入纯水，搅拌均匀，即制得待测土壤试样。
分别采用以上实施例以及比较例的方法检测上述制得的待测土壤试样的含水率(％)。
其中，根据行规，最大允许平行差值应符合表1的规定。
表1
上述检测结果见表2。
表2
根据表1中实施例1-6的数据对比可得，通过用于检测的待测土壤试样的称取量，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确可靠，有利于更好地降低检测结果的误差。
根据表1中实施例1与实施例7-11的数据对比可得，通过控制待测土壤试样的烘干温度，有利于减少温度过低而难以将待测土壤试样中的吸附水完全烘干的情况的同时还有利于减少温度过高而导致结晶水失去的情况，从而有利于更好地提高检测的精准度，使得测检测结果更加准确可靠，使得误差更容易满足限定的范围。
根据表1中实施例1与实施例12的数据对比可得，通过在干燥的环境中冷却待测土壤试样至室温，使得待测土壤试样更加不容易受到环境中的水分的影响，有利于更好地提高检测结果的精准度，使得检测结果更加准确可靠。
根据表1中实施例1与实施例1-17的数据对比可得，通过控制粒径大于0.5mm的粗颗粒的烘干温度，有利于减少温度过低导致吸附水难以完全烘干的情况的同时有利于减少温度过高导致结晶水同时被烘干掉的情况，从而有利于更好地提高检测的精准度，使得检测所得的含水率与实际含水率更为接近。
根据表1中实施例1与实施例18的数据对比可得，通过在干燥的环境中冷却粒径大于0.5mm的粗颗粒，使得粒径大于0.5mm的粗颗粒的含水率更加不容易受到环境中的水分的影响，从而有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果与实际结果更为接近。
根据表1中实施例1与实施例19-20的数据对比可得，通过采用称量盒对待测土壤试样进行称量，使得待测土壤的含水率更加不容易受到外界环境中的水分的影响，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测结果更加准确可靠；另外，通过先清零称量盒的质量，再称取装有待测土壤试样的称量盒，还有利于更好地减少称取过程中的计算误差，使得检测结果更加准确可靠。
根据表1中实施例1与实施例21的数据对比可得，通过控制待测土壤试样的称取质量并同时通过控制检测过程中的各种条件，有利于更好地提高检测的精准度，使得检测检测结果更加接近于实际真实结果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤（1），称取一定量的待检测土壤试样，并精确称量质量至0.01g，记为m0；
步骤（2），将步骤（1）称量所得的土壤试样烘干至质量不再发生变化；
步骤（3），将步骤（2）中的土壤试样冷却至室温，并再次称量土壤试样的质量，记为md；
步骤（4），用清水浸泡步骤（3）中冷却后的土壤试样至完全分散，并过0.5mm筛，取出粒径大于0.5mm的粗颗粒并烘干至质量不再发生变化；
步骤（5），将步骤（4）中的粒径大于0.5mm的粗颗粒冷却至室温，并称量质量，记为ms；
步骤（6），利用以下公式计算土壤试样中的细粒土的含水率：
2.根据权利要求1所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述待测土壤试样包括花岗岩残积土、风化土中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（1）中，称取的待测土壤试样的量为100g-200g。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（2）中，烘干的温度为105℃-110℃，烘干时间不小于6h。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（3）中，冷却至室温的过程在干燥的环境中进行。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（4）中，烘干的温度为105℃-110℃，烘干时间不少于2h。
7.根据权利要求1-3任一所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（5）中，冷却至室温的过程在干燥的环境中进行。
8.根据权利要求1-3任一所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（1）中，采用称量盒称量待测土壤试样的质量。
9.根据权利要求8所述的一种细粒土含水率的检测方法，其特征在于：所述步骤（1）中，先将称量盒置于秤上并清零，再称量装有待测土壤试样的称量盒的质量。
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