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土壤自由膨胀率试验仪的试验操作步骤

以下是基于 GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》 和 JTG E40-2007《公路土工试验规程》 的土壤自由膨胀率试验仪操作步骤，结合仪器结构与标准要求详细拆解，确保操作规范性和结果准确性：

一、试验前准备：仪器与试剂校准

1、仪器检查

1.1确认无颈漏斗下口直径 4.5mm、量土杯容积 10mL，量筒分度值≤0.2mL，支架固定漏斗与量土杯中心对齐且距离 10mm（用直尺校准）。1.2天平精度 0.01g，用于称量土样（平行样误差）。

2、试剂制备

配制 5% 氯化钠溶液：称取 5g 氯化钠溶于 100mL 蒸馏水中，搅拌至W全溶解，用于抑制土粒絮凝（标准强制要求）。

二、土样制备：烘干与筛分

1、土样烘干

取代表性风干土样 200~300g，放入 105~110℃烘箱中烘干 8~12h，至恒重后取出，冷却至室温（避免吸湿）。

2、过筛处理

将烘干土样用孔径 0.5mm 筛筛分，取筛下土作为试验样品（标准规定＜0.5mm 土粒，确保土样均匀分散）。

叁、装样操作：土样体积标定

1、量土杯装样

1.1取筛下土样倒入无颈漏斗中，漏斗下口对准量土杯中心，距离 10mm（支架固定位置）。1.2轻敲漏斗壁，使土样自然落入量土杯，直至土样堆满杯口（避免压实，保持松散状态）。

2、刮平与称量

2.1用刮平刀沿量土杯口水平刮去多余土样，确保土样体积为 10mL（V?=10mL）。2.2称量量土杯与土样总质量（m?），精确至 0.01g，计算土样质量 m = m? - 量土杯质量（平行样质量差）。

四、膨胀试验：土样入水与体积观测

1、量筒注水与加试剂

取 50mL 量筒，注入 30mL 5% 氯化钠溶液（液面距量筒口约 20mm），记录初始液面 V?（如 30.0mL）。

2、土样投放与分散

2.1将量土杯中的土样小心倒入量筒（避免洒出），用洗耳球吸取少量氯化钠溶液冲洗量土杯内壁，洗液并入量筒。2.2用搅拌器（金属棒）沿量筒壁缓慢搅拌 10 次（10s 内完成），使土样充分分散（标准要求搅拌速度均匀，避免气泡）。

3、膨胀体积读数

3.1搅拌后静置，每隔 5h 读取量筒液面刻度（土样膨胀稳定后体积 V_w），直至两次读数差值（视为膨胀稳定）。3.2读数时视线与凹液面Z低处齐平，避免 parallax error（ parallax error 即视差误差）。

五、结果计算：自由膨胀率量化

1、公式计算

1.1自由膨胀率 ，其中：V0=10mL（土样原始体积）；1.2Vw 为膨胀稳定后体积（如最终读数 45.0mL，则 Vw=45.0mL）。1.3示例：若 Vw=45.0mL，则 δef=1045?10×100%=350%。

2、平行试验与误差控制

同一土样需做 2 次平行试验，两次结果差值≤2%，取平均值作为最终结果（如第一次 350%，第二次 352%，差值 2%，符合要求）。

六、注意事项：操作关键控制点

七、异常情况处理

1、土样结块：若倒入量筒后土样成团，需重新制备土样（过筛不颁底或烘干不充分）。

2、气泡过多：搅拌速度过快易引入气泡，需用搅拌器轻敲量筒壁排出气泡后重新读数。

3、平行样误差超差：检查装样量、试剂用量或读数偏差，必要时重新试验（误差＞2% 需重做）。

通过以上步骤，可规范完成土壤自由膨胀率测定，为膨胀土工程评价（如地基胀缩性、路基稳定性）提供准确数据。操作中需严格遵循国家标准，确保每一步骤的可重复性和结果可靠性。要想了解更详细的试验操作步骤，可随时联系国产日韩一区二区三区在线观看工作人员。