[发明专利]一种超粒径粗颗粒土最大干密度的测定方法

摘要

本发明公开了一种超粒径粗颗粒土最大干密度的测定方法。首先对试样进行颗粒粒径分组，然后按质量加权平均法分别计算超粒径和非超粒径颗粒组群的代表粒径；根据建立的两种粒径球体堆积的平面分析模型，并引入空间修正系数，确定超粒径颗粒和非超粒径颗粒之间的间隙体积与超粒径颗粒实体体积的比值，即超粒径颗粒孔隙比；结合超粒径颗粒的毛体积密度、超粒径颗粒的质量百分数以及剔除超粒径颗粒后试样的最大干密度，从而得到超粒径粗颗粒土的最大干密度。该方法原理明确、操作简便，测出的最大干密度更为准确，可为工程建设提供更加可靠的数据依据。

主权项

一种超粒径粗颗粒土最大干密度的测定方法，其步骤依次是：(1)颗粒粒径分组由筛分试验进行颗粒分组，将颗粒逐级过筛，每级筛上的颗粒为一组；每级筛的孔径与其相邻的下一级筛的孔径的比值为1∶0.5～0.7，最下一级筛的孔径为0.075mm；将孔径小于且最接近最大干密度测定设备允许的最大颗粒粒径的一级筛作为分界筛，分界筛及以上各级筛上的颗粒为超粒径颗粒，其余筛上的颗粒为非超粒径颗粒；(2)确定超粒径颗粒与非超粒径颗粒代表粒径根据超粒径颗粒中各颗粒组的质量占超粒径颗粒总质量的百分数，按质量加权平均计算出超粒径颗粒的代表粒径D：D＝∑PiDi/∑Pi                    (1)式中：下标i为超粒径颗粒组的序号，Pi为第i组超粒径颗粒占全部颗粒总质量的百分数(％)；Di为第i组超粒径颗粒的中值粒径(mm)；根据非超粒径颗粒中各颗粒组的质量占非超粒径颗粒总质量的百分数，按质量加权平均计算出非超粒径颗粒的代表粒径d：d＝∑pjdj/∑pj                    (2)式中：下标j为非超粒径颗粒组的序号，pj为第j组非超粒径颗粒占全部颗粒总质量的百分数(％)；dj为第j组非超粒径颗粒的中值粒径(mm)；(3)确定超粒径颗粒和非超粒径颗粒之间的间隙体积与超粒径颗粒实体体积的比值V′(即超粒径颗粒孔隙比)： V ′ = β k ( k + 2 ) + arcsin ( 1 k + 1 ) ( 1 - k 2 ) - π 2 k 2 arcsin ( 1 k + 1 ) × 100 % - - - ( 3 ) 式中：k＝D/d；β＝1.87为空间修正系数；(4)对所有超粒径颗粒进行颗粒密度试验得到超粒径颗粒的毛体积密度ρa，对所有非超粒径颗粒进行最大干密度试验得到非超粒径颗粒的最大干密度ρd max；(5)得出超粒径粗颗粒土的最大干密度ρd max： ρ ′ d max = 1 1 - P s ρ d max + P s ρ a ( 1 + V ′ ) - - - ( 4 ) 式中：Ps＝∑Pi，为所有超粒径颗粒占全部颗粒总质量的百分数(％)。