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土工试验员培训•4.13有机质试验•1、土中有机质主要指C、H、N、O、及少量S、P和金属元素组成的有机化合物。有机质含量在同一剖面中随深度增加而降低。土按有机质分类分类名称有机质含量Wu(%)无机土Wu(%)5%有机质土5%≦Wu(%)≦10%泥炭质土10%Wu(%)≦60%泥炭Wu(%)60%试验方法•1、土工试验方法标准(GB/T50123-1999)用重铬酸钾容量法。它适用批量试验，适用于Wu≦15%的土，结果偏小约10%。•2、对于Wu15%的土,可按岩土工程勘察规范(GB50021-2001)的规定，用灼失量试验确定。结果偏高，与土中结合水和挥发性盐类的多少有很大关系。试验方法简介•1、万分之一天平，及其它配套设备和试剂。•2、有机质计算•Om=c(Fe2+){V’(Fe2+)-V(Fe2+)}*0.003*1.724*(1+0.01w)*100/ms•c(Fe2+)硫酸亚铁标准溶液浓度•V’(Fe2+)空白滴定硫酸亚铁用量•V(Fe2+)试样测定硫酸亚铁用量•W风干试样含水率•ms风干试样质量•3、注意事项：称量时植物根剔除第19章水化学分析•1、水分析目的：查清场地水对建筑材料的腐蚀性。•2、室内分析项目：PH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32、侵蚀性CO2、游离CO2、NH4+、OH-、总矿化度。•2.1、溶解性固体（总矿化度）测定：通称为“蒸发残渣”。•采用质量法。计算公式:ρ(DS)=(m1-m2-m3)*106/V•2.2PH值测定：•采用酸度计法.•2.3游离CO2测定：•PH值8.4,则水中无游离CO2,。用隔绝CO2移液管装置2.4侵蚀性CO2测定：加大理石粉的水样用盐酸标准溶液滴定,测定重碳酸根离子浓度;另取一份未加大理石粉的水样测定重碳酸根离子浓度。用差减法计算侵蚀性CO2的含量。计算公式:ρ(侵CO2)=c(HCl)*(V2-V1)*M(CO2)*1000/2V•2.5总碱度、碳酸根及重碳酸根离子测定：•总碱度主要由碳酸根及重碳酸根等弱酸阴离子所形成。•总碱度用标准强酸来测定。•2.6氯离子的测定：•用硝酸银容量法，测定范围：氯离子的质量浓度为10~500mg/L。超过此质量浓度的可稀释后再测。计算公式如下：c(Cl-)=C(AgNO3)*V1*1000/V•C(AgNO3):硝酸银标准溶液浓度（mmol/L）;•V1滴定消耗硝酸银标准溶液体积（mL）；•V试样体积（mL）；•2.7硫酸根离子的测定：•测定方法：EDTA容量法、比浊法、质量法。•EDTA容量法适宜测定硫酸盐质量浓度为10~200mg/L的水样；•比浊法适宜测定硫酸盐质量浓度为5~40mg/L的水样；•质量法适宜测定硫酸盐质量浓度为10~5000mg/L的水样。2.8Ca2+、Mg2+的测定：采用方法：EDTA二钠连续络合滴定法和原子吸收分光光度法。2.9钠、钾离子的测定•钠、钾离子的测定一般采用原子吸收分光光度法和火焰光度法。在水质简分析中，要求不高时，允许使用差减法来计算钠钾离子浓度。3.0氨离子的测定•方法：在碱性溶液中氨离子与纳氏试剂生成黄色配合物而进行比色。第12节水质分析结果的审核和检查•1、阴阳离子总量之间的关系•理论上各阴离子物质的量浓度之和=各阳离子物质的量浓度之和•阴离子阳离子物质的量浓度之差应符合规定。•在水质简分析中，要求不高时，使用差减法来计算钠钾离子浓度时，产生的偏差存在钠钾的浓度中，此时，阴离子物质的量浓度之和应≧未包括钠钾在内的阳离子物质的量浓度之和。•2、溶解性固体与阴阳离子质量浓度总量之间的关系：•溶解性固体与阴阳离子质量浓度总量之间的相对误差应符合规定。（质量守恒定律）•3、PH值与HCO3-、CO32-、游离CO2有关•4、PH值与离子的关系：•4.1PH值4.4,有强酸酸度;•4.2PH值7.0,无大量重金属离子存在;•4.3PH值8.3,无CO32-和OH-;•4.4PH值8.3,无游离CO2。5、HCO3-、侵蚀性CO2、游离CO2•5.1游离CO2应≧侵蚀性CO2,•5.2根据实测HCO3-浓度,查游离CO2理论值,当实测CO2值游离CO2理论值时,水样应具有侵蚀性CO2。第五篇岩石试验•1、岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。不同的岩类有不同的结构和构造。•2.1.1、岩石物理试验：含水率、颗粒密度、块体密度、吸水性、膨胀性和耐崩解性等。•2.1.2、岩石力学试验：单轴抗压、单轴压缩变形、直剪、点载荷强度、抗拉强度、三轴压缩强度等。•2.2岩石分类:•按强度分类:坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩frk(Mpa)frk6060≧frk3030≧frk1515≧frk55≧frk2.3标准试样•2.3.1单轴抗压强度试验破坏后的形态特征•1、圆锥形破坏：没有真正反映其破坏特征，主要是与试验端面之间产生了较大摩擦力及高径比较小。•2、柱状劈裂破坏：真正反映其破坏特征。•2.3.2世界上几乎所有国家都采用标准试样:d=4.8~5.4cm且d最大矿物颗粒d10倍以上;h/d=2.0~2.5。•加荷速率:0.5~1.0MPa/s第21章试验方法•第1节含水率•采用烘干法。•岩石含水率指岩石中的空隙水和自由水，不包括矿物的结晶水。•每组试样不宜少于5个。•烘干至相邻24h两次称量之差不超过后1次称量的0.1%，称量精确到0.01g。烘干温度105~110ºC。•试样要确保天然状态。第2节密度试验•颗粒密度试验：采用比重瓶法。•块体密度试验：可采用量积发、水中称量法或蜡封法。分干密度、饱和密度和湿密度等。第3节吸水性试验•包括岩石吸水率试验和岩石饱和吸水率试验。•岩石吸水率试验采用自由浸水法测定，岩石饱和吸水率试验采用煮沸法和真空抽气法测定。•试样不少于3块。第4节膨胀性和耐崩解性试验•岩石膨胀性试验测定天然状态下含易吸水膨胀矿物岩石的膨胀性质。分自由膨胀率试验、侧向约束膨胀率试验和膨胀压力试验。•耐崩解性试验主要用于岩石的分类。第5节单轴抗压强度试验•单轴抗压强度试验是在无侧限条件下，受轴向力作用破坏时，单位面积上所承受的荷载。随含水率增大而降低。•同一条件下，试样不少于3个。•R=P/A，计算取3位有效数字。•任意高径比的R按下式换算成高径比为2：1的标准抗压强度Re•Re=8R/(7+2D/H)第6节软化系数•软化系数η=Rcs/Rcd•Rcs饱和状态下岩石的单轴抗压强度（MPa）•Rcd干燥状态下岩石的单轴抗压强度（MPa）•凝灰岩的干抗压强度Rcd=61.7~178.5（MPa）•凝灰岩的饱和抗压强度Rcs=32.5~153.7（MPa）•凝灰岩的软化系数多在0.52~0.86之间.第7节单轴压缩变形试验•根据虎克定律，弹性模量：物体所受正应力与相应的正应变之比即E=σ/ε。•泊松比μ=ε横/ε纵第8节岩石的抗剪强度及压缩变形试验•岩石的剪切强度有3种：抗剪断强度、抗切强度和弱面抗剪强度（包括摩擦试验）。•常采用假三轴试验（σ1σ2=σ3)•三向压缩试验的破坏类型：岩石试件在低围压条件下，其破坏形式为劈裂破坏，这与单轴破坏接近；岩石试件在中等围压条件下，其破坏形式为斜面剪切破坏，其剪切破坏角与最大应力的夹角通常约为45。+（ø/2）；岩石试件在高围压条件下，试件不出现宏观上的破坏断裂而出现塑性流动破坏。•土的被动土压力系数Kp=tan2(45。+（ø/2）)•土的主动土压力系数Ka=tan2(45。-（ø/2）)第9节点载荷强度试验•点载荷强度试验是将试样置于上下一对球端圆锥之间，施加集中荷载直至破坏，求得岩石点载荷强度和其各向异性指数。•通常单轴抗压强度是点载荷强度的20~25倍，抗拉强度是点载荷强度的1.5~3倍。•由于结果离散性大，试样数量要求较多（一般为15个试件）。第10节抗拉强度试验•规范采用劈裂法（巴西法），也称径向压裂法，由巴西人Hondros提出的试验方法，属间接拉伸法。•根据布辛奈斯克半无限体上作用着集中力的解析解求得。要求试验时施加的线荷载必须通过试样直径，并在破坏时其破裂面也通过该试样直径，否则会有较大误差。•σt=2P/πDh•P=破坏荷载•D=试样直径•H=试样高度