固结实验

什么是固结实验

固结实验的方法

什么是固结实验

地基土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土骨架颗粒之间相互挤密，土的孔隙减小，从而引起土的压缩变形。固结试验是将土样置于金属压缩容器内，在有侧限的条件下施加压力，观察土在不同压力下的压缩变形量。

一般压缩固结仪有杠杆式、磅秤式、气压式三种。杠杆式压缩仪是用砝码通过杠杆加压，压力仅为0.4～0.6MPa，基本上能满足一般工程要求，且数台仪器可装在一个试验台架上, 占地面积小，便于管理，目前被广泛采用。磅秤式压缩仪是通过带有加压框架的磅秤施加压力 , 仪器压力可达5Mpa，适用于较大工程，可以用来测定压缩指数和前期固结压力、固结系数等指标。气压式压缩仪是通过空气压缩机来施加压力的，加压范围大，适用于各类工程。本试验采用气压式压缩仪。

压缩固结试验中，后一级压力的施加均是在前一级荷载下压缩达到稳定后施加的，但所谓稳定是相对的，按照稳定标准的不同，通常将固结试验分为两类：

（1）稳定压缩：每级压力下持续24h为压缩稳定标准；测记试样高度变化后，即可施加下级压力。这是各类规范的常规标准。对某些渗透系数大于10cm/s的粘性土，以1h内试样变形量不大于0.005mm作为相对稳定标准，结果能够满足工程要求。

（2）快速压缩：在各级压力下，压缩时间规定为1h，仅在最后一级压力下，除测记1h变形量外，还需测读达到稳定标准(24h)时的变形量。在整理资料时，根据最后一级变形量，校正前几级压力下的变形量。当试验要求精度不高时，可采用快速压缩法。

固结实验的方法

仪器设备

1.用KTG全自动气压式固结仪或其它仪器，固结仪由固结容器(图4-2)、空气压缩机、自动加荷控制器、数据采集器和微机组成。

2.测含水率和密度所需的设备；

3.其它：滤纸、钟表等。

操作步骤

1.试样制备：按工程要求取原状土或制备所需状态的扰动土样，按测定土的密度的方法用环刀切取土样，测定土的密度，并同时测定土的含水率和土粒密度。

2.安装试样：在固结容器内装上带有试样的切土环刀(刀口向下)，在土样两端应贴上洁净而湿润的滤纸，再用提环螺丝将护环置于固结容器内，然后放上透水石和传压活塞及定向钢球，再装好带有传感器的百分表，并调整百分表读数在8.0mm左右，以便压缩过程中有足够的量程。 3.开启空气压缩机，使其压力源输出气压保持在850～1000kPa之间，并打开空气过滤器进气开关。

4.接通自动加荷控制器电源，然后再接通数据采集器电源，使加荷系统处于工作状态。

5、结束试验

（1）卸去荷载后，排除仪器中水分，按与安装相反的顺序拆除各部件，取出带环刀的试样。必要时，测定试样试验后的含水率。将仪器擦净，涂油放好。

（2）为防止采集数据丢失，先关采集器电源，后关控制器电源，再断开空气压缩机电源，并关空气过滤器开关。

6、成果整理，由于全自动压缩固结仪自带数据采集和处理软件，故不再需要人工记录和处理各种试验数据，就能很快地得出土的压缩性参数，其数据处理过程详见附录A。但作为初学者还是需要很好的理解这些数据整理的过程。