基本介紹
- 中文名：飽和密度
- 外文名：saturated density
- 學科：土力學
- 定義：土的孔隙完全被水充滿時的密度
- 作用：土體壓實質量控制標準
- 影響因素：孔隙度
簡介,有關術語,環刀法,
簡介
土是三相體系。顆粒狀的固相構成土體的骨架，水溶液的液相和空氣的氣相則充塞於土體的孔隙之中。土的孔隙完全被水充滿時的密度稱為飽和密度。即，土的孔隙中全部充滿液態水時的單位體積質量，可用ρsat表示：
式中：水的密度（工程計算中可取1 g/cm3），土的飽和密度的常見值為1.8~2.30 克立方厘米。
有關術語
乾密度
乾密度指的是土的孔隙中完全沒有水時的密度，即固體顆粒的質量與土的總體積之比值。土的最大幹密度一般常在1.4~1.7 g/cm3。乾密度反映了土的孔隙比，因而可用以計算土的孔隙率，它往往通過土的密度及含水率計算得來，但也可以實測。土的乾密度一般常在1.4~1.7 g/cm3。乾密度對土-水特徵曲線產生顯著影響，乾密度越大，飽和含水率越小，進氣值越大，土體的持水性能越強。飽和含水率隨乾密度的增大線性減小，殘餘含水率隨乾密度的增大線性增大，參數a與進氣值的倒數線性相關，參數隨乾密度的增大線性增大。土體在快速脫水階段在吸力作用下排出的那部分水是土中的自由水，而在殘餘段排出的水是土中的結合水。土體在不同乾密度下的殘餘質量含水率為常數。
孔隙度
孔隙度是指岩樣中所有孔隙空間體積之和與該岩樣體積的比值，稱為該岩石的總孔隙度，以百分數表示。儲集層的總孔隙度越大，說明岩石中孔隙空間越大。從實用出發，只有那些互相連通的孔隙才有實際意義，因為它們不僅能儲存油氣，而且可以允許油氣在其中滲濾。因此在生產實踐中，提出看了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相連通的，在一般壓力條件下，允許流體在其中流動的孔隙體積之和與岩樣總體積的比值，以百分數表示。顯然，同一岩石有效孔隙度小於其總孔隙度。
土中水
土中水的存在形式多種多樣，大致可分為液態水、氣態水及固態水三類。不同類型的水對土的工程特性起著不同的作用，其中較重要的是結合水、毛細水和重力水。其中土中水分子的活動能力和結合水的抗剪強度有著密切的關係。影響結合水的抗剪強度因素有很多，如結合水與土顆粒表面的間距、土顆粒的形狀。土中水可以分為兩大類：礦物中的結合水，如結構水、結晶水和沸石水；土孔隙中的水，如土粒表面結合水：強結合水與弱結合水、非結合水（液態水，氣態水和固態水）。土中細粒越多，即土的分散度越大，水對土的性質的影響也越大。
環刀法
在水利工程中對土的密度的檢測方法有很多種，主要有環刀法、灌砂法、灌水法等檢測方法。 而對於粘性土的密度檢測一般主要採用環刀試驗檢測法， 即用一對環刀取出土體試樣進行含水率試驗，進而得出土體的密度結果。環刀法是用已知質量及容積的環刀，切取土樣，使土樣的體積與環刀容積一致，這樣環刀的容積即為土的體積稱量後去除環刀的質量即得土的質量，然後計算得土的密度。測定環刀的質量及體積。 用測徑卡尺測量環刀的內徑及高度，計算得環刀的體積，然後，將環刀置於天平上稱得環刀質量。切取土樣。在環刀內壁上塗以薄層凡士林，將環刀刃口向下放在土樣表面上，用修土刀把土樣削成略大於環刀的土柱，然後垂直向下輕壓環刀，邊壓邊削，至土樣高出環刀為止。先削平嚴於上端之餘土，使土面與環刀邊緣齊平，再置於玻璃板上；然後削環刀刃口一端的余土，使與環刀刃口齊平。 若兩面的土有少量剝落，可用切下的碎土輕輕補上。測定環刀和土樣之質量。 擦淨環刀外壁，稱量環刀和土樣的質量。其中切取土樣是決定環刀法監測質量關鍵環節。在環刀取樣過程中，由於受力條件如力的大小、力方向使所取土樣的密實程度發生改變，以及由於土體自身重力、操作削土、試驗記錄等因素都會對環刀檢測產生影響使檢測結果出現偏差。
