土壤含水率测定/土壤湿度密度仪 试验原理 

土壤含水率是指土样在105℃至110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。即：                           （1-1）

式中： ——土样含水率（%）；      ——湿土质量，单位：克（g）；——烘干土质量，单位：克（g）。

含水率试验的室内试验方法以烘干法为标准方法。在野外，如条件不满足可依土的性质和工作条件选用如下试验方法：

1．  酒精燃烧法；2．  比重法（适用于砂性土）；3．  实容积法（适用于粘性土）；4．  炒干法（适用于砾质土）。

土壤含水率测定/土壤湿度密度仪中含水率试验的上述方法在水中还会发生水解适用于无机土（有机质含量低于5%），对于有机质土和有机土，在温度较高时会发生分解，使测得的含水率偏高，从而造成试验误差。

有机质含量超过5%的有机质土和有机土，含石膏和硫酸盐矿物的土，因这些矿物晶体中含结晶水，因此需采用65℃~70℃温度将土烘干至恒重，测量其含水率。

土壤含水率测定/土壤湿度密度仪上述各种试验方法都是利用水在加温后逐渐变成水蒸气的性质。加热一定时间后，在温度不高于110℃时，土中自由水全部变成气体挥发，之后土重不再发生变化，即处于恒重状态。这时挥发掉的水重 。土恒重即认为是干土质量。对粘性土， 实际上是土粒质量与强结合水质量之和，因强结合水需要温度高于120℃才能析出，故将其作为固体颗粒的一部分。 

 土壤含水率测定/土壤湿度密度仪 烘干法测定含水率 

一、仪器设备

烘干法仪器设备主要包括：

1．恒温烘箱：一般要求在50℃~200℃范围内能在任一点保持一定恒温范围。zui常用的恒温范围在105℃~110℃，控制温度的精度高于±2℃；2．天平：200g，感量0.01g。常用天平分机械天平和电子天平两类；3．附属设备：铝盒（称量盒）、干燥器、铅丝篮、温度计等。

操作步骤

烘干法含水率试验操作主要步骤包括：1．取代表性试样15~30g，对于砾类土，取100g以上试样。放入铝盒内，迅速盖好盒盖，称量 ，准确至0.01g，称量结果减去铝盒质量 ，得到湿土质量 ；2．揭开铝盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，在温度105℃~110℃下烘至衡重。在设定温度下烘至恒重所需时间由土类和烘箱构造决定。一般砂土约需1~2小时，粉土和粉质粘土约6~8小时，粘土约10小时，有机质土用65℃~70℃烘干需48小时以上；3．将烘干后的试样和铝盒取出，盖好铝盒盖后，放入干燥器内冷却至室温后，称铝盒加土质量 ，准确至0.01g。计算干土质量 ；4．按下式计算该试样的含水率                   （1-2）5．按前面的步骤进行两次平行试验，当两次测定含水率的差值在允许的范围内时，取其算术平均值作为该土样的含水率。两次测定的差值允许范围为：含水率低于40%时，不得大于1%；含水率高于40%时，不得大于2%。本允许范围是对均质土而言，对原状土由于非均质，样筒上下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可适当放宽平行试验差值允许范围。

试验记录

试验记录包括土样描述、试验过程说明和记录表格三个主要组成部分。试样描述内容有：1.土样颜色；2.土样初步定名；3.土质均匀性及是否含有机质等。试验过程说明通常有：1.取样位置；2.试验方法；3.试验条件（如烘干法试验的温度、时间、试验设备等）。含水率试验记录表格见表1-1所示。在填写原始记录表格过程中，要求使用黑色圆珠笔或钢笔填写，特别注意严禁随意涂改试验记录，对于书写错误，用细线杠去错误数字（要能清楚看出错误数字），把正确数字写在旁边，试验人员要签章。 

土壤含水率测定/土壤湿度密度仪的密度试验 

土壤的密度是土体直接测量所得的物理性质指标之一。土壤密度大小与土的松紧程度、压缩性、抗剪强度等均有密切。土体密度是计算地基自重应力的重要参数。密度测试还是土体相对密实度等物理指标的测试方法。

单位体积土体质量叫土的密度，定义式为：                                   （2-1）

式中： ——土样密度，单位g/cm3；      ——土样质量，单位g；      ——土样体积，单位cm3。

实验室内直接测量的密度为湿密度（对原状土称作天然密度），用 表示。工程中常用的土体在不同状态下的密度有干密度（ ）、饱和密度（ ）、浮密度 等。与密度相对应的常用指标——容重的定义为单位体积土体的重量。定义式为：                               （2-2）

式中： ——土样容重，单位 ，工民建规范称作重度；      g——重力加速度，一般取9.81m/s2；其余符号同前。与不同状态下土的密度对应的不同状态土的容重分别记作：干容重 、饱和容重 、浮容重 。

 土壤含水率测定/土壤湿度密度仪 试验原理 

根据公式（2-1），密度试验方法即包括测定试样体积 和质量 。试验时，将土充满给定容积 的容器，然后称取该体积土的质量 。或者反过来，测定一定质量 的土所占的体积。前者zui常用的有环刀法、灌砂法、灌水法等

土壤含水率测定/土壤湿度密度仪 环刀法仪器设备

环刀法测试土的密度需要如下设备：1．环刀：内径6~8cm，高2~3cm。体积定期校正为恒值，常用环刀体积为60cm3；2．天平：称量200g，感量0.01g。也可用称量1000g，感量0.1g的天平。3．附加设备：切土刀，钢丝锯，凡士林等。

 二、操作步骤

1．取原状土或制务的扰动土样，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直向下压至约刃口深处，用切土刀（或钢丝锯）将土样切成略大于环刀直径的土柱后，边压边削，直至土样伸出环刀顶部，将两端余土削平；2．用切下的代表性土样测定含水率 ；3．擦净环刀外壁，称环刀加土的质量 ，准确至0.1g；4．按下式计算试样密度和干密度：                               （2-3）                            （2-4）式中： ——试样密度，单位g/cm3；——试样干密度，单位g/cm3；

——环刀加试样质量，单位g；——环刀质量，单位g；——环刀容积，单位cm3；——试样含水率，单位%。

5．按1至4的步骤进行两次平行测定，其平行差不得大于0.03g/cm3，取其算术平均值作为试验结果。三、试验记录

环刀法测定土的密度记录格式及成果可参考表2-1。
土壤含水率测定/土壤湿度密度仪主要技术参数：

浮称颈管直径:4cm（管颈）
环刀环容积:200cm3
砝码重量:123g
测试土的比重:2.60g/cm3 - 2.70g/cm3
湿容重标尺范围:1.20g/cm3 - 2.20g/cm3
干容重标尺范围:1.00g/cm3 - 2.20g/cm3外形尺寸:180*180*450mm3重量:2.5kg