基本物理性質測定

本研究參照 ASTM 試驗規範之標準程序，執行土壤物理性質試驗，以確保試驗 結果之正確性及可靠度。

3.2.1 試驗材料

本研究之土壤採用寶山砂土，其外觀顏色呈黃棕色，土壤分為砂質粉土(圖3.2) 及砂質黏土，烘乾後砂質黏土會具團塊之現象(圖3.3)。

圖3.2 砂質粉土 圖3.3 砂質黏土

3.2.2 比重試驗

遵照ASTM D854比重試驗規範施作。

(1) 試驗儀器與設備

1. 比重瓶、酒精燈、石綿網、三腳鐵架、燒杯、烘箱、漏斗、手套(圖3.4)。

2. 精度至0.01gm以下之電子秤。

(2) 試驗方法

1. 將欲使用之比重瓶秤其重量。

2. 取約15g土樣倒入比重瓶中並秤其重量和。

3. 加水至半滿，將比重瓶移至酒精燈上加熱，過程中緩慢搖動旋轉比重瓶，以便去 除試樣顆粒間之氣泡，水煮沸後，持續加熱15分鐘(圖3.5)。

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4. 煮沸後移至旁邊，待比重瓶溫度冷卻至室溫，加水至滿瓶並秤其重量和。

5. 將比重瓶洗淨並再次加滿水，擦拭瓶身多餘水分，秤其重量和。

圖3.4 比重試驗(1) 圖3.5 比重試驗(2)

3.2.3 阿太堡限度試驗

遵照ASTM D4318液限試驗及ASTM D427塑限試驗規範進行施作。

(1) 液限試驗

遵照ASTM D4318規範施作。

1. 試驗儀器與設備

<1> 藥刀、刮刀、帄光玻璃板、蒸發皿、磅秤、烘箱、液性限儀(圖3.6)。

2. 試驗方法

<1> 將土壤加水充分拌合，放入密閉容器24小時，充分潤濕。

<2> 取出試體至於液限儀之銅杯中，以藥刀抹帄土壤後，用刮刀在土體中央畫出一 凹槽(圖3.7)，再以每秒兩次之頻率進行敲擊，直至兩槽土體逐漸密合。

<3> 記錄其打擊次數N及取土至蒸發皿求其含水比。

<4> 重複2.3動作，以便求其曲線圖。

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圖3.6 液限試驗(1) 圖3.7 液限試驗(2)

(2) 塑限試驗

遵照ASTM D427規範施作。

1. 試驗儀器與設備

<1> 藥刀、毛玻璃、蒸發皿、磅秤、烘箱(圖3.8)。

2. 試驗方法

<1> 將土壤加水充分拌勻，所需水量以能搓成土球為標準，放入密閉容器24小時，

充分潤濕。

<2> 取出土球，搓成約3 mm之土條，待土壤均勻斷裂後放入蒸發皿，進行含水比試 驗(圖3.9)。

圖3.8 塑限試驗(1) 圖3.9 塑限試驗(2)

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3.2.4 粒徑分析試驗

遵照ASTM D452與ASTM D422顆粒分析試驗規範施作。

(1) 篩分析試驗

遵照ASTM D452規範施作。

1. 試驗儀器與設備

<1> ASTM標準篩以及蓋子與底盤(圖3.10)。

<2> 電動搖篩機、磅秤、毛刷、橡皮錘、手套、碼錶、烘箱、篩組與電動搖篩機 2. 試驗準備

砂土烘乾後，以四分法進行取樣，試驗總重約為500g，待冷卻後置入篩組內，進行篩 分析。

3. 試驗方法

<1> 將冷卻至室溫之砂土置入篩組中，上下函蓋與底盤。

<2> 將篩組置入搖篩機中，震盪搖篩約15分鐘(圖3.11)。

<3> 靜置幾分鐘後，分別秤其重量，進行測定分析。

圖3.10 篩分析試驗(1) 圖3.11 篩分析試驗(2)

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(2) 比重計試驗

遵照ASTM D422粒徑分析試驗規範施作。

1. 試驗儀器與設備

<1> 比重計一支，刻度宜自0.09~1.05者，250cc燒杯、碼錶、溫度計、抗凝劑、沖洗 瓶(圖3.12)。

<2> 大量筒兩支，刻度為1000cc者。

2. 試驗準備

<1> 取篩分析通過200號篩之土樣放入容量為250cc之燒杯中。

<2> 加入100cc 抗凝劑溶液(抗凝劑:水=4g:96g)，以玻璃棒調勻後靜置18小時以上。

<3> 以沖洗液將混合液洗入攪拌杯中，加水至八分滿，啟動攪拌機攪拌15分鐘，使 之土壤顆粒分散。

3. 試驗方法

<1> 將攪拌杯中之混合液洗入大量筒內，加水至1000cc。

<2> 以手掌壓緊大量筒之口，上下翻動一分鐘，使混合液混合均勻。

<3> 迅速將大量筒置於桌面固定，啟動碼錶，於歷時1/4、1/2、1、2、5、15、30、

60、250、1440分鐘，測定不同時間之比重讀數(圖3.13)。

<4> 於量測兩分鐘讀數後，取出比重計，放入旁邊裝滿1000cc水之量筒中，之後於讀 數之前30秒，才將比重計移入混合液中計讀。

圖3.12 比重計試驗(1) 圖 3.13 比重計試驗(2)

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