第三章 試驗方法及流程
3.3 基本物理性質測定
本研究參照 ASTM 試驗相關規範之標準程序，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。
3.3.1 阿太堡限度試驗
遵照ASTM D4318-83液限試驗及ASTM D427-83塑限試驗規範進行施作。
(1) 液限試驗
遵照ASTM D4318-83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3.4)。
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圖 3. 4 液限試驗儀器 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3.5)，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量。
<4> 重複2.3動作，以便求其曲線圖。
圖 3. 5 液限試驗 (2) 塑限試驗
遵照ASTM D427-83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3.6)。
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圖 3. 6 塑性試驗儀器 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(圖3.7)，待土壤均勻斷裂後放入蒸發皿，
進行含水量試驗。
圖 3. 7 塑性試驗
3.3.2 比重試驗
遵照 ASTM D854-83 比重試驗規範施作。
(1) 試驗儀器與設備
1. 烘箱、比重瓶、酒精燈、石綿網、三腳鐵架、漏斗、燒杯、手套(圖 3.8)。
2. 精度至 0.01gm 以下之電子秤。
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圖 3. 8 比重試驗儀器 (2)試驗方法
1. 將欲使用之比重瓶秤其重量，取約 15g 土樣倒入比重瓶中並秤其重量和。
2. 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 3.9)。
3. 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。
4. 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. 9 比重試驗
3.3.3 粒徑分析試驗
遵照ASTM D422顆粒分析試驗規範施作。
(1) 篩分析試驗
遵照ASTM D42-80規範施作。
1. 試驗儀器與設備
<1> ASTM標準篩以及蓋子與底盤。
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<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
I.
將冷卻至室溫之砂土置入篩組中，上下函蓋與底盤。II. 將篩組置入搖篩機中，震盪搖篩約15分鐘(圖3.10)。
III. 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 (2) 比重計試驗
遵照ASTM D42-63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3.11)。
圖 3. 11 比重計試驗儀器
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<2> 大量筒兩支，刻度為1000cc者。
2. 試驗準備
I. 取篩分析通過200號篩之土樣放入容量為250cc之燒杯中。
II. 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。
III. 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
I. 將攪拌杯中之混合液洗入大量筒內，加水至1000cc。
II. 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。
III. 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3.12)。
IV. 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
3.3.4 夯實試驗
本試驗施作修正Proctor試驗，遵照ASTM D1557-78規範施作。
(1) 試驗儀器與設備
1. 金屬夯錘，直徑 5.1cm，質量 4.5kg。錘附有外套館以控制自由落距為 45.8cm； 金 屬模15.24cmψ× 12.7cmH(圖 3.13)。
2. 藥刀，磅秤，蒸發皿
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圖 3. 13 夯實試驗儀器 (2) 試驗準備
準備共約 25kg 之烘乾土，分為單包為 5kg，調配不同之重量含水量並放置 24 小時。
(3) 試驗方法
1. 秤標準夯實模重，將土樣分為 5 層置模內，以 55 下/層內之方式(圖 3.14)；
2. 將金屬模延伸環去除，以藥刀刮平土面，除去多餘的部分，不足凹處以土填平(圖 3.15)。
3. 挖取中間土樣及皿重，放入溫度為 110∘ 烘箱持續 24 小時；
4. 步驟 2 及 3 連續重複五次；
5. 繪製重量含水量-土壤乾密度之曲線，於圖中求得土樣之 OMC 及 ρd(max)。
圖 3. 14 修正夯實試驗(1)
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圖 3. 15 修正夯實試驗(2)