土工試驗(yàn)2比重,顆粒分析方法

1、土的比重試驗(yàn)l 土粒比重是土的三大基本物理性指標(biāo)(比重、密度、含水率)之一l 它是換算土的六個(gè)基本物理性計(jì)算指標(biāo)和評(píng)價(jià)土類的重要依據(jù)之一l 無(wú)量綱量。比重的定義l 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)詞典將材料的比重定義為：l 材料的密度和其標(biāo)準(zhǔn)材料密度之比。l 這一定義更具有科學(xué)性和一般性。l 土粒比重是土粒在溫度105110下烘至恒量時(shí)的質(zhì)量與同體積4時(shí)純水質(zhì)量的比值l 從而有如下土粒比重Gs的表達(dá)式l 通常所說(shuō)土的比重就是指土粒的比重。比重瓶法1目的和適用范圍l 顆粒小于5mm的土用比重瓶法測(cè)定。l 根據(jù)土的分散程度、礦物成分、水溶鹽和有機(jī)質(zhì)的含量又分別規(guī)定用純水和中性液體測(cè)定。l 排氣方法也根據(jù)介質(zhì)的不同分別

2、采用煮沸法和真空抽氣法。2儀器設(shè)備l 2.1比重瓶：容量100(或50)mL。l 比較試驗(yàn)表明，瓶的大小對(duì)比重結(jié)果影響不大，但因100mL的比重瓶可以多取些試樣，使試樣的代表性和試驗(yàn)的精度提高，所以建議采用100mL的比重瓶，但也允許采用50mL的比重瓶。l 2.2天平：稱量200g，感量0.001g。l 2.3恒溫水槽：靈敏度±1。l 2.4砂浴。l 2.5真空抽氣設(shè)備。l 2.6溫度計(jì)：刻度為050，分度值為0.5。l 2.7其他：如烘箱、蒸餾水、中性液體(如煤油)、孔徑2mm及5mm篩、漏斗、滴管等。2.8比重瓶校正l 比重瓶校正一般有兩種方法：l 稱量校正法和計(jì)算校正法。l

3、前一種方法精度比較高，后一種方法引入了某些假設(shè)，但一般認(rèn)為對(duì)比重影響不大。l 本試驗(yàn)以稱量校正法為準(zhǔn)。l 1.將比重瓶洗凈、烘干，稱比重瓶質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。l 2.將煮沸后冷卻的純水注入比重瓶。l 對(duì)長(zhǎng)頸比重瓶注水至刻度處l 對(duì)短頸比重瓶應(yīng)注滿純水，塞緊瓶塞，多余水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出。l 調(diào)節(jié)恒溫水槽至5或10,然后將比重瓶放入恒溫水槽內(nèi)，直至瓶?jī)?nèi)水溫穩(wěn)定。l 取出比重瓶，擦干外壁，稱瓶、水總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。l 3. 以5級(jí)差，調(diào)節(jié)恒溫水槽的水溫，逐級(jí)測(cè)定不同溫度下的比重瓶、水總質(zhì)量，至達(dá)到本地區(qū)最高自然氣溫為止。l 每級(jí)溫度均應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.

4、002g，取兩次測(cè)值的平均值。l 繪制溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線。3試驗(yàn)步驟l 試樣狀態(tài)，規(guī)定用烘干土，也可用風(fēng)干或天然濕度試樣。l 一般規(guī)定有機(jī)質(zhì)含量小于5時(shí)，可以用純水測(cè)定。l 1將比重瓶烘干，將15g烘干土裝入100mL比重瓶?jī)?nèi)(若用50mL比重瓶，裝烘干土約12g)，稱量。l 2為排除土中空氣，將已裝有干土的比重瓶，注蒸餾水至瓶的一半處，搖動(dòng)比重瓶，土樣浸泡20h以上，再將瓶在砂浴中煮沸，煮沸時(shí)間自懸液沸騰時(shí)算起，砂及低液限黏土應(yīng)不少于30min，高液限黏土應(yīng)不少于1h，使土粒分散。l 注意沸騰后調(diào)節(jié)砂浴溫度，不使土液溢出瓶外。l 排氣方法，規(guī)程中仍選用煮沸法為主。如需用中性液體時(shí)，

5、則采用真空抽氣法。l 3長(zhǎng)頸比重瓶，用滴管調(diào)整液面恰至刻度處(以彎月面下緣為準(zhǔn))l 擦干瓶外及瓶?jī)?nèi)壁刻度以上部分的水，稱瓶+水+土總質(zhì)量。l 稱量后立即測(cè)出瓶?jī)?nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。l 4根據(jù)測(cè)得的溫度，從已繪制的溫度與瓶、水總質(zhì)量關(guān)系曲線中查得瓶+水總質(zhì)量。l 5如系砂土，煮沸時(shí)砂粒易跳出，允許用真空抽氣法代替煮沸法排除土中空氣。l 6對(duì)含有某一定量的可溶鹽、不親性膠體或有機(jī)質(zhì)的土，必須用中性液體(如煤油)測(cè)定，并用真空抽氣法排除土中氣體。l 真空壓力表讀數(shù)宜為l00kPa，抽氣時(shí)間12h(直至懸液內(nèi)無(wú)氣泡為止)。l 易溶鹽含量小于0.5時(shí)，用純水和中性液體測(cè)得的比重幾乎無(wú)差異。l 含鹽量

6、大于0.5時(shí)，比重值可差1以上l 因此規(guī)定含鹽量大于0.5時(shí)，用中性液體測(cè)定。l 3.7本試驗(yàn)稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.001g。4結(jié)果整理l 4.1用蒸餾水測(cè)定時(shí)，按下式計(jì)算比重：l m2=ms+瓶+水l m2=ms+瓶+水-排出水的重量l m2=ms+瓶+水-排出水的體積×水密度l m2=ms+瓶+水-排出水的體積×Gwtl m2=ms+瓶+水-土顆粒的體積×Gwtl m2=ms+瓶+水-ms/Gs×Gwtl m2=ms+m1-ms/Gs×Gwtl ms/Gs×Gwt=ms+m1-m2l Gs=ms/(m1+ms-m2)×Gwtl

7、 4.2用中性液體測(cè)定時(shí)，按下式計(jì)算比重：4.3試驗(yàn)記錄格式4.4精密度和允許差。l 本試驗(yàn)必須進(jìn)行二次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，以兩位小數(shù)表示，其平行差值不得大于0.02。5報(bào)告l 5.1土的鑒別分類和代號(hào)。l 5.2土的比重Gs值。l 粗、細(xì)粒土混合料比重的測(cè)定，規(guī)定分別測(cè)定粗、細(xì)粒土的比重，然后取加權(quán)平均值。l浮力法l 比重試驗(yàn)的浮力法是建立在當(dāng)前衡量技術(shù)(大稱量、高精度、低感量天平)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)該試驗(yàn)方法。1目的和適用范圍l 本試驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定土顆粒的比重。l 本試驗(yàn)方法適用于粒徑大于或等于5mm的土，l 且其中粒徑大于或等于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10。l 顆粒大于5

8、mm的礫石、碎石等粗粒，顆粒本身有孔隙存在。l 孔隙又分封閉的與開(kāi)敞的兩部分。l 浸水時(shí)開(kāi)敞部分為水所填充，封閉部分水不能浸入。l 規(guī)程中采用視比重(包括顆粒內(nèi)部所含的封閉孔隙) ，一般指的孔隙，實(shí)際上是指被水充填的孔隙。l 浮力法所測(cè)結(jié)果較為穩(wěn)定。l 但大于20mm粗粒較多時(shí)，采用本方法將增加試驗(yàn)設(shè)備，室內(nèi)使用不便。l 因此，規(guī)定粒徑大于5mm的試樣中大于或等于20mm顆粒含量小于10時(shí)用浮力法。2儀器設(shè)備l 2.1浮力儀(含電子天平)：稱量1000g以上，感量0.001g；應(yīng)附有孔徑小于5mm的金屬網(wǎng)籃，其直徑為1015cm，高為1020cm；適合網(wǎng)籃沉入的盛水容器(圖T 0169-1)。

9、l 2.2其他：烘箱、溫度計(jì)、孔徑5mm及20mm篩等。3試驗(yàn)步驟l 3.1取代表性試樣500l000g(ms)。徹底沖洗試樣，直至顆粒表面無(wú)塵土和其他污物。l 3.2稱燒杯和杯中水的質(zhì)量m1，將金屬網(wǎng)籃緩緩浸沒(méi)于水中，再稱燒杯、杯中水和懸沒(méi)于水中的金屬網(wǎng)籃的總質(zhì)量，并立即測(cè)量容器內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。計(jì)算出懸沒(méi)于水中的金屬網(wǎng)籃的浮力質(zhì)量m2。l 3.3將試樣浸在水中一晝夜取出，立即放入金屬網(wǎng)籃，緩緩浸沒(méi)于水中，并在水中搖晃，至無(wú)氣泡逸出時(shí)為止。l 3.4稱燒杯、杯中水和懸沒(méi)于水中的金屬網(wǎng)籃及試樣的總質(zhì)量m3。并立即測(cè)量容器內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。l 3.5取出試樣烘干，稱量。4結(jié)果整理

10、l 4.1按下式計(jì)算土粒比重：4.2試驗(yàn)記錄格式 4.3按下式計(jì)算土料平均比重：4.4精密度和允許差。l 本試驗(yàn)必須進(jìn)行二次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，以兩位小數(shù)表示，其平行差值不得大于0.02。5報(bào)告l 5.1土的鑒別分類和代號(hào)。l 5.2土的比重Gs值。浮稱法l 1目的和適用范圍l 本試驗(yàn)方法適用于粒徑大于或等于5mm的土l 其中粒徑大于或等于20mm的土質(zhì)量應(yīng)小于總土質(zhì)量的10。l 浮稱法與浮力法的基本原理一樣。2儀器設(shè)備l 2.1靜水力學(xué)天平(或物理天平)：l 稱量1000g以上，感量0.00lg；l 附有孔徑小于5mm的金屬網(wǎng)籃，其直徑為1015cm，高為1020cm；l 適合網(wǎng)籃沉入

11、的盛水容器l 2.2其他：烘箱、溫度計(jì)、孔徑5mm及20mm篩等。3試驗(yàn)步驟l 3.1取代表性試樣5001000g。徹底沖洗試樣，直至顆粒表面無(wú)塵土和其他污物。l 3.2將試樣浸在水中一晝夜取出，立即放入金屬網(wǎng)籃，緩緩浸沒(méi)于水中，并在水中搖晃，至無(wú)氣泡逸出時(shí)為止。l 3.3稱金屬網(wǎng)籃和試樣在水中的總質(zhì)量。l 3.4取出試樣烘干，稱量。l 3.5稱金屬網(wǎng)籃在水中質(zhì)量，并立即測(cè)量容器內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。4結(jié)果整理l 4.1按下式計(jì)算土粒比重：4.2試驗(yàn)記錄格式l 4.3按下式計(jì)算土料平均比重：4.4精密度和允許差。l 本試驗(yàn)必須進(jìn)行二次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，以兩位小數(shù)表示，其平行差值不得

12、大于0.02。5報(bào)告l 5.1土的鑒別分類和代號(hào)。l 5.2土的比重Gs值。虹吸筒法1.目的和適用范圍l 本試驗(yàn)法適用于粒徑大于或等于5mm的土，且其中粒徑20mm土的含量總土質(zhì)量的10。l 由于對(duì)粗顆粒的實(shí)體積測(cè)試不準(zhǔn)，所以虹吸筒法測(cè)得的結(jié)果不穩(wěn)定，測(cè)得的比重值一般偏小。l 一般只在20mm的顆粒含量10時(shí)，才用虹吸筒法。2儀器設(shè)備l 2.1虹吸筒：見(jiàn)圖T 0114-1。l 2.2臺(tái)秤：稱量10kg，感量1g。l 2.3量筒：容積大于2000mL。l 2.4其他：烘箱、溫度計(jì)、孔徑5mm及20mm的篩等。3試驗(yàn)步驟l 3.1取代表性試樣10007000g。將試樣徹底沖洗，直至顆粒表面無(wú)塵土和

13、其他污物。l 3.2再將試樣浸在水中一晝夜取出，晾干(或用布擦干)，稱量。l 3.3注清水入虹吸筒，至管口有水溢出時(shí)停止注水。l 待管不再有水流出后，關(guān)閉管夾，l 將試樣緩緩放入筒中，邊放邊攪，至無(wú)氣泡逸出時(shí)為止，攪動(dòng)時(shí)勿使水濺出筒外。l 稱量筒質(zhì)量。l 3.4待虹吸筒中水面平靜后，開(kāi)管夾，讓試樣排開(kāi)的水通過(guò)虹吸管流入筒中。l 3.5稱量筒與水質(zhì)量后，測(cè)量筒內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。l 3.6取出虹吸筒內(nèi)試樣，烘干，稱量。l 3.7本試驗(yàn)稱量準(zhǔn)確至1g。4結(jié)果整理l 4.1按下式計(jì)算比重：4.2試驗(yàn)記錄格式l 4.3按下式計(jì)算土料平均比重：4.4精密度和允許差。l 本試驗(yàn)必須進(jìn)行二次平行測(cè)定，

14、取其算術(shù)平均值，以兩位小數(shù)表示，其平行差值不得大于0.02。5報(bào)告l 5.1土的鑒別分類和代號(hào)。l 5.2土的比重Gs值。補(bǔ)充說(shuō)明l 比重瓶法僅能用作細(xì)粒土(小于5mm)的比重測(cè)定，但天然土常為粗、細(xì)顆粒混合而成，尤其是在路堤填料中經(jīng)常遇到。因此，大于5mm的粗粒土用虹吸筒法測(cè)定比重。l 由于虹吸筒不能同時(shí)測(cè)定小于5mm顆粒的比重，這樣對(duì)全粒徑土體就需要采用聯(lián)合測(cè)定的方法。l 即分別采用比重瓶法和虹吸筒法(或浮力法、浮稱法等)測(cè)定比重，然后再求其加權(quán)平均值。顆粒分析試驗(yàn)l 土是各種顆粒粒徑的集合體。l 主要由礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)組成。l 土粒的礦物成分主要決定于母巖成分及所經(jīng)受的風(fēng)化(物理、化學(xué)和

15、生物風(fēng)化)作用。l 無(wú)黏性顆粒主要是由化學(xué)穩(wěn)定的(如石英)或強(qiáng)度較小的原生礦物(如白云母、長(zhǎng)石)所組成。l 黏粒主要是由次生礦物組成。較大的黏粒，主要成分為高嶺石類礦物，較細(xì)的黏粒主要成分為蒙脫石、伊利石等類礦物。l 土的顆粒大小與土的物理力學(xué)性質(zhì)有著一定的關(guān)系。l 根據(jù)土的顆粒組成進(jìn)行分類，可以概略地判定其透水性、可塑性、收縮、膨脹等物理力學(xué)性質(zhì)。l 在工程上將各種幾何尺寸相近、工程性質(zhì)相似的土顆粒劃分為若干組，稱為粒組。l 所謂土的顆粒組成(或機(jī)械組成)就是土中各種粒組的相對(duì)含量，稱為土的顆粒級(jí)配。l 通常用占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)(或小于某一粒徑土質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù))表示。l 確定土的粒組

16、的相對(duì)含量的方法，稱為顆粒分析試驗(yàn)。l 在工程實(shí)踐中，最常用的顆粒分析試驗(yàn)有兩大類：l 一是機(jī)械分析法，如篩析法；l 二是物理分析法(靜水沉降分析法) ，如密度計(jì)法、移液管法等等。l 前者適用于分析粒徑大于0.075mm且不大于60mm的土顆粒，l 后者適用于分析粒徑小于0.075mm的土顆粒。l 若土中粗細(xì)顆粒兼有，則聯(lián)合采用篩析法及密度計(jì)法或移液管法。 篩分法1.目的和適用范圍l 本試驗(yàn)法適用于分析粒徑大于0.075mm的土顆粒組成。l 對(duì)于粒徑大于60mm的土樣，本試驗(yàn)方法不適用。2儀器設(shè)備l 2.1標(biāo)準(zhǔn)篩：粗篩(圓孔)孔徑為60mm、40mm、20mm、l0mm、5mm、2mm；l 細(xì)

17、篩孔徑為2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm。l 2.2天平：稱量5000g，感量5g；稱量1000g，感量1g；稱量200g，感量0.2g。l 2.3搖篩機(jī)。l 2.4其他：烘箱、篩刷、燒杯、木碾、研缽及杵等。l 2.2天平：稱量5000g，感量5g；稱量1000g，感量1g；稱量200g，感量0.2g。l 2.3搖篩機(jī)。l 2.4其他：烘箱、篩刷、燒杯、木碾、研缽及杵等。l 分析篩的孔徑，可根據(jù)試樣顆粒的粗、細(xì)情況靈活選用。3試樣l 從風(fēng)干、松散的土樣中，用四分法按下列規(guī)定取具有代表性的試樣： l 3.1小于2mm顆粒的土100300g。l 3.2最大粒徑小于l

18、0mm的土300900g。l 3.3最大粒徑小于20mm的土10002000g。l 3.4最大粒徑小于40mm的土20004000g。l 3.5最大粒徑大于40mm的土4000g以上。4試驗(yàn)步驟l 4.1對(duì)于無(wú)凝聚性的土l 對(duì)無(wú)凝聚性的土樣，可采用干篩法；l 對(duì)含有部分黏土的礫類土，必須用水篩法，以保證顆粒充分分散。l 4.1.1按規(guī)定稱取試樣，將試樣分批過(guò)2mm篩。l 4.1.2將大于2mm的試樣按從大到小的次序，通過(guò)大于2mm的各級(jí)粗篩。將留在篩上的土分別稱量。l 4.1.3 2mm篩下的土如數(shù)量過(guò)多，可用四分法縮分至100800g。將試樣按從大到小的次序通過(guò)小于2mm的各級(jí)細(xì)篩?？捎脫u篩

19、機(jī)進(jìn)行振搖。振搖時(shí)間一般為1015min。l 4.1.4由最大孔徑的篩開(kāi)始，順序?qū)⒏骱Y取下，在白紙上用手輕叩搖晃，至每分鐘篩下數(shù)量不大于該級(jí)篩余質(zhì)量的1為止。漏下的土粒應(yīng)全部放入下一級(jí)篩內(nèi)，并將留在各篩上的土樣用軟毛刷刷凈，分別稱量。l 4.1.5篩后各級(jí)篩上和篩底土總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差，不應(yīng)大于1。4.1.6如2mm篩下的土不超過(guò)試樣總質(zhì)量的10，可省略細(xì)篩分析；如2mm篩上的土不超過(guò)試樣總質(zhì)量的10，可省略粗篩分析。 l 4.2對(duì)于含有黏土粒的砂礫土l 4.2.1將土樣放在橡皮板上，用木碾將黏結(jié)的土團(tuán)充分碾散，拌勻、烘干、稱量。如土樣過(guò)多時(shí)，用四分法稱取代表性土樣。l 4.2.2將試樣

20、置于盛有清水的瓷盆中，浸泡并攪拌，使粗細(xì)顆粒分散。l 4.2.3將浸潤(rùn)后的混合液過(guò)2mm篩，邊沖邊洗過(guò)篩，直至篩上僅留大于2mm以上的土粒為止。然后，將篩上洗凈的砂礫風(fēng)干稱量。按以上方法進(jìn)行粗篩分析。l 4.2.4通過(guò)2mm篩下的混合液存放在盆中，待稍沉淀，將上部懸液過(guò)0.075mm洗篩，用帶橡皮頭的玻璃棒研磨盆內(nèi)漿液，再加清水、攪拌、研磨、靜置、過(guò)篩，反復(fù)進(jìn)行，直至盆內(nèi)懸液澄清。最后，將全部土粒倒在0.075mm篩上，用水沖洗，直到篩上僅留大于0.075mm凈砂為止。l 4.2.5將大于0.075mm的凈砂烘干稱量，并進(jìn)行細(xì)篩分析。l 4.2.6將大于2mm顆粒及20.075mm的顆粒質(zhì)量從

21、原稱量的總質(zhì)量中減去，即為小于0.075mm顆粒質(zhì)量。l 4.2.7如果小于0.075mm顆粒質(zhì)量超過(guò)總土質(zhì)量的10，有必要時(shí)，將這部分土烘干、取樣，另做密度計(jì)或移液管分析。5結(jié)果整理l 5.1按下式計(jì)算小于某粒徑顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：l 5.2當(dāng)小于2mm的顆粒如用四分法縮分取樣時(shí)，按下式計(jì)算試樣中小于某粒徑的顆粒質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)：l 5.3在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以小于某粒徑的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，以粒徑(mm)為橫坐標(biāo)，繪制顆粒大小級(jí)配曲線，求出各粒組的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，以整數(shù)()表示。l 5.4必要時(shí)按下式計(jì)算不均勻系數(shù)：5.5本試驗(yàn)記錄格式如表T 0115-1。l5.6精密度和允許差l 篩

22、后各級(jí)篩上和篩底土總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差，不應(yīng)大于1。 6報(bào)告l 6.1土的鑒別分類和代號(hào)。l 6.2顆粒級(jí)配曲線。l 6.3不均勻系數(shù)Cu。密度計(jì)法l 密度計(jì)法也稱比重計(jì)法。l 密度計(jì)分為甲種和乙種。l 甲種密度計(jì)讀數(shù)表示1000mL懸液中的干土重；乙種密度計(jì)讀數(shù)表示懸液比重。l 兩種密度計(jì)的制造原理和使用方法基本相同。但是兩種密度計(jì)在刻度時(shí)所采用的懸液溫度標(biāo)準(zhǔn)不同l 因此，在密度計(jì)校準(zhǔn)及土量百分比的計(jì)算公式中，有嚴(yán)格的區(qū)別，如不加以注意，將會(huì)造成錯(cuò)誤。l 由于密度計(jì)制造不一定規(guī)范，造成浮泡體積和刻度不準(zhǔn)確，加之密度計(jì)的刻度是以純水作為作為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)懸液加入分散劑后，則比重增大l 故需要在使

23、用前對(duì)刻度、彎月面、土粒沉降距離、溫度、分散劑等的影響進(jìn)行校驗(yàn)。密度計(jì)法分析的原理l 密度計(jì)法顆粒分析試驗(yàn)是將定量的土樣和水混合制成懸液。l 懸液經(jīng)過(guò)攪拌，大小顆粒均勻地分布于水中，此時(shí)，懸液的濃度上下一致。顆粒相同的土粒依照司篤克斯定律將以等速v下降，經(jīng)過(guò)t秒鐘后所有粒徑為d的顆粒下降的距離L=vtl 因此，所有大于d的顆粒已經(jīng)下降到L平面以下，L平面以上則僅有小于d的顆粒。l 因此量得L深度處懸液的比重與原來(lái)懸液的比重相比較，即可求出粒徑小于d的顆粒占的百分?jǐn)?shù)。l 在不同時(shí)間內(nèi)量得不同L深度處的密度，即可找出不同粒徑的數(shù)量，以繪成顆粒大小分布曲線。1目的和適用范圍l 密度計(jì)法適用于分析粒徑

24、小于0.075mm的細(xì)粒土。2儀器設(shè)備l 2.1密度計(jì)l 2.1.1甲種密度計(jì)：刻度單位以20時(shí)每1000mL懸液內(nèi)所含土質(zhì)量的克數(shù)表示，刻度為-550最小分度值為0.5。l 2.1.2乙種密度計(jì)：刻度單位以20時(shí)懸液的比重表示，刻度為0.9951.020，最小分度值為0.0002。l 2.2量筒：容積為1000mL內(nèi)徑為60mm，高度為350mm±10mm，刻度為01000mL。l 2.3細(xì)篩：孔徑為2mm、0.5mm、0.25mm；洗篩：孔徑為0.075mm。l 2.4天平：稱量100g，感量0.1g；稱量100g(或200g)，感量0.01g。l 2.5溫度計(jì)：測(cè)量范圍050，

25、精度0.5。l 2.6洗篩漏斗：上口直徑略大于洗篩直徑，下口直徑略小于量筒直徑。l 2.7煮沸設(shè)備：電熱板或電砂浴。l 2.8攪拌器：底板直徑50mm，孔徑約3mm。l 2.9其他：離心機(jī)、烘箱、三角燒瓶(500mL)、燒杯(400mL)、蒸發(fā)皿、研缽、木碾、稱量鋁盒、秒表等。3試劑l 濃度25氨水、氫氧化鈉(NaOH)、草酸鈉(Na2C2O4)、六偏磷酸鈉(NaPO3)6、焦磷酸鈉(Na4P4P2O7·10H2O)等；如須進(jìn)行洗鹽手續(xù)，應(yīng)有10鹽酸、5氯化鋇、10硝酸、5硝酸銀及6雙氧水等。l 選用的試劑供作分散處理和洗鹽之用，其中六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉屬?gòu)?qiáng)分散劑。4試樣l 密度計(jì)分

26、析土樣應(yīng)采用風(fēng)干土。土樣充分碾散，通過(guò)2mm篩(土樣風(fēng)干可在烘箱內(nèi)以不超過(guò)50鼓風(fēng)干燥)。l 求出土樣的風(fēng)干含水率，并按下式計(jì)算試樣干質(zhì)量為30g時(shí)所需的風(fēng)干土質(zhì)量。準(zhǔn)確至0.01g。l 密度計(jì)分析用的土樣采用風(fēng)干土，試樣質(zhì)量為30g，即懸液濃度為3。5密度計(jì)校正l 密度計(jì)應(yīng)進(jìn)行溫度、土粒比重和分散劑的校正。l 5.2溫度校正：當(dāng)密度計(jì)的刻制溫度是20，而懸液溫度不等于20時(shí)，應(yīng)進(jìn)行校正，校正值查表T 0116-1。ll 5.3土粒比重校正：l 密度計(jì)刻度應(yīng)以土粒比重2.65為準(zhǔn)。當(dāng)試樣的土粒比重不等于2.65時(shí)，應(yīng)進(jìn)行土粒比重校正。l 5.4分散劑校正：密度計(jì)刻度系以純水為準(zhǔn)，當(dāng)懸液中加入分

27、散劑時(shí)，相對(duì)密度增大，故須加以校正。l 注純水入量筒，然后加分散劑，使量筒溶液達(dá)1000mL。用攪拌器在量筒內(nèi)沿整個(gè)深度上下攪拌均勻，恒溫至20。然后將密度計(jì)放入溶液中，測(cè)記密度計(jì)讀數(shù)。此時(shí)密度計(jì)讀數(shù)與20時(shí)純水中讀數(shù)之差，即為分散劑校正值。l6土樣分散處理l 土樣的分散處理，采用分散劑。對(duì)于使用各種分散劑均不能分散的土樣(如鹽漬土等)，須進(jìn)行洗鹽。l 對(duì)于一般易分散的土，用25氨水作為分散劑，其用量為：30g土樣中加氨水lmL。l 對(duì)于用氨水不能分散的土樣，可根據(jù)土樣的pH值，分別采用下列分散劑：l 6.1酸性土(pH<6.5)l 30g土樣加0.5molL氫氧化鈉20mL。l 溶液配

28、制方法：稱取20gNaOH(化學(xué)純)，加蒸餾水溶解后，定容至1000mL，搖勻。l 6.2中性土(pH=6.57.5)l 30g土樣加0.25molL草酸鈉18mLl 33.5g Na2C2O4(化學(xué)純)，定容至1000mL。l 6.3堿性土(pH>7.5)l 30g土樣加0.083molL六偏磷酸鈉15mL。l 51g(NaPO3)6(化學(xué)純)，定容至l000mLl 6.4若土的pH大于8，l 用六偏磷酸鈉分散效果不好或不能分散時(shí)，則30g土樣加0.125molL焦磷酸鈉14mL。l 55.8g Na4P2O7·10H2O(化學(xué)純)，定容至1000mLl 對(duì)于強(qiáng)分散劑(如焦磷

29、酸鈉)仍不能分散的土，可用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(粒徑大于2mm的)100g放入土樣中一起浸泡，不斷搖蕩約2h，再過(guò)2mm篩，將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分開(kāi)，然后加入0.083molL六偏磷酸15mL。l 對(duì)于可能含有水溶鹽，采用以上方法均不能分散的土樣，要進(jìn)行水溶鹽檢驗(yàn)。l 其方法是：取均勻試樣約3g，放入燒杯內(nèi)，注入46mL蒸餾水，用帶橡皮頭的玻璃棒研散，再加25mL蒸餾水，煮沸510min，經(jīng)漏斗注入30mL的試管中，塞住管口，放在試管架上靜置一晝夜。l 若發(fā)現(xiàn)管中懸液有凝聚現(xiàn)象(在沉淀物上部呈松散絮絨狀)，則說(shuō)明試樣中含有足以使懸液中土粒成團(tuán)下降的水溶鹽，要進(jìn)行洗鹽。 7洗鹽(過(guò)濾法)l 7.1將分散用

30、的試樣放入調(diào)土皿內(nèi)，注入少量蒸餾水，拌和均勻。l 將濾紙微濕后緊貼于漏斗上，然后將調(diào)土皿中土漿迅速倒入漏斗中，并注入熱蒸餾水沖洗過(guò)濾。l 附于皿上的土粒要全部洗入漏斗。l 若發(fā)現(xiàn)濾液混濁，須重新過(guò)濾。8試驗(yàn)步驟l 本規(guī)程所規(guī)定的試驗(yàn)步驟適用于甲、乙兩種密度計(jì)。l 8.1將稱好的風(fēng)干土樣倒入三角燒瓶中，注入蒸餾水200mL，浸泡一夜。按前述規(guī)定加入分散劑。l 8.2將三角燒瓶稍加搖蕩后，放在電熱器上煮沸40min(若用氨水分散時(shí)，要用冷凝管裝置；若用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂時(shí)，則不需煮沸)。l 8.3將煮沸后冷卻的懸液倒入燒杯中，靜置lmin。l 將上部懸液通過(guò)0.075mm篩，注入1000mL量筒中。l

31、 杯中沉土用帶橡皮頭的玻璃棒細(xì)心研磨。加水入杯中，攪拌后靜置lmin，再將上部懸液通過(guò)0.075mm篩，倒入量筒。反復(fù)進(jìn)行，直至靜置lmin后，上部懸液澄清為止。l 最后將全部土粒倒入篩內(nèi)，用水沖洗至僅有大于0.075mm凈砂為止。l 注意量筒內(nèi)的懸液總量不要超過(guò)1000mL。l 8.4將留在篩上的砂粒洗入皿中，風(fēng)干稱量，并計(jì)算各粒組顆粒質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。l 8.5向量筒中注入蒸餾水，使懸液恰為l000mL(如用氨水作分散劑時(shí)，這時(shí)應(yīng)再加入25氨水0.5mL，其數(shù)量包括在1000mL內(nèi))。l 8.6用攪拌器在量筒內(nèi)沿整個(gè)懸液深度上下攪拌lmin,往返約30次，使懸液均勻分布。l 8.7取

32、出攪拌器，同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表。測(cè)記0.5min、lmin、5min、15min、30min、60min、120min、240min及1440min的密度計(jì)讀數(shù)，直至小于某粒徑的土重百分?jǐn)?shù)小于10為止。l 每次讀數(shù)前1020s將密度計(jì)小心放入量筒至約接近估計(jì)讀數(shù)的深度。讀數(shù)以后，取出密度計(jì)(0.5min及l(fā)min讀數(shù)除外)，小心放入盛有清水的量筒中。每次讀數(shù)后均須測(cè)記懸液溫度，準(zhǔn)確至0.5。l 8.8如一次做一批土樣(20個(gè))，可先做完每個(gè)量筒的0.5min及l(fā)min讀數(shù)，再按以上步驟將每個(gè)土樣懸液重新依次攪拌一次。l 然后分別測(cè)記各規(guī)定時(shí)間的讀數(shù)。同時(shí)在每次讀數(shù)后測(cè)記懸液的溫度。l 8.9密度計(jì)讀數(shù)

33、均以彎月面上緣為準(zhǔn)。l 甲種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至1，估讀至0.1；乙種密度計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確至0.001，估讀至0.0001。l 為方便讀數(shù)，采用間讀法，即0.001讀作1，而0.000l讀作0.1。這樣既便于讀數(shù)，又便于計(jì)算。9結(jié)果整理l 9.1小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比按下列公式計(jì)算：l9.1.2乙種密度計(jì)l 9.2土粒直徑按下列公式計(jì)算l 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，公式(T 0116-4)可寫成也可按圖T 0116-1確定。ll 9.3以小于某粒徑的顆粒百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，以粒徑(mm)為橫坐標(biāo)，在半對(duì)數(shù)紙上，繪制粒徑分配曲線(圖T 01163)。求出各粒組的顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，并且不大于d10的數(shù)據(jù)點(diǎn)至少有

34、一個(gè)。l 如系與篩分法聯(lián)合分析，應(yīng)將兩段曲線繪成一平滑曲線。10報(bào)告l 10.1土的鑒別分類和代號(hào)l 10.2顆粒分析試驗(yàn)記錄表l 10.3土的顆粒級(jí)配曲線。l 土粒直徑計(jì)算公式，在“歷史”的文獻(xiàn)中，多采用以下兩式表達(dá)：移液管法l 移液管法是根據(jù)各種粒徑在一定時(shí)間內(nèi)下沉距離的關(guān)系來(lái)計(jì)算吸取懸液的時(shí)間和距離，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用固定顆粒和吸取深度來(lái)計(jì)算時(shí)間。1目的和適用范圍l 本試驗(yàn)方法適用于分析粒徑小于0.075mm細(xì)粒土的組成。l 本試驗(yàn)方法適用于粒徑小而比重大的細(xì)粒土。2儀器設(shè)備l 2.1分析天平：感量0.001g。l 2.2移液管：為土的顆粒分析特制的25mL移液管，管端側(cè)面開(kāi)有四個(gè)小孔(圖T0117-1)。l 2.3恒溫水槽：高度應(yīng)高于量筒。l 2.4 1000mL量筒、50mL小燒杯(高型)等，其他與密度計(jì)分析相同。l 移液管法不能保證吸取同一深度處的懸液，因此，我們將移液管端部略為