2023土的分散性判别试验规程

土的分散性判别试验规程II目 次前 言 II总则 1规性用件 2术语 3符号 4基规定 6双度法价的散性 7般定 7器备 7作骤 7价准 针法价的散性 12般定 12器备 12样备 12作骤 13价准 15土法价的散性 17般定 17器备 17样备 17作骤 18价准 18孔水离法价的分性 19般定 19出制取 19离（Ca2+）的法） 19离（Mg2+）定（镁量定） 21离（Na+）和子（K+）的定火度法） 21价准 22附录A：土比校值 24附录B：温校值 25附录C：水动黏数(1×10-6kPa·s) 26附录D：粒计系数K值表 27附录E：土分性判别 28本标用说明 29引用准录 30条文明 31PAGEPAGE161总则2.00mm2规范性引用文件GB/T50123-2019土工试验方法标准YS/T5225-2016土工试验规程SL251-2015NB/T10235-2019术语双密度计法doubledensimetermethod对土样进行不同条件下的两次密度计试验来测定黏粒（＜0.005mm）针孔法pinholetestmethod通过土的抗冲蚀能力判别土的分散性的方法称为针孔法。3.2土块法soilblockmethod根据肉眼观察浸放在水里的土块中胶粒的分散性状，判别土的分散性类别的方法称为土块法。孔隙水阳离子法cationofporewatermethod通过对影响分散性的关键性因素钠离子采用钠百分比定量指标判定土的分散性的方法称为孔隙水阳离子法。分散度dispersion不加分散剂的黏粒含量与加分散剂黏粒含量之比，以百分数表示。符号物理性质指标w0——风干土含水率；m0——风干土质量；md——干土质量；KT——T℃时悬液的电导率；T——测定时悬液的温度；Cs——土粒比重校正值；mT——温度校正值；nw——弯液面校正值；CD——分散剂校正值；ρs——土粒密度；ρw20——20℃时水的密度；d——粒径；η——水的动力黏滞系数；GwT——温度为T℃时的水的比重；ρw0——4℃时水的密度；g——重力加速度；Lt——某一时间t内的土粒沉降距离；t——沉降时间；wL——液限含水率。化学性质指标b(1Ca2+)2b(1Mg2+)——镁离子的质量摩尔浓度；2b(Na+)——钠离子的质量摩尔浓度；b(K+)——钾离子的质量摩尔浓度。分散性计算指标D——分散度；TDS——孔隙水中阳离子总量；PS——钠百分比。本标准所用的仪器设备应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB/T15406的有关规定，并应进行检定或校准。本标准试验用水，除特殊要求外均应为纯水。本标准试验用试剂，除特殊要求外应为国家标准二级品或以上等级的试剂。6.1.1 2.00mm的土。201000mL0.5；200.995~1.0200.0002。、、0.5mm、0.25mm、0.15mm；0.075mm。200g0.01g。1000mL0mL~1000mL，分度。5 0℃~500.5℃。50mm3mm400mm4%6%1%10%5%10%5%30gm0=md(1+0.01wo) （6.3.2-1）式中：w0——风干土含水率（%）；m0——风干土质量（g）；md——干土质量（g）。0.5%法或目测法：（1:5）的电导率，20℃时的电导率应按下式计算：K = KT

（6.3.2-2）式中：K20——20℃时悬液的电导率（μS/cm）；KT——T℃时悬液的电导率（μS/cm）；T——测定时悬液的温度（℃）。当K20＞1000μS/cm时，应洗盐。3g25mL煮沸10min冷却后移入试管中，放置过夜，观察试管，当出现凝聚现象时应洗盐。5cm23~51053~510530g200mL，12h。1h。0.075mm150.075mm0.075mm410mL1000mL1min300.5min1min2min、5min、15min、30min、60min、120min、180min1440min10s~20s0.00020.50.075mm1150.075mm筛，按本标准第4.3.2条第76.3.2-130g30g200mL，12h。10min1000mL301min351h。0.5min、1min、2min、5min、15min、30min、60min、120min、180min和1440min时的密度计读数。10s~20s0.00020.50.075mm1150.075mm筛，按本标准第4.3.2条第7（＜0.005mm的颗粒mX=100Cs(R1+mT+nw−CD) （6.3.4-1）mdCs=ρs ∙

（6.3.4-2）ρs−ρw20

2.65式中：X——小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数（％）；Cs——土粒比重校正值，也可按附录A执行；R1——甲种密度计读数；mT——温度校正值，可按附录B执行；nw——弯液面校正值；CD——分散剂校正值；ρs——土粒密度（g/cm3）；ρw20——20℃时水的密度（g/cm3）。X=100VC′[(R

−1)+m′+n′−C′]ρ

（6.3.4-3）md s 2

T w Dw20C′=ρs

（6.3.4-4）s ρs−ρw20式中：V——悬液体积（mL）；sC′——土粒比重校正值，也可按附录A执行；sR2——乙种密度计读数；Tm′——温度校正值，可按附录B执行；Twn′wDC′Dd=√1800×104η(Gs−GwT)ρw0g式中：d——粒径（mm）；

∙Ltt

（6.3.4-5）η——水的动力黏滞系数（1×10-6kPa·s），可按附录C执行；GwT——温度为T℃时的水的比重；ρw0——4℃时水的密度（g/cm3）；g——重力加速度（981cm/s2）；Lt——某一时间t内的土粒沉降距离（cm）；t——沉降时间（s）。为了简化计算，式（6.3.4-5）也可以写成：d=K√Ltt式中：K——粒径计算系数[K=√1800×104η

（6.3.4-6）(Gs−GwT)ρw0g值可按附录D执行。D=不加分剂黏含量×100% （6.3.5-1）加分散剂的黏粒含量式中：D——分散度。6.4.1 表6.4.1双密度计试验评价土的分散性标准类别分散度D/%分散性土＞50过渡性土30~50非分散性土＜30注：D=（不加分散剂的黏粒含量/加分散剂的黏粒含量）×100%注：双密度计法针对分散性土与普通黏性土的差别设计的分析试验，但它无法反映水流对土粒的冲刷因素，且对含盐量大的土结果不可靠。2.00mm的土样。（＜0.005mm）10%4的土。。10kg5g。200g0.01g。30mm~38mm38mm；1.0mm；1.5mm5mm~10mm1.0mm去下部余土。2mm24hwm= mw式中：mw——加水质量（g）；m——土样质量（g）；

×0.01(w−w0) （7.3.2-1）w——试验要求含水率（%）。1.0mm4~55.4.1图7.4.1水平针孔试验装置示意图50mm180mm380mm1020mm1.0mm4~55.4.25mm~10mm的砾石作图7.4.2垂直针孔试验装置示意图50mm180mm380mm1020mm5n~10n7.5.1 表7.5.1针孔试验评价土的分散性标准类别水头在某一水头下的试验持续时间最终流量流出水的混浊情况最终孔径h(mm)t（min）Q（mL/s）d（mm）分散性土50505101.0~1.41.0~1.4混浊较混浊≥2.0＞1.5过渡性土5018038010550.8~1.01.4~2.71.8~3.2稍混浊≤1.5≥1.5非分散性土1020102055＞3＜3稍透明透明＜1.51.02.00mm的土样。（＜0.005mm）10%4。10kg5g。200g0.01g。烧杯：250mL。0.1g0.01g/cm3：ρ=mV0

（8.3.1-1）式中：ρ——试样湿密度（0.01g/cm3）；V0——环刀容积（cm3）。2mm2mm2mm24h250ml250ml。1cm5min10min8.5.1 表8.5.1土块试验评价土的分散性标准类别浸水后特征分散性土土块水解后混浊，土很快扩散到整个量杯底部，水呈雾状，经久不清。过渡性土土块水解后四周有微量混浊水，但扩散范围小。非分散性土无分散出胶粒的反应，土块水解后在量杯底部以细颗粒状平堆，水色是清的，或稍混浊后很快又变清。9.1.19.2.1孔隙水阳离子法适用于粒径小于2.00mm的土样。9.21过滤设备：包括真空泵、平底瓷漏斗、抽滤瓶。2离心机：转速为10000r/min。3天平：称量200g，分度值0.01g。4其他：广口瓶、细颈瓶等、微孔滤膜。9.2.2浸出液制取法试验应按下列步骤进行：1取一定质量的干土，用纯水拌和到接近液限的稠度，静置24h。液限加水量应按下式计算：

wm= mw

×0.01(wL−w0) （9.2.2-1）式中：wL——液限含水率（%）。（Ca2+）法）25mL0.1mL。200g0.0001g。1：410mL40mL纯水混匀。95铬黑T0.5gT100g（pH=10）67．50g（NH4Cl）300mL纯水中，570mL1000mL0.5g50g于棕色瓶中，并放入干燥器中。2mol/L氢氧化钠（NaOH）8g100mL无二氧化碳105℃~1104h~6h的分析纯CaCO30.50025L0.5ol/LO2C200L0.01mol/L。0.01mol/L3.720g溶于无CO2的纯水中，微热溶解，冷却后定容至1000mL。用氯化锌标准溶液标定。浓度为0.01mol/L标准溶液的标定应用移液管吸取3份浓度为0.01mol/L10mL350mL，10mLT955mL3C(EDTA)=V

C(Zn2+)

（9.3.3-1）C VE式中：C(EDTA)——EDTA标准溶液的浓度（mol/L）；VC——氯化锌标准溶液的用量（mL）；C(Zn2+)——氯化锌标准溶液的浓度（mol/L）；VE——EDTA标准溶液的用量（mL）。（Ca2+）150mL2o/L氢氧化钠2（21n~2n，0.01mL。7.3.5 钙离子的含量按下列公式计算，计算至0.01mmol/L，平行最大允许差值为0.1mmol/Lb(1Ca2+)=2×C(EDTA)VE1×103 （9.3.4-1）2 V式中：b(1Ca2+)——钙离子的质量摩尔浓度（mmol/L）；2（mol/L）；Ca2+（mL）；V（mL）。（）9.3.19.3.29.3.3（Mg2+）25mL5mL，摇匀，T蓝色为止，记下0.01mL。7.3.47.3.4条的规定，滴定钙离子对0.1mmol/Lb(1Mg2+)=2×C(EDTA)(VE2−VE1)×103 （9.4.5-1）2 V式中：b(1Mg2+)——镁离子的质量摩尔浓度（1

mmol/L）；2 2C(EDTA)——EDTA标准溶液浓度（mol/L）；VE1——滴定Ca2+时所用的EDTA体积（mL）；VE2——滴定Ca2+、Mg2+合量时所用的EDTA标准溶液体积（mL）；V——试验时吸取土提取液量（mL）。（Na+）（K+））100g0.0001g。钠（Na+）550（NaCl）0.2542g，1000mL0.1mg/mL（+1051℃烘干4hh（C）0.1907g1000mL0.1mg/mL（Na+）(K+）50mL9、0.5mL、、2.5mL、、10mL、15mL、20mL、25mL0mg/L1mg/L2mg/L5mg/L10mg/L20mg/L30mg/L40mg/L、50mg/L10mL~20mLb(Na+)=NKn23

（9.5.4-1）（mmol/L）；NN=1；Kn（mg/L）；23——钠离子的摩尔质量（g/mol）。0.5mmol/Lb(K+)=NKk39

（9.5.5-1）式中：b(K+)——钾离子的质量摩尔浓度（mmol/L）；N——土浸出液的稀释倍数，当直接取土浸出液比色时，N=1；KK——由标准曲线查得的钾离子含量（mg/L）；39——钾离子的摩尔质量（g/mol）。9.6评价标准TDS=b(Na+)+b(K+)+b(1Ca2+)+b(1Mg2+) （9.6.1-1）2 2式中：b(1Ca2+)——钙离子的质量摩尔浓度（1

mmol/L）；2 2b(1Mg2+)——镁离子的质量摩尔浓度（1

mmol/L）；2 2b(Na+)——钠离子的质量摩尔浓度（mmol/L）；b（K+）——钾离子的质量摩尔浓度（mmol/L）；TDS——孔隙水中阳离子总量（1n

mmol/L）。PS=b(Na+)/TDS×100 （9.6.2-1）式中：PS——钠百分比（%）。图9.6.3孔隙水阳离子试验评价土的分散性图注：TDS为浸提液中阳离子总量，TDS=b(Na+)+b(K+)+b(1Ca2+)+b(1Mg2+)2 2（TDS以每升毫克当量计，用1mmol/L表示，其中n为离子的化合价）；nPS为钠离子百分比，PS=b(Na+)/TDS×100%。附录A：土粒比重校正值甲种乙种甲种乙种土壤密度计土壤密度计土壤密度计土壤密度计土粒比重土粒比重比重校正值比重校正值比重校正值比重校正值𝐶𝑠𝐶′𝑠𝐶𝑠𝐶′𝑠2.501.0381.6662.700.9891.5882.521.0321.6582.720.9851.5812.541.0271.6492.740.9811.5752.561.0221.6412.760.9771.5682.581.0171.6322.780.9731.5622.601.0121.6252.800.9691.5562.621.0071.6172.820.9651.5492.641.0021.6092.840.9611.5432.660.9981.6032.860.9581.5382.680.9931.5952.880.9541.532附录B：温度校正值悬液温度(℃)甲种密度计温度校正值𝑚𝑇乙种密度计温度校正值𝑚′𝑇悬液温度(℃)甲种密度计温度校正值𝑚𝑇乙种密度计温度校正值𝑚′𝑇10.0-2.0-0.001220.00.0+0.000010.5-1.9-0.001220.5+0.1+0.000111.0-1.9-0.001221.0+0.3+0.000211.5-1.8-0.001121.5+0.5+0.000312.0-1.8-0.001122.0+0.6+0.000412.5-1.7-0.001022.5+0.8+0.000513.0-1.6-0.001023.0+0.9+0.000613.5-1.5-0.000923.5+1.1+0.000714.0-1.4-0.000924.0+1.3+0.000814.5-1.3-0.000824.5+1.5+0.000915.0-1.2-0.000825.0+1.7+0.001015.5-1.1-0.000725.5+1.9+0.001116.0-1.0-0.000626.0+2.1+0.001316.5-0.9-0.000626.5+2.2+0.001417.0-0.8-0.000527.0+2.5+0.001517.5-0.7-0.000427.5+2.6+0.001618.0-0.5-0.000328.0+2.9+0.001818.5-0.4-0.000328.5+3.1+0.001919.0-0.3-0.000229.0+3.3+0.002119.5-0.1-0.000129.5+3.5+0.002220.0-0.0-0.000030.0+3.7+0.0023附录C：水的动力黏滞系数(1×10-6kPa·s)温度T(℃)动力黏滞系数η𝜂𝑇/𝜂20温度校正系数𝑇𝐷温度T(℃)动力黏滞系数η𝜂𝑇/𝜂20温度校正系数𝑇𝐷5.01.5161.5011.1717.51.0741.0661.665.51.4931.4781.1918.01.0611.0501.686.01.4701.4551.2118.51.0481.0381.706.51.4491.4351.2319.01.0351.0251.727.01.4281.4141.2519.51.0221.0121.747.51.4071.3931.2720.01.0101.0001.768.01.3871.3731.2820.50.9980.9881.788.51.3671.3531.3021.00.9860.9761.809.01.3471.3341.3221.50.9740.9641.839.51.3281.3151.3422.00.9630.9531.8510.01.3101.2971.3622.50.9520.9431.8710.51.2921.2791.3823.00.9410.9321.8911.01.2741.2611.4024.00.9190.9101.9411.51.2561.2431.4225.00.8990.8901.9812.01.2391.2271.4426.00.8790.8702.0312.51.2231.2111.4627.00.8590.8502.0713.01.2061.1941.4828.00.8410.8332.1213.51.1881.1761.5029.00.8230.8152.1614.01.1751.1631.5230.00.8060.7982.2114.51.1601.1481.5431.00.7890.7812.2515.01.1441.1331.5632.00.7730.7652.3015.51.1301.1191.5833.00.7570.7502.3416.01.1151.1041.6034.00.7420.7352.3916.51.1011.0901.6235.00.7270.7202.4317.01.0881.0771.64附录D：粒径计算系数K值表温度(℃)土粒比重Gs2.452.502.552.602.652.702.752.802.8550.13850.13600.13390.13180.12980.12790.12610.12430.122660.13650.13420.13200.12990.12800.12610.12430.12250.120870.13440.13210.13000.12800.12600.12410.12240.12060.118980.13240.13020.12810.12600.12410.12230.12050.11880.118290.13050.12830.12620.12420.12240.12050.11870.11710.1164100.12880.12670.12470.12270.12080.11890.11730.11560.1141110.12700.12490.12290.12090.11900.11730.11560.11400.1124120.12530.12320.12120.11930.11750.11570.11400.11240.1109130.12350.12140.11950.11750.11580.11410.11240.11090.1004140.12210.12000.11800.11620.11490.11270.11110.10950.1000150.12050.11840.11650.11480.11300.11130.10960.10810.1067160.11890.11690.11500.11320.11150.10980.10830.10670.1053170.11730.11540.11350.11180.11000.10850.10690.10470.1039180.11590.11400.11210.11030.10860.10710.10550.10400.1026190.11450.11250.11080.10900.10730.10580.10310.10880.1014200.11300.11110.10930.10750.10590.10430.10290.10140.1000210.11180.10990.10810.10640.10430.10330.10180.10030.0990220.11030.10850.10670.10500.10350.10190.10040.09900.09767230.10910.10720.10550.10380.10230.10070.099300.097930.09659240.10780.10610.10440.10280.10120.099700.098230.096000.09555250.10650.10470.10310.10140.099900.098390.097010.095660.09434260.10540.10350.10190.10030.098970.097310.095920.094550.09327270.10410.10240.10070.099150.097670.096230.094820.093490.09225280.10320.10140.099750.098180.096700.095290.093910.092570.09132290.10190.10020.098590.097060.095550.094130.092790.091440.09028300.10080.099100.097520.095970.094500.093110.091760.090500.08927附录E：土的分散性综合判别-水pH3（樊20%、40%、20%、20%50%=50%50%+PAGEPAGE31土的分散性判别试验规程条文说明目 录1总则 33基规定 34双度法价的散性 35作骤 35价准 36针法价的散性 37作骤 37价准 38土法价的散性 40作骤 40价准 40孔水离法价的分性 441总则2.00mm5基本规定5.1GB/T154066双密度计法评价土的分散性1937“”1000mLlmin30（（多410%6.3.2 8pH从目前国际上的趋势看，采用强分散剂（如六偏磷酸钠，焦磷酸钠）不再考虑不同土类用不同分散剂的趋势，以便统一标准和方法。国内大多数标准也均以钠盐作为分散剂，以六偏磷酸钠使用最广；使用六偏磷酸钠和焦磷酸钠亦不少，还有些单位使用25％氨水作分散剂。分散剂的选择应考虑各种不同土类的黏土矿物组成、结晶的性质及浓度，同时又要考虑到试验数据的可比性及国内外交流的需要。根据我国以往对分散剂使用的现状及我国土类分布的多样性，本标准规定了对一般土用4％六偏磷酸钠作为分散剂。至于特殊土类，要选择不同的合适的分散剂。100.5min、2min5min30min120min1440min56.3.4 2 （G.G.Stocks，1845）6.4.1 根据国内外相关规程规范要求对土的分散性进行评价，国内以《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2015为例，国外以ASTMD4221-18为例，双方均以分散度30%和50%为节点进行分散度评价，具有一致性。针孔试验是美国著名工程师J.LSherard（1976年）首先提出来的。根据渗透理论可知，当水流流经土壤孔隙时，能将其动能传输给土壤颗粒，从而使土壤颗粒产生分散。针孔试验通过模拟在一定的水压力作用下，测定流经土壤孔隙的水流流量、颜色和孔隙尺寸的变化，反映土壤颗粒所具有承受水流的冲蚀能力，藉此表示分离颗粒所需力的大小。针孔试验可直接、定性地鉴定试样的分散性能和黏性土胶粒的抗冲蚀性。针孔试验的试验方法和鉴定标准是通过对大量的样品试验得到的，这些样品来自堤坝、渠道和其他工程的具有分散性和抗冲蚀性土壤。由于针孔试验直观地模拟了土体中的孔隙在渗透水流作用下所具有的冲蚀能力，因而被认为是最可靠的鉴定方法，同时也是分散性土其他鉴定方法最直接和可靠的验证。（＜0.005mm）47.4操作步骤7.4.1 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2015等规程规范中没有对针孔试YS/T5225-2016垂直针孔试验方法相对于水平针孔试验方法：一方面，土颗粒在渗流力的作用下移动，沉降距离由水平向试验时的针孔直径约1.0mm变为竖直向试验时沿针孔长度方向进行沉降，沉降距离大幅增加。另一方面，水平针孔试验时土颗粒在竖直方向是受水平渗流力的竖直向分力和土颗粒自身重力的合力；竖直向针孔试验时是竖直向渗流力直接作用于土颗粒。土颗粒在竖直方向的受力情况由原来的水平渗流力的竖直向分力作用变为竖直向渗流力直接作用，力的大小大幅增加，减少了土体尤其是分散性土体在针孔试验过程中由于土颗粒沉降导致的堵孔现象的发生概率。经过大量试验验证，水平针孔试验方法操作简单便捷，能够避免水平针孔试验方法的不足之处，能够对土的分散性做出准确评级，具有高度可行性。放置小锥体可减少土样进口水头损失、限制针孔塌陷、减少针孔堵塞，还起着导管作用。在试样进口处放置长13mm的一个锥体（由塑料或金属制成的），其孔内径为l.5mm，底座为10mm，上座为3.8mm，土样实际长度为38mm。各种针孔直径试验得出的结果基本相同，但＜l.0mm的针孔孔径易被堵塞，＞l.0mm的针孔渗流量大，对保持水头稳定不利，而l.0mm针孔孔径很少被堵塞，且渗流量不大，易保持水头稳定，故以l.0mm为标准孔径。分散性土的分散性与水中盐分有关，为确保试验成果的可靠性及可重现性，故采用纯水做试验。7.5评价标准7.5.1 251-2015C.0.1表C.0.1针孔试验评价土的分散性标准类别水头下的试验持续时间最终流量流出水的混浊情况最终孔径h(mm)t（min）Q（mL/s）d（mm）分散性土50505101.0~1.41.0~1.4混浊较混浊≥2.0＞1.550100.8~1.0稍混浊≤1.5过渡性土18051.4~2.7较透明38051.8~3.2较透明≥1.5非分散性土1020102055＞3＜3稍透