颗粒分析试验-密度计法讲解

颗粒分析试验测定干土中各粒组含量占该土总质量的百分数。试验目的密度计法

适用于粒径小于0.075mm的试样。试验原理：

密度计法是据斯托克斯原理利用土壤密度计通过测量不同深度处悬液的密度和土粒沉降的距离计算出不同粒径所占的百分比。原理：

1.小球体在水中沉降的速率是恒定的；

2.小球体沉降速率大小与球体直径d的平方成正比。试验原理：1.甲种密度计，其刻度为20℃时每1000cm3悬液中所含土粒质量的克数，刻度-5º~50º，最小分度值为0.5º。2.乙种密度计，刻度单位为20℃时悬液的比重；刻度0.995~1.050（或0.995~1.020），最小分度为0.001（或0.0002）。2.量筒：内径约60mm，容积1000mL，高约420mm，刻度0~1000mL，准确至10mL。3.洗筛：孔径0.075mm。4.洗筛漏斗：上口径大于洗筛直径，下口径略小于量筒内径。5.天平：称量1000g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。6.搅拌器：直径50mm，孔径3mm，杆长约450mm。7.其他辅助设备：砂浴、秒表、锥形瓶（容积500mL）、研钵等。仪器设备：试验步骤：1.密度计法进行颗粒分析试验宜采用天然含水率土样。也可采用风干（烘干）土样进行。当试样中易溶盐含量大于0.5%时，应洗盐;2.对于风干（烘干）土样，取代表性土样200~300g，过2mm筛，求出筛上试样占试样总质量的百分数。取筛下土测定试样风干含水率。3.将粒径小于2mm的土样拌和均匀，称取土粒质量ms=30g的土样作为试样。当采用天然含水率为ω的土样作为试样时，按下式计算所需湿土质量m=ms(1+0.01ω)；4.将制备好的试样倒入三角烧瓶中，注入大约200cm3的纯水，浸泡过夜，放在砂浴上煮沸。从沸腾时开始记时，煮沸时间宜为40min。5.试样冷却后，将三角烧瓶中的悬液过0.075mm筛；反复轻洗；最后所得的悬液不得超过1000mL。将筛上砂粒烘干、称量并按筛析法试验步骤进行细筛分析，并计算各级粒组占试样总质量的百分比。6、将过筛悬液放入量筒中，加入10mL的分散剂（4%的六偏磷酸钠），然后注纯水至1000cm3；7.用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌大约1min，往复各30次，使悬液内土粒分布均匀；；8.取出搅拌器，同时开动秒表，测经0.5、1、2、5、15、30、60、120、1440min时的密度计读数。每次测读前10~15s左右将密度计放入量筒，读完后即取出密度计。读数时，注意密度计浮泡不得贴近量筒壁，密度计读数为弯液面上缘为准。读完后测量悬液温度，精确至0.5℃；放入或取出密度计时，应小心轻放，不得扰动悬液。试验步骤：9.成果整理：①小于某粒径的试样质量占总质量的百分比：甲种密度计乙种密度计：试验步骤：②试样颗粒粒径应按下式计算：③绘制颗粒大小分布曲线每次读数均应在预定时间前10-20s，将密度计放入悬液中。保持密度计浮泡处在量筒中心，不得贴近量筒内壁。上下晃动幅度不能过大。读数应以弯液面上缘为准，密度计轻微晃动时取上下平均值。每次读数后，应取出密度计放入盛有纯水的量筒中。弯液面校正和分散剂校正试验规范规定要在水温20℃时进行，实际上只要在试验时，在与试验水温相同的纯水中进行即可。注意事项：密度计法测读时间不需作硬性规定，可以是任意需要的时刻。对不同性质的细粒土，要选用不同的分散剂，才能得到正确的结果。当土中有机质含量较高时，许多分散剂失效，密度计法结果不可靠。（SL237—1999）和（GB/T50123—1999）两本规范中规定：当细粒土中含粗粒时，取30g土，先洗筛后进行密度计法试验，这不易实现。因为：（1）洗筛后很难使水不超过1000cm3；（2）洗筛后剩下的土粒不是