顆粒分析試驗

1、五、顆粒分析試驗篩析法基本原理 篩析法是利用孔徑不同的標準篩來分離一定量的砂土中與篩孔徑相應的粒組，而后稱量，計算各粒組的相對含量，確定土的粒度成分。此法只適用于分離粒徑大于 0.075mm的粒組。1本試驗方法適用于粒徑小于、等于60mm，大于 O.075mm的土。2 本試驗所用的儀器設備應符合下列規(guī)定：1 分析篩：1) 粗篩，孔徑為 60、40、 20、10、5、2mm。2) 細篩，孔徑為 2.0 、 1.0 、0.5 、0.25 、O.075mm。2 天平：稱量 5000g，最小分度值 lg ；稱量 1000g，最小分值 0.lg ；稱量200g，最小分度值 0.Olg 。3 振篩機：篩析

2、過程中應能上下震動。4 其他：烘箱、研缽、瓷盤、毛刷等。3 篩析法的取樣數(shù)量，應符合表5.1 的規(guī)定：顆粒尺寸 (mm)取樣數(shù)量 (g) 2100-300 10300-1000 201000-2000 402000-4000 604000 以上4 篩析法試驗，應按下列步驟進行：(1) 按本標準表 5.1 的規(guī)定稱取試樣質(zhì)量，應準確至 O1g，試樣數(shù)量超過 500g 時，應準確至 1g。(2) 將試樣過 2mm篩，稱篩上和篩下的試樣質(zhì)量。當篩下的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的 10時，不作細篩分析；篩上的試樣質(zhì)量小于試樣總質(zhì)量的 10時，不作粗篩分析。(3) 取篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩中，篩下的試

3、樣倒入依次疊好的細篩中，進行篩析。細篩宜置于振篩機上震篩，振篩時間宜為1015min。再按由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下，稱各級篩上及底盤內(nèi)試樣的質(zhì)量，應準確至01g。(4) 篩后各級篩上和篩底上試樣質(zhì)量的總和與篩前試樣總質(zhì)量的差值，不得大于試樣總質(zhì)量的 1。注：根據(jù)土的性質(zhì)和工程要求可適當增減不同篩徑的分析篩。5 含有細粒土顆粒的砂土的篩析法試驗，應按下列步驟進行：(1) 按表 5.1 的規(guī)定稱取代表性試樣，置于盛水容器中充分攪拌，使試樣的粗細顆粒完全分離。(2) 將容器中的試樣懸液通過 2mm篩，取篩上的試樣烘至恒量，稱烘干試樣質(zhì)量，應準確到 01g，并按第 4 條(3) 、(4) 款的步驟進行

4、粗篩分析，取篩下的試樣懸液，用帶橡皮頭的研桿研磨，再過 0 075mm篩，并將篩上試樣烘至恒量，稱烘干試樣質(zhì)量，應準確至 01g，然后按第 4 條(3) 、(4) 款的步驟進行細篩分析。(3) 當粒徑小于 O075mm的試樣質(zhì)量大于試樣總質(zhì)量的 10時，應按密度計法或移液管法測定小于 0075mm的顆粒組成。6 小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比，應按下式計算：mAX=*dxmB式中X 小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比()；mA小于某粒徑的試樣質(zhì)量(g) ；mB細篩分析時為所取的試樣質(zhì)量；粗篩分析時為試樣總質(zhì)量 (g) ； dx 粒徑小于 2mm的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比 (

5、 ) 。7 以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比為縱坐標，顆粒粒徑為橫坐標，在單對數(shù)坐標上繪制顆粒大小分布曲線，見圖 5.1 。8 必要時計算級配指標：不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)。(1) 不均勻系數(shù)按下式計算：Cu=d60d10式中 Cu不均勻系數(shù)；d60限制粒徑 , 顆粒大小分布曲線上的某粒徑 , 小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的 60；d10有效粒徑 , 顆粒大小分布曲線上的某粒徑 , 小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的 10。(2) 曲率系數(shù)按下式計算：2d30Cc=d10*d 60式中 Cc 曲率系數(shù)；d30顆粒大小分布曲線上的某粒徑，小于該粒徑土含量占總質(zhì)量的30%。9 篩析法試驗的記錄格式見

6、下表。表 5-1顆粒分析試驗記錄 ( 篩析法 )試驗名稱試驗者試驗組別計算者試驗日期校核者風干土質(zhì)量 =g小于 0.075mm的土占總土質(zhì)量百分數(shù) =% 、2mm篩上土質(zhì)量 =g小于 2mm的土占總土質(zhì)量百分數(shù) dx=%2mm篩下土質(zhì)量 =g細篩分析時所取試樣質(zhì)量 =g孔徑 累積留篩土小于該孔徑 小于該孔徑的土質(zhì)小于該孔徑的總篩號質(zhì)量 (g)的土質(zhì)量 (g)量百分數(shù) (%)土質(zhì)量百分數(shù) (%)(mm)底盤總計密度計法1 本試驗方法適用于粒徑小于 0.075mm 的試樣。2 本試驗所用的主要儀器設備，應符合下列規(guī)定：1 密度計：甲種或乙種。甲種：刻度 -5 50，最小分度值為 0.5。乙種 (2

7、0 20)；刻度 0.9951.020，最小分度值為 0.0002。2 量筒：容積為 1000mL，內(nèi)徑為 60mm，高約 420mm，刻度為 0 1000mL。3 攪拌器：底板直徑 50mm，孔徑 3mm。4 洗篩：孔徑為 0.075mm。5 天平：稱量 1000g，最小分度值 0.1g；稱量 200g，最小分度值 0.01g。6 煮沸設備。7 溫度計：刻度為 0 一 50，最小分度值為 0.5。8 洗篩漏斗：上口直徑略大于洗篩直徑，下口直徑略小于量筒內(nèi)徑。9 其它：如烘箱、干燥器、秒表、錐形瓶（ 500mL）、瓷盤、木碾、橡皮板、研缽 (帶橡皮頭研檸 )、稱量盒、漏斗及蒸餾水等。3本試驗所

8、用試劑：4%六偏磷酸鈉溶液：溶解4g 六偏磷酸鈉于 100ml 水中。4 試驗步驟1 試驗的試樣，宜采用風干試樣。當試樣中易溶鹽含量大于0.5%時，應洗鹽。2 稱取具有代表性風干試樣 200-300g，過 2mm 篩，求出篩上試樣占試樣總質(zhì)量的百分比。取篩下土測定試樣風干含水率。3 試樣干質(zhì)量為 30g 的風干試樣質(zhì)量按下式計算：30(10.010 )當易溶鹽含量小于1%時， m 01W當易溶鹽含量大于、 等于 1%時，m 030(10.010 )為易溶鹽含量（ %）。1WW4將風干試樣或洗鹽后在濾紙上的試樣，倒入500mL錐形瓶，注入純水200mL，浸泡過夜，然后置于煮沸設備上煮沸，煮沸時間

9、宜為40min。5將冷卻后的懸液移入燒杯中，靜置1min ，通過洗篩漏斗將上部懸液過0.075mm 篩，遺留杯底沉淀物用帶橡皮頭研杵研散， 再加適量水攪拌，靜置 1min，再將上部懸液過 0.075mm 篩，如此反復傾洗（每次傾洗，最后所得懸液不得超過 1000mL）直至杯底砂粒洗凈，將篩上和杯中砂粒合并洗入蒸發(fā)皿中，傾去清水，烘干，稱量并按篩析法要求進行細篩分析， 并計算各級顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比。6 將過篩懸液倒入量筒， 加入 4%六偏磷酸鈉 10mL ，再注入純水至 1000mL。7 將攪拌器放入量筒中，沿懸液深度上下攪拌 1min，取出攪拌器，立即開動秒表，將密度計放入懸液中，測記

10、0.5、1、2、5、15、30、60、120 和 1440min 時的密度計讀數(shù)。 每次讀數(shù)均應在預定時間前 10-20s，前密度計放入懸液中。且接近讀數(shù)的深度，保持密度計浮泡處在量筒中心，不得貼近量筒內(nèi)壁。8 密度計讀數(shù)均以彎液面上緣為準。 每次讀數(shù)后應取出密度計放入盛有純水的量筒中，并應測定相應的懸液溫度，準確至 0.5，放入或取出密度計時，應小心輕放，不得擾動懸液。5 小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比應按下式計算：X 100 C G ( R m T n C D ) m d式中： X小于某粒徑試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分數(shù)(%)md試樣干質(zhì)量 (g)CG 一土粒比重校正值，查表5-2

11、n彎月面校正值mT懸液溫度校正值，查表5-3CD分散劑校正值R甲種密度計讀數(shù)。表 5-2土粒比重校正表續(xù)表 5-2土粒比重校正表表 5-3 溫度校正表續(xù)表 5-3 溫度校正表1800104L6 試樣顆粒粒徑應按下式計算： d(G s G wT ) w T gt式中 d試樣顆粒粒徑（ mm）；水的動力粘滯系數(shù)（ kPa s10-6） ,查表 5-4；GwT T時水的比重；wT4時純水的密度（g/cm3 ）；t沉降時間（ s）；g重力加速度（ cm/s2）L某一時間內(nèi)的土粒沉降距離（cm）,TM-85 土壤密度計的沉降距離校正式為：L=a-bRR密度計讀數(shù)；a、b系數(shù)值，見各密度計檢測證書。7 顆粒大小分布曲線， 應按篩析法的步驟繪制， 當密度計法和篩析法聯(lián)合分析時，應將試樣總質(zhì)量折算后繪制顆粒大小分布曲線； 并應將兩段曲線連成一條平滑的曲線。8 密度計法試驗的記錄格式見表 5-5表 5-4 水的動力粘滯系數(shù)