密度计法颗粒分析试验的后水筛法和先水筛法比较分析

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1、密度计法颗粒分析试验的后水筛法和先水筛法比较分析摘要：对比密度计法颗粒分析试验的先水筛法和后水筛法，对两种不同模式下粒径分布曲线中存在差异的原因进行研究和综合，以获取密度计法颗粒分析试验中应用后水筛法的可行性。经过一定的试验研究表明，后水筛法的应用过程中没有滤出的大颗粒在悬液中会出现下沉现象，对比重计读数造成影响，并且会夹带粘粒下沉，导致试验结果出现误差。相同土样的两组粒径分布曲线之间存在较好的相关性，需要经过准确的粘粒含量校正之后，才能保证后水筛法在生产性试验中的良好应用。关键词：密度计法；颗粒分析试验；后水筛法；先水筛法中图分类

2、号：TU411文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）25-0012-026密度计法是一种有效的土颗粒分析方法，被列入了我国的《土工试验方法标准》，目前是我国实验室在进行颗粒分析试验的时候应用的一种主要分析方法。分析过渡类土颗粒的时候，在国内外中，主要是应用两种不同的试验模式进行。先水筛法：针对不超过2mm部分的土颗粒，先应用筛分析法，最后应用0.075mm水筛，进行实验，计算底盘土的密度。后水筛法：针对小于2mm部分的土直接应用密度计试验，然后应用水筛法，对不同级的砂粒的含量百分比进行筛选。1密度计法颗粒分析试验的后

3、水筛法和先水筛法比较先水筛法是在我国应用比较广泛的一种方法，在相关的国家标准和相关的土工试验规范中都有应用的要求。相对来说，对后水筛法的应用比较少。但是，在一定的试验过程中，按照一定的应用标准和规定应用先水筛法，将制备好的悬液过0.075mm水筛的时候，耗费了大量的时间和物力，而且控制悬液在1000mL以内较为困难。而应用后水筛法时，则比较容易进行操作，不会存在清洗的悬液超过1000mL的现象。所以，本文针对这两种不同的方法模式，进行对比分析，对相同土样的粒径分布应用不同的分析试验模式进行研究，探求两种粒径分布曲线之间的差异，为后水

4、筛法在实际生产型试验中应用的可行性奠定基础。试验设置如下：1.1试验步骤取5个相同土样，烘干然后研散。将相同的土样通过2mm筛，选取筛下的土样，平均分为2份为A、B组，每份30g，贴上标签。A组为A1，A2，A3，A4，A5；B组分为B1，B2，B3，B4，B5。将试样倒入锥形瓶中，分别添加一定量的分散剂，剂量为10mL，加入纯水200mL，浸泡过夜之后，煮沸40分钟，然后冷却。1.2A组试样6对于A组试样，需要进行研磨和搅拌，研磨的时候，必须应用带有橡皮头的研杵。然后进行洗筛，主要是在0.075mm的洗筛中倒入锥形瓶中的悬液和土颗

5、粒，用水全部洗入锥形瓶内的土粒直至洗入洗筛，把洗筛稍微倾斜，使洗筛上的沉淀物在一侧集中。按照这种方法进行反复实践，直到洗下澄清的悬液。冲洗筛漏斗侧壁的悬液，主要利用胶头完成。冲洗入量筒之后，加入纯水至1000mL。洗筛筛上的土颗粒，洗入器皿中，然后烘干。烘干之后，过0.075mm、0.25mm、0.5mm、1mm筛，进行称量和记录。1.3B组试样针对B组进行试样，需要试验人员在量筒内倒入锥形瓶内的悬液和土颗粒，水洗锥形瓶内的土粒。对两组试样进行对比分析可知：按照我国《土工试验方法标准》中的相关要求和标准，搅拌悬液，对140、120、

6、30、5min和1h的密度计度数进行测试。记录后进行洗筛，主要是0.075mm洗筛，洗筛对象为B组的试样量筒中的土颗粒和悬液，充分水洗筛中的土颗粒，然后吸入器皿中，进行烘干。在烘干之后，过0.075、0.25、0.5和1筛，完成相应的称量和记录。2后水筛法和先水筛法计算结果2.1后水筛法和先水筛法计算结果6按照我国《土木试验方法标准》中对甲种密度计的百分数和粒径计算公式，实现对A组和B组两组试样的粒径及其对应的小于该粒径的百分数进行计算，并且绘制出相关的粒径分布曲线图，以便于进行相关的研究。计算密度的时候，Stokes定律是基本的理

7、论基础，通过这项定律可知：在液体中，土粒依靠自身重量下沉的时候，颗粒较大的下沉速度比较快，而颗粒较小的下沉速度比较慢。如果在液体中依靠自重下沉的是粒径处于0.2～0.002mm的颗粒，其下沉速率保持恒定。我国《土木试验方法标准》中对颗粒粒径进行计算的公式为：本次进行试验的过程中，初始平均温度为19℃，经过一定的查询和探讨可知，η=1.035，所以当d=0.075mm的时候，根据颗粒粒径的计算公式可以进行相关的计算，计算出该粒径对应的下沉速度为v0.075=0.485cm/s。在本次的试验过程中，应用到的所有量筒的全容量刻线高度都是3

8、5cm，忽略刻度误差不进行计算。当t=（35/0.485）=72.2s之后，B组试样中，所有沉到量筒底部的颗粒，粒径都超过0.075mm。所以，在进行试验的过程中，B组试样中超过0.075mm的颗粒下沉到量筒底部，不会影响140、12