颗粒大小分析

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1、附录土工试验实验四颗粒大小分析试验（一）概述试验目的是使用比重计法测定土的各种粒组占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。比重计法适用于分析粒径小于0.075mm的土样，若试样中还有大于0.075mm的粒径时，应联合使用比重计法和筛析法。（二）试验原理比重计法是将一定质量的试样加入4%浓度的六偏磷酸钠10mL混合成lOOOmL蛣液，并使悬液中的土粒均匀分布。此时悬液中不同大小的土粒下沉速度快慢不一。一方而可由斯笃克（Stokes,1845）定律计算悬液屮不同大小土粒的直径，另一方而用比重计测定其相应不同大小土粒质量

2、的百分数。1.斯笃克定律根据斯笃克定律各种土粒在悬液中的卜沉速度与其直径大小、比重和液体的动力粘滞系数有关。在时间f内的下沉速度v为：18OOxlO477d=k^y附4.1k_I1800X104//-式中V土颗粒下沉速度，cm/s；ZZ——纯水的动力粘滞系数，106kPa-sd土颗粒粒径，mm；g重力加速度，981cm/s2；ds——土粒的比重；P，——4°C时水的密度，g/cm3；dwt——温度rc时水的比重；L某一时间f内土粒的沉降距离，cm;t土粒沉降的时间，s;k——粒径计算系数。为了简化计算，用图附4.1的斯笃克列

3、线阁，便可求得粒径d值。此时，悬液屮在乙范围闪所有土粒的直径都比算得的d值小，而大于d的土粒都下沉到比L大的深度处。2.悬液屮土粒质量的百分数4X10130Ottd=AifI8QW(<人O>P,25，[50什二2LK)1001)70-5rnin100020^579357935793-5793579468124682468124681^o.1100oo02gfu)0■oJgTI二二二-±^r:J=TlTi-JJ:345G7892WJeoQlOJo.311587K9.3T02鬱o345fi70Qy附图4.1斯笃克列线图设V为悬

4、液的体积，A介为该悬液内所含土体颗粒总质量。故开始时悬液单位体积内的土粒质飨为土粒体积为由于单位体积的悬液是土粒和水所组成，则水MM的体积应为11，水的质量为1),故试验开始时土粒均匀分布的悬液vP，d.密度力：Pld、Vi7"(1-式中Pi_试验开始时土粒均匀分布的悬液密度，g/cm3；pwt—试验开始时温度力rc的水的密度，g/cm3。其他符号的意义同前。现从量筒中液而下深度L处，取一微小体积的悬液进行研宂。自开始下沉至Z时间，悬液内大于粒径6/的土粒，都通过此微小体积而下沉，而小于粒径d的数fi保持不变。则该微小体积内

5、，单位体积内小于粒径之土粒质量为由附式1一2可导得f吋刻深V度L处小于粒径d的土粒质量的百分数为：dsVz、P=..-AvJ附4.2K，fMs式屮p_t时刻深度L处小于粒径的土粒质量的百分数。p„——Z时刻深度L处微小体积悬液密度，g/cm3；1.比重计读数的校正目前通常采用的比重计有甲、乙两种。甲种比重计刻度表示lOOOmL悬液中所含干土质量的克数，乙种比重汁刻度表示悬液比重。两种比重计是在20°C时刻制的，且土粒比重都以2.65为基准。故在使用比重计时，由于使用条件的变化，需要进行如下的校正。(1)刻度及弯液面校正巾于比

6、重计在制造时刻度可能有误差，使用前应校正。同时，比重计的刻度是以弯液而底为准，而在使用时，由于悬液混浊，其读数以弯液而顶部为准，故应进行弯液而校正。⑵分散剂校正比重计刻度是以纯水为标准的，当悬液屮加入分散剂吋，则比重增大，故应加以校正。方法是注纯水入量筒，加分散剂使量筒中溶液达lOOOmL,拌均，恒温至20°C,测记比重计读数，此读数与2O°C纯水中比重计读数之差，即为分散剂校正值。(3)土粒沉降距离校正比重计读数除用以求得悬液中土粒的含量以外，还用以确定土粒的实际下沉距离(有效沉降距离)，借以计算粒径么当比重计放人悬液内，

7、液面因而升高，此时液面至比重计浮泡中心的距离，并不代表土粒的实际沉降距离。因此，必须加以校正。（4）温度和土粒比重校正值分别查表确定。附表4.1比重校正系数土粒比重比重校正系数土粒比重ds比重校正系数甲种比重计C,乙种比道计甲种比道计G乙种比重计2.501.0381.6662.700.9891.5882.521.0321.6582.720.9851.5812.541.0271.6492.74().9811.5752.561.0221.6412.?60.9771.5682.581.0171.6322.780.9731.5622

8、.601.0121.625-2.800.9691.5562.621.0071.6172.820.9651.5492.641.0021.6092.840.9611.5432.660.9981.6032.860.9581.5382.680.9931.5952.880.9541.532（三）仪器