土粒密度(比重瓶法)_土壤容重_孔隙度测定

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1、土粒密度的测定（比重瓶法）严格而言，土粒密度应称为土壤固相密度或土粒平均密度，用符号ρs表示。其含义是：绝大多数矿质土壤的ρs在2.6g·cm-3～2.7g·cm-3之间，常规工作中多取平均值2.65g·cm-3。这一数值很接近砂质土壤中存在量丰富的石英的密度，各种铝硅酸盐粘粒矿物的密度也与此相近。土壤中氧化铁和各种重矿物含量多时则ρs增高，有机质含量高时则ρs降低。文献中传统常用比重一词表示ρs，其准确含义是指土粒的密度与标准大气压下4℃时水的密度之比又叫相对密度（（ds=ρs·ρw-1）。一般情况下，水的密度取1.0g·cm-3，故比重在数值上与土粒密度ρ

2、s相等，但量纲不同，现比重一词已废止。测定原理将已知质量的土样放入水中（或其他液体），排尽空气，求出由土壤置换出的液体的体积。以烘干土质量（105℃）除以求得的土壤固相体积，即得土粒密度。仪器和设备天平（感量0.001g）；比重瓶（容积50mL）；电热板；真空干燥器；真空泵；烘箱。操作步骤1、称取通过2mm筛孔的风干土样约10g（精确至0.001g），倾入50mL的比重瓶内。另称10.0g土样测定吸湿水含量，由此可求出倾入比重瓶内的烘干土样重ms。2、向装有土样的比重瓶中加入蒸馏水，至瓶内容积约一半处，然后徐徐摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样充分湿润，与水

3、均匀混合。3、将比重瓶放于砂盘，在电热板上加热，保持沸腾1h。煮沸过程中经常要摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样和水充分接触混合。注意，煮沸时温度不可过高，否则易造成土液溅出。4、从砂盘上取下比重瓶，稍冷却，再把预先煮沸排除空气的蒸馏水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止。待比重瓶内悬液澄清且温度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馏水。然后塞好瓶塞，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干后称重（精确到0.001g），同时用温度计测定瓶内的水温t1（准确到0.1℃），求得mbws1。5、将比重瓶中的土液倾出，洗净比重瓶，注满冷却的无气水，测量瓶内水温t

4、2。加水至瓶口，塞上毛细管塞，擦干瓶外壁，称取t2时的瓶、水合重（mbw2）。若每个比重瓶事先都经过校正，在测定时可省去此步骤，直接由t1在比重瓶的校正曲线上求得t1时这个比重瓶的瓶、水合重mbw1，否则要根据mbw2计算mbw1。6、含可溶性盐及活性胶体较多的土样，须用惰性液体（如煤油、石油）代替蒸馏水，用真空抽气法排除土样中的空气。抽气时间不得少于0.5h，并经常援动比重瓶，直至无气泡逸出为止。停止抽气后仍需在干燥器中静置15min以上。7、真空抽气也可代替煮沸法排除土壤中的空气，并且可以避免在煮沸过程中由于土液溅出而引起的误差，同时较煮沸法快。8、风干土

5、样都含有不同数量的水分，需测定土样的风干含水量；用惰性液体测定比重的土样，须用烘干土而不是风干土进行测定，且所用液体须经真空除气。9、如无比重瓶也可用50mL，容量瓶代替，这时应加水至标线。结果计算1、用蒸馏水测定时可按下式计算：式中：ρs——土粒密度，g·cm-3；ρw1——t1℃时蒸馏水密度，g·cm-3；ms——烘干土样质量，g；mbw1——t1℃时比重瓶+水质量，g；mbws1——t1℃时比重瓶+水质量+土样质量，g。当t1≠t2，必须将t2时的瓶、水合重（mbw2）校正至t1℃时的瓶、水合重（mbw1）由表1-1查得t1和t2时水的密度，忽略温度变化

6、所引起的比重瓶的胀缩，t1和t2时水的密度差乘以比重瓶容积（V）即得由t2换算到t1时比重瓶中水重的校正数。比重瓶的容积由下式求得：式中：mb——比重瓶质量，g；ρw2——t2时水的密度，g·cm-3。1-1不同温度下水的密度（g·cm-3）温度（℃）密度g·cm-3温度（℃）密度g·cm-3温度（℃）密度g·cm-30.0～1.52.0～6.57.0～8.08.5～9.510.0～10.511.0～11.50.99991.00000.99990.99980.99970.999620.521.021.522.022.523.00.99810.99800.997

7、90.99780.99770.997630.531.031.532.032.533.00.99550.99540.99520.99510.99490.994712.0～12.513.013.5～14.014.515.015.5～16.016.517.017.518.018.519.019.520.00.99950.99940.99930.99920.99910.99900.99890.99880.99870.99860.99850.99840.99830.998223.524.024.525.025.526.026.527.027.528.028.529.02

8、9.530.00.99740.9973