土的颗粒分析方法.ppt

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1、土的颗粒分析方法沉降分析方法沉降分析法沉降分析法是依据司笃克斯（Stokes）定律进行测定的。当土粒在液体中靠自重下沉时（图1-1），较大的颗粒下沉较快，而较小的颗粒则下沉较慢。一般认为，对于粒径为0.2~0.002mm的颗粒，在液体中靠自重下沉时，作等速运动，这符合司笃克斯定律。但实际上，土粒并不是球形颗粒，因此采用该定律计算得到的并不是实际土粒尺寸，而是与其有相同沉降速度的理想球体的直径，称为水力直径。司笃克斯（Stokes）定律司笃克斯定律是指与粘滞力相比，惯性力可以忽略的情况下司笃克斯导

2、出的阻力表达式。因为气溶胶粒子小、运动速度低，大部分气溶胶粒子的运动属于低雷诺数区，所以司笃克斯阻力定律广泛用于气溶胶研究。与牛顿阻力定律相对应，经常把司笃克斯阻力定律可以应用的区间称为司笃克斯区；把能应用司笃克斯定律的粒子称为司笃克斯粒子。沉降分析测定悬液密度的方法有两种，即密度计法（比重计法）和移液管法。依据相关标准，这两种方法测定土试样的粒径均小于0.075mm。下面是两种方法的具体试验步骤。密度计法（比重计法）试验仪器与用具（1）密度计：甲种密度计：刻度为-5°~50°，最小分度值为0.

3、5°。乙种密度计：刻度为0.995~1.020，最小分度值为0.0002。（2）量筒两个，容积各为1000mL；（3）天平：称量1000g，感量0.1g；称量200g，感量0.01g；（4）搅拌器：底板直径50mm，孔径3mm；（5）温度计、秒表、三角烧瓶（容积500mL）、电热器等。密度计法（比重计法）密度计法（比重计法）计算方法密度计法（比重计法）密度计法（比重计法）绘制分析曲线，采用半对数坐标，以小于某粒径的百分含量为纵坐标，粒径为横坐标绘制粒度分析曲线。移液管法试验仪器与用具（1）移液管

4、：容积为25mL（2）烧杯，容积50mL（3）天平：称量200g，最小分度值0.001g（4）其他与密度计法相同移液管法相关步骤：①取代表性试样，粘土10~15g，砂土20g，准确至0.001g，并按照相关标准制备悬液②将装置悬液的量筒置于恒温水槽中，测记悬液温度，准确至0.5℃，试验过程中，悬液温度变化范围为±0.5℃。并按标准计算粒径小于0.05，0.01，0.005，0.002mm和其他所需粒径下沉一定深度所需的静置时间。（或查表7.3.3）③用搅拌器沿悬液深度上、下搅拌1min，取出搅拌

5、器，开动秒表，将移液管的二通阀置于关闭位置，三通阀置于移液管和吸球相通的位置，根据各粒径所需的静置时间，提前10s将移液管放入悬液中，深度为10cm，用吸球吸取悬液，吸取量应不少于25mL。移液管法移液管法④旋转三通阀，使吸球与放液口相通，将多余的悬液从放液口流出，收集后倒入原悬液中。⑤将移液管下口放置在烧杯内，旋转三通阀，使吸球与移液管相通，用吸球将悬液挤入烧杯中，从上口倒入少量纯水，旋转二通阀，使上下口连通，水则通过移液管将悬液洗入烧杯中。⑥使烧杯内的悬液蒸干，在106~110℃温度下烘至恒

6、量，称烧杯内试样的质量，准确至0.001g。⑦按下式计算小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比⑧绘制颗粒大小分布曲线（同密度计绘制图）密度计法与移液管法的比较密度计法与移液管法的相同点我国的标准规定：如果待检测的试样中的易溶盐含量超过0.5%时，就需要对试样进行洗盐处理。移液管法与密度计法如果遇到这种情况都需要进行洗盐处理，处理结束后才能进行颗分试验。对试验样品含盐量的检测方法一般采用目测法或电导率法，在操作的过程中要严格按照《土工试验规程》中的相关规定进行操作对于分散剂的选择，现在一般都采用

7、浓度为4%的六偏磷酸钠作为分散剂检测时要运用煮沸加化学分散剂的方法，这样才能充分的使土粒分散，并且能够保证在土结构不受到任何破坏的情况下，求出土的粒组在土中所占的质量百分比。对于特殊的土，则应该按照土的实际情况以及相关规定，选择合适的分散剂。密度计法与移液管法的比较密度计法与移液管法的不同点密度计法与移液管法的不同点在于对试样的用量上的不同。用密度计法进行检测时，规定试样要采用风干的试样30g；用移液管法进行检测时，规定试样要采用风干的试样10~20g；另外两种方法在检测的主要设备上也有所不同。

8、(表1为密度计法与移液管法的比较)密度计法与移液管法的比较密度计法与移液管法对比的结论密度计法相对于移液管法而言:试验的前期准备较为简单，整个试验的过程也较为简单便于操作。但是在实际的操作过程中容易造成误差，因此可能会影响检测的最终结果。移液管法相对于密度计法而言:试验的前期准备工作较为复杂，整个试验的操作过程也过于繁琐，对操作人员的技术要求也相对较高，但是移液管法的测试精度比密度计法要高，测试的结果也更加准确，因此在检测自然上颗粒粒径小于0.075mm的土的颗分试验时应该采用移液管法。(表2为