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TM-85土壤密度计使用说明书

发布日期:2011-05-03

TM-85土壤密度计是上海雷韵试验仪器制造有限公司自行研发的新一代试验仪器系国家标准<土工试验方法>专用仪器;密度计每台都有检测证书 .

密度计法(比重计法)

 一、土壤密度计仪器设备

密度计法试验设备包括:

1.密度计常用密度计分两种:

(1)甲种密度计,刻度单位为20℃时每1000cm3悬液内所含土粒质量的克数,自0~60(或-5~50),最小分度单位为1.0(或0.5);

(2)乙种密度计,刻度单位为20℃时悬液的比重;自0.995~1.050(或0.995~1.020),取小分度为0.001(或0.0002),精度为0.0002(或0.00005),但分度为0.0002的密度计读数比较困难;

2.量筒有效容积1000cm3,内径60mm,高450mm;

3.分析天平除与筛析法相同外,需要一台分析天平;称量200g,感量0.01g;

4.辅助设备辅助设备除筛析法的所有辅助设备外,还需要温度计、搅拌器、煮沸设备(砂浴)、分散剂、纯水、秒表等。

二、土壤密度计试验步骤

密度计法试验步骤包括:

1.密度计法进行颗粒分析试验宜采用天然含水率土样。也可采用风干(烘干)土样进行;

2.对于风干(烘干)土样,取代表性土样100~300g,放入研钵中,用带橡皮头的研杵碾散。将研散后的土过2mm筛,将筛上土研散再过筛,直到筛上仅留下大于2mm的颗粒为止;

3.将粒径小于2mm的土样拌和均匀,称取土粒质量 的土样作为试样。当采用天然含水率为 的土样作为试样时,按下式计算所需湿土质量 :                        (4-10)

4.将制备好的试样倒入三角烧瓶中,注入大约200cm3的纯水,浸泡18小时以上,用天然含水率土样直接进行颗粒分析试验,可不浸泡或缩短浸泡时间。稍加摇荡以后,放在砂浴上煮沸。从沸腾时开始记时,粘土和不易分散的土,煮1小时左右,其它土不少于0.5小时;

5.试样冷却后,倒入进行颗分试验用的量筒中,将烧杯中土洗净并全部倒入量筒中后,加入10cm3的分散剂(4%的六偏磷酸钠或6%双氧水或1%的硅酸钠),然后加清水至1000cm3;

6.用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌大约1min,往复各30次,使悬液内土粒分布均匀;

7.取出搅拌器,同时开动秒表,测经1、2、5、15、30、60、120、1440min时的密度计读数。乙种密度计记作 ,甲种密度计记作 。每次测度前15秒左右将密度计放入量筒,读完后即取出密度计。读数时,注意密度计浮泡不得贴近量筒壁,读数 为弯液面爬高最高点读数。甲种比重计估度至0.1,乙种比重计估度至0.0001。读完后测量悬液温度,精确至0.5℃;

8.如试验完成后发现第一次读数时,下沉土粒已超过总土质量的15%时,将量筒中土用0.075mm分析筛进行洗筛,然后按筛析法进行大于0.075mm粗粒土的粒径分析试验。

三、土壤密度计计算公式

1.密度计校正

密度计的刻度是在20℃温度下进行的,读数没有考虑弯液面的影响。因此,试验温度不在20℃时,需对读数进行温度校正,还需进行弯液面校正(该值也受温度影响)等。

(1)弯液面校正:前面测定的 时刻密度计读数 为悬液温度在℃时弯液面最高点读数,如图4-3所示。图中弯液面最高点为 ,实际悬液面为 点, 之间的距离由弯液面引起,故需要经过弯液面校正,弯液面校正值记作 (或甲种比重记作 ),那么 即为 点在 时刻的读数。弯液面校正值测量方法为:将密变计放入与悬液温度相同的清水中,读出最高点读数 和与液面平行点读数 ,由此计算得到弯液面校正值为: ;

(2)温度校正:密度计的刻度是在20℃时测得的悬液密度(或土粒质量),当温度改变为 时,悬液密度要发生变化,故要进行温度校正。温度校正值记作 , , 是温度的函数,还与密度计类型有关,温度校正系数见表4-3;

(3)分散剂校正:试验时在悬液中加入分散剂后,使悬液密度发生改变,因此,密度计读数中还要进行分散剂校正。分散剂校正值记作 。 的量测方法为:先将密度计放入装有1000cm3纯水的颗粒分析试验量筒中,量测此时密度计读数 ;然后向量筒中加入与颗粒分析试验相同体积和类型的分散剂,量测此时比重计读数 。分散剂校正值为: 密度计经过以上三种校正后的读数为:

2.土壤密度计计算公式

(1) 时刻密度计浮泡形心点最大粒径 :                             (4-11)

式中: ——粒径计算系数,查图4-5;      ——颗粒沉降时间 ;      —— 时刻液面至浮泡形心的距离,cm,由图4-4查得。

在图4-4中,纵坐标为悬液面至密度计形心的距离,横坐标为经弯液面校正后密度计读数 (或 )。

(2) 土粒占总土质量百分数 :乙种密度计:       (4-12)甲种密度计:      (4-13)

式中: ——颗粒分析试验量筒中悬液体积,一般 ;

     ——土粒质量,可取30~50g,一般 ;

      、 、 分别为土粒比重、20℃时纯水的比重和密度;

——乙种密度计读数 经弯液面校正 、温度校正 和分散剂校正 后

的读数,见公式(4-10);

——甲种密度计读数 经弯液面校正 、温度校正 和分散剂校正 后

的读数,见公式(4-10)。

土壤密度计技术参数:浮泡体积(Vb):62.37立方厘米;浮泡中心至最低刻度的距离(Lo);9.10厘米;标尺总长:13.50厘米;配专用量筒的沉降距离校正式:L=a-bR;a=21.50;b=0.273;L(沉降距离校正值):厘米R:密度计读数;

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