第8章 8颗粒分析试验 8.1筛分法(T0115-93) 8.1.1目的和适用范围 本试验法适用于分析粒径大于0.074mm的土。 812仪器设备 8.1.2.1标准筛:粗筛(圆孔):孔径为60毫米、40毫米、20毫米、10毫米、5毫米、2毫米:细筛:孔径为2毫米、0 5毫米、0.25毫米、0.074 8122天平:称量5000克,感量5克 称量1000克,感量1克。 称量200克,感量0.2克。 8.12.3摇筛机。 8.1.24其它:烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵及杵等。 8.1.3试样 从风干、松散的土样中,用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样 8.13.1小于2毫米颗粒的±100-300克。 8.132最大粒径小于10毫米的土300-900克 813.3最大粒径小于20毫米的土1000-2000克 8134最大粒径小于40毫米的土2000-4000克。 81.3.5最大粒径大于40毫米的土4000克以上 8.1.4试验步骤 8.1.4.1对于无凝聚性的土 (1)按规定称取试样,将试样分批过2毫米筛 (2)将大于2毫米的试样从大到小的次序,通过大于2毫米的各级粗筛,将留在筛上的土分别称量。 (3)2毫米筛下的土如数量过多,可用四分法缩分至100-800克。将试样从大到小的次序通过小于2毫米的各级细筛,可 用摇筛机进行震摇。震摇时间一般为10-15min (4)由最大孔径的筛开始,顺序将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。 漏下的土粒应全部放入下一级筛内,并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净,分别称量 (5)筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差,不应大于1%。 (6)如2毫米筛下的土不超过试样总质量的10%,可省略经筛分析,如2毫米筛上的土不超过试样总质量的10%,可 略粗筛分析。 8.142对于含有粘土粒的砂砾土 (1)将土样放橡皮板上,用木碾将粘结的土团充分碾散,拌匀、烘干、称量。如土样过多时,用四分法称取代表性土样 (2)将试样置于盛有清水的差瓷盆中,浸泡并搅拌,使粗细颗粒分散 (3)将浸润后的混合液过2毫米筛,边冲边洗过筛,直至筛上仅留大于2毫米以上的土粒为止。然后,将筛上洗净的砂砾 风干称量,按以上方法进行粗筛分析。 (4)通过2毫米筛下的混合液存放在盆中,待稍沉淀,将上部悬液过o074mm洗筛,用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液 再加清水,搅拌、研磨、静置、过筛,反复进行,直至盆内悬液澄清。最后,将全部土粒倒在θ.074mm筛上,用水冲 洗,直到筛上仅留大于0.074净砂为止 (5)将大于0074mm的净砂烘干称量,并进行细筛分析。 (6)将大于2mm颗粒及2-0074mm的颗粒质量从原称量的总质量中减去,即为小于0.074mm颗粒质量 (⑦)如果小于0074颗粒质量超过总土质量的10%,有必要时,将这部分土烘干、取样,另做比重计或移液管分析。 8.1.5结果整理 8.1.5.1按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数 X=AB*100 式中:X-小于某粒径颗粒的质量百分数,% 小于某粒径的颗粒质量,克 B-试样的总质量,克。 8152当小于2毫米的颗粒如用四分法缩分取样时,试样中小于某粒径的颗粒质量占总土质量的百分数 X=a/b*p100 式中:a-通过2毫米筛的试样中小于某粒长的颗粒质量,克 b-通过2毫米筛的土样中所取试样的质量,克 p-粒径小于2毫米的颗粒质量百分数 8.1.53在半对数坐标纸上,以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵人体地,以粒径(毫米)为横坐标,绘制颗粒大小级配曲 经,求出各且的颗粒质量百分数,以整数(%)表示。 8154必要时按下式计算不均匀系数: Cu=d60/d10 式中:Cu-不均匀系数
26 第 8 章 8 颗粒分析试验 8.1 筛分法(T0115-93) 8.1.1 目的和适用范围 本试验法适用于分析粒径大于 0.074mm 的土。 8.1.2 仪器设备 8.1.2.1 标准筛：粗筛(圆孔)：孔径为 60 毫米、40 毫米、20 毫米、10 毫米、5 毫米、2 毫米；细筛：孔径为 2 毫米、0. 5 毫米、0.25 毫米、0.074。 8.1.2.2 天平：称量 5000 克，感量 5 克。 称量 1000 克，感量 1 克。 称量 200 克，感量 0.2 克。 8.1.2.3 摇筛机。 8.1.2.4 其它：烘箱、筛刷 、烧杯、木碾、研钵及杵等。 8.1.3 试样 从风干、松散的土样中，用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样： 8.1.3.1 小于 2 毫米颗粒的±100--300 克。 8.1.3.2 最大粒径小于 10 毫米的土 300--900 克。 8.1.3.3 最大粒径小于 20 毫米的土 1000--2000 克。 8.1.3.4 最大粒径小于 40 毫米的土 2000--4000 克。 8.1.3.5 最大粒径大于 40 毫米的土 4000 克以上。 8.1.4 试验步骤 8.1.4.1 对于无凝聚性的土 (1)按规定称取试样，将试样分批过 2 毫米筛。 (2)将大于 2 毫米的试样从大到小的次序，通过大于 2 毫米的各级粗筛，将留在筛上的土分别称量。 (3)2 毫米筛下的土如数量过多，可用四分法缩分至 100--800 克。将试样从大到小的次序通过小于 2 毫米的各级细筛，可 用摇筛机进行震摇。震摇时间一般为 10--15min。 (4)由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的 1%为止。 漏下的土粒应全部放入下一级筛内，并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净，分别称量。 (5)筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差，不应大于 1%。 (6)如 2 毫米筛下的土不超过试样总质量的 10%，可省略经筛分析，如 2 毫米筛上的土不超过试样总质量的 10%，可省 略粗筛分析。 8.1.4.2 对于含有粘土粒的砂砾土 (1)将土样放橡皮板上，用木碾将粘结的土团充分碾散，拌匀、烘干、称量。如土样过多时，用四分法称取代表性土样。 (2)将试样置于盛有清水的差瓷盆中，浸泡并搅拌，使粗细颗粒分散。 (3)将浸润后的混合液过 2 毫米筛，边冲边洗过筛，直至筛上仅留大于 2 毫米以上的土粒为止。然后，将筛上洗净的砂砾 风干称量，按以上方法进行粗筛分析。 (4)通过 2 毫米筛下的混合液存放在盆中，待稍沉淀，将上部悬液过 0.074mm 洗筛，用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液， 再加清水，搅拌、研磨、静置、过筛，反复进行，直至盆内悬液澄清。最后，将全部土粒倒在 0.074mm 筛上，用水冲 洗，直到筛上仅留大于 0.074 净砂为止。 (5)将大于 0.074mm 的净砂烘干称量，并进行细筛分析。 (6)将大于 2mm 颗粒及 2--0.074mm 的颗粒质量从原称量的总质量中减去，即为小于 0.074mm 颗粒质量。 (7)如果小于 0.074 颗粒质量超过总土质量的 10%，有必要时，将这部分土烘干、取样，另做比重计或移液管分析。 8.1.5 结果整理 8.1.5.1 按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数： X=A/B*100 式中：X--小于某粒径颗粒的质量百分数，%； A--小于某粒径的颗粒质量，克； B--试样的总质量，克。 8.1.5.2 当小于 2 毫米的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径的颗粒质量占总土质量的百分数： X=a/b*p*100 式中：a--通过 2 毫米筛的试样中小于某粒长的颗粒质量，克； b--通过 2 毫米筛的土样中所取试样的质量，克； p--粒径小于 2 毫米的颗粒质量百分数。 8.1.5.3 在半对数坐标纸上，以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵人体地，以粒径(毫米)为横坐标，绘制颗粒大小级配曲 经，求出各且的颗粒质量百分数，以整数(%)表示。 8.1.5.4 必要时按下式计算不均匀系数： Cu=d60/d10 式中：Cu--不均匀系数；
d60-限制粒径,即土中小于该粒径的颗粒质量为60%的粒径,min: d10-有效粒径,即土中小于该粒径的颗粒质量为10%的粒径,毫米。 15.5本试验记录格式如表8.1.5 8.1.6报告 81.6.1土的鉴别分类和代号 81.6.2颗粒级配曲线 8.163不均匀系数Cu。 颗粒分析试验记录(筛分法)表8.1.5 工程名称试验者 土样编号计算者 土样说明试验日期校核者 筛前总土质量=000克小于2毫米取试样质量=810克 小于2毫米土质量=81 小于2毫米土占总土质量=27% 粗筛分析 细筛分析 凡径(m)累积留筛土小于该孔径小于该孔径 的土质量士质量百分孔径m)累积留筛土小于该孔径小于该孔径 的土质量质量百分比占总士质 质量(g) (g) 比(%) 质量(g) (g) 百分比(%) 810 97 3000 350 30 693 0074 2.5 0.7 467 810 8.2比重计法(T01693) 821目的和适用范围 本试验方法适用于分析粒径小于0.074mm的土 822仪器设备 8.22.1比重计 (1)甲种比重计:刻度单位以摄氏20度时每1000毫升悬液内所含土质量的克数表示,刻度为-5-50,最小分度值为05。 (2)乙种比重计:刻度单位以摄氏20度时悬液的比重表示,刻度为0995-1.020,最小分度值为00002 8.222量筒:容积为1000毫升,内径为60毫米,高度为350±10毫米,刻度为0-1000毫升 8.223细筛:孔径为2毫米、0.5毫米、0.25毫米 洗筛:孔径为0.074毫米 8.224天平:称量100克,感量0.1克 称量100克,感量0.01克。 8.22.5温度计:测量范围0-50摄氏度,精度0.5摄氏度 8.226洗筛漏斗:上口径略大于洗筛直径,下口直径略小于量筒直径 8.2.27煮沸设备:电热板或电砂浴。 8228搅拌器:底板直径50毫米,孔径约3毫米 822.9其它:离心机、烘箱、三角烧瓶(500毫升)、烧杯(400毫升)、阵发性皿、研钵、木碾、称量铝盒、秒表等 823试剂 浓度25%氨水、氢氧化钠NaOH、草酸钠Na2C2O4)、六偏磷酸钠[(NaPO3)6]、焦磷酸钠(NaP4P2O7.1OHO)等,如 须进行洗盐手续,应有10%盐酸、5%氯化钡 5%硝酸银及6%双氧水等 8.24试样 比重计分析土样应采用风干土。土样充分碾散,通过2毫米筛(土样风干可在烘箱内以不超过50摄氏度温度鼓风干燥) 求出土样的风干含水量,并按下式计算试样干质量为30克时所需的风干土质量,准确至001克。 m=ms(1+0.010) 式中:m-风干土质量,克 ms-比重计分析所需干土质量,克 风干土的含水量,%。 825比重计校正 比重计的校正应符合下列规定 8.2.5.1比重计刻度校正与土粒沉降距离校正。 8.252温度校正,比重计是20摄氏度时刻制的,当悬液温度不等于20摄氏度时,应进行校正,校正值查表825-1
27 d60--限制粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为 60%的粒径，min； d10--有效粒径，即土中小于该粒径的颗粒质量为 10%的粒径，毫米。 8.1.5.5 本试验记录格式如表 8.1.5。 8.1.6 报告 8.1.6.1 土的鉴别分类和代号。 8.1.6.2 颗粒级配曲线。 8.1.6.3 不均匀系数 Cu。 颗粒分析试验记录(筛分法) 表 8.1.5 工程名称 试验者 土样编号 计算者 土样说明 试验日期 校核者 筛前总土质量=3000 克 小于 2 毫米取试样质量=810 克 小于 2 毫米土质量=81 小于 2 毫米土占总土质量=27% 粗筛分析 细筛分析 孔径(mm) 累积留筛土 质量(g) 小于该孔径 的土质量 (g) 小于该孔径 土质量百分 比(%) 孔径(mm) 累积留筛土 质量(g) 小于该孔径 的土质量 (g) 小于该孔径 质量百分比 (%) 占总土质量 百分比(%) 2 2190 810 100 27.0 60 1 2410 590 72.8 19.7 40 0 3000 100 0.5 2740 260 32.1 8.7 20 350 2650 88.3 0.25 2920 80 9.9 2.7 10 920 2080 69.3 0.074 2980 20 2.5 0.7 5 1600 1400 46.7 2 2190 810 27.0 8.2 比重计法(T0116-93) 8.2.1 目的和适用范围 本试验方法适用于分析粒径小于 0.074mm 的土。 8.2.2 仪器设备 8.2.2.1 比重计 (1)甲种比重计：刻度单位以摄氏 20 度时每 1000 毫升悬液内所含土质量的克数表示，刻度为-5--50，最小分度值为 0.5。 (2)乙种比重计：刻度单位以摄氏 20 度时悬液的比重表示，刻度为 0.995--1.020，最小分度值为 0.0002。 8.2.2.2 量筒：容积为 1000 毫升，内径为 60 毫米，高度为 350±10 毫米，刻度为 0--1000 毫升。 8.2.2.3 细筛：孔径为 2 毫米、0.5 毫米、0.25 毫米； 洗筛：孔径为 0.074 毫米。 8.2.2.4 天平：称量 100 克，感量 0.1 克。 称量 100 克，感量 0.01 克。 8.2.2.5 温度计:测量范围 0--50 摄氏度，精度 0.5 摄氏度。 8.2.2.6 洗筛漏斗：上口径略大于洗筛直径，下口直径略小于量筒直径。 8.2.2.7 煮沸设备：电热板或电砂浴。 8.2.2.8 搅拌器：底板直径 50 毫米，孔径约 3 毫米。 8.2.2.9 其它：离心机、烘箱、三角烧瓶(500 毫升)、烧杯(400 毫升)、阵发性皿、研钵、木碾、称量铝盒、秒表等。 8.2.3 试剂 浓度 25%氨水、氢氧化钠(NaOH)、草酸钠(Na2C2O4)、六偏磷酸钠［(NaPO3)6］、焦磷酸钠(NaP4P2O7.10H2O)等，如 须进行洗盐手续，应有 10%盐酸、5%氯化钡、10%硝酸、5%硝酸银及 6%双氧水等。 8.2.4 试样 比重计分析土样应采用风干土。土样充分碾散，通过 2 毫米筛(土样风干可在烘箱内以不超过 50 摄氏度温度鼓风干燥)。 求出土样的风干含水量，并按下式计算试样干质量为 30 克时所需的风干土质量，准确至 0.01 克。 m=ms(1+0.01ω) 式中：m--风干土质量，克； ms--比重计分析所需干土质量，克； ω--风干土的含水量，%。 8.2.5 比重计校正 比重计的校正应符合下列规定。 8.2.5.1 比重计刻度校正与土粒沉降距离校正。 8.2.5.2 温度校正，比重计是 20 摄氏度时刻制的，当悬液温度不等于 20 摄氏度时，应进行校正，校正值查表 8.2.5-1
温度校正值表8.2.5.1 悬液温度摄氏度)甲种比重计温度乙种比重计温度校 甲种比重温度校正乙种比重计温度校 校正值mt 正值mt 悬液温度摄氏度)值m 正值mt +00 +0.0000 205 00012 21.0 +0.3 +0.000 0012 21.5 +0.0003 6 +0.0004 12.5 -0.0011 +0.8 +0.0005 0010 +0.9 0.0006 0010 23.5 11 0000 140 0000 24.0 ++++ 0.0008 0009 +0.0009 150 00006 +00010 0008 +00011 +00013 l65 5 +004 ).8 +0015 5 275 0.5 280 0018 5 1 19.0 0.3 0002 29.0 +0.0021 19.5 0.1 +35 +0.0022 0.0 0000 30.0 +3.7 IRo002? 8253土粒比重校正比重计刻度应以土粒比重265为准,当试样的土粒比重不等于265时,应进行土粒比重校正 校正值查表825-2。 土粒比重校正值82.5-2 土粒比重 比重校正值 甲种比重计CG 乙种比重计CG') 1.032 02468024680 649 1.022 1.01 1.01 72 1625 161 0.998 7 72 468033 0.977 0.973 28
28 温度校正值 表 8.2.5.1 悬液温度(摄氏度) 甲种比重计温度 校正值 mt 乙种比重计温度校 正值 mt′ 悬液温度(摄氏度) 甲种比重温度校正 值 mt 乙种比重计温度校 正值 mt′ 10.0 -2.0 -0.0012 20.0 +0.0 +0.0000 10.5 -1.9 -0.0012 20.5 +0.1 +0.0001 11.0 -1.9 -0.0012 21.0 +0.3 +0.0002 11.5 -1.8 -0.0012 21.5 +0.5 +0.0003 12.0 -1.8 -0.0011 22.0 +0.6 +0.0004 12.5 -1.7 -0.0011 22.5 +0.8 +0.0005 13.0 -1.6 -0.0010 23.0 +0.9 +0.0006 13.5 -1.5 -0.0010 23.5 +1.1 +0.0007 14.0 -1.4 -0.0009 24.0 +1.3 +0.0008 14.5 -1.3 -0.0009 24.5 +1.5 +0.0009 15.0 -1.2 -0.0008 25.0 +1.7 +0.0010 15.5 -1.1 -0.0008 25.5 +1.9 +0.0011 16.0 -1.0 -0.0007 26.0 +2.1 +0.0013 16.5 -0.9 -0.0006 26.5 +2.2 +0.0014 17.0 -0.8 -0.0006 27.0 +2.5 +0.0015 17.5 -0.7 -0.0005 27.5 +2.6 +0.0016 18.0 -0.5 -0.0004 28.0 +2.9 +0.0018 18.5 -0.4 -0.0003 28.5 +3.1 +0.0019 19.0 -0.3 -0.0002 29.0 +3.3 +0.0021 19.5 -0.1 -0.0001 29.5 +3.5 +0.0022 20.0 -0.0 -0.0000 30.0 +3.7 +0.0023 8.2.5.3 土粒比重校正 比重计刻度应以土粒比重 2.65 为准，当试样的土粒比重不等于 2.65 时，应进行土粒比重校正。 校正值查表 8.2.5-2。 土粒比重校正值 8.2.5-2 比重校正值 土粒比重 甲种比重计(CG) 乙种比重计(CG′) 2.50 1.038 1.666 2.52 1.032 1.658 2.54 1.027 1.649 2.56 1.022 1.641 2.58 1.017 1.632 2.60 1.012 1.625 2.62 1.007 1.617 2.64 1.002 1.609 2.66 0.998 1.603 2.68 0.993 1.595 2.70 0.989 1.588 2.72 0.985 1.581 2.74 0.981 1.575 2.76 0.977 1.568 2.78 0.973 1.562 2.80 0.969 1.556 2.82 0.965 1.549 2.84 0.961 1.543
86 1.538 88 0.954 8254分散剂校正比重计刻度系以纯水为准,当悬液中加入分散剂时,比重增大,故须加以校正 注纯水入量筒,然后加分散剂,使量筒溶液达1000毫升。用搅拌在量筒内沿整个深度上下搅拌均匀,恒温至20摄氏度 然后将比重计放入溶液中,测记比重计读数。此时比重计读数与20摄氏度时纯水中读数之差,即为分散剂校正值 8.2.6土样分散处理 土样的分散处理,采用分散剂。对于使用各种分散剂均不能分散的土样(如盐渍土等),须进行洗盐。 对于一般易分散的土,用25%氨水作为分散剂,其用量为:30克土样中加氨水1毫升。 于用氨水不能分散的土样,可根据土样的pH值,分别采用下列分散剂 826.1酸性土(pH<6.5),30克土样加05moL氢氧化钠20mL。溶液配制方法:称取20 nAoH(化学纯),加蒸馏水溶解 后,定容至1000毫升,摇匀 8262中性土(pH=6.5-7.5,30克土样加025moL草酸钠18毫升。溶液配制方法:称取35gNa2C204(化学纯),加蒸 馏水溶解后,定容至1000毫升,摇匀。 8263碱性土(pH>7.5),30克土样加0083mL六偏磷酸钠15毫升。溶液配制方法:称取51克(NaPO3)6(化学纯),加 蒸馏水溶解后,定容至1000毫升,摇匀 8264若土的pH大于8,用六偏磷酸钠分散效果不好或不能分散时,则30克土样加0.25moML焦磷酸钠14诧。溶液 配制方法:称取55.8???,加蒸馏水溶解后,定容至1000毫升。摇匀。 对于强分散剂(如焦磷酸钠)仍不能分散的土,可用阳离子交换树脂(粒径大于2毫米的)00克放入土样中一起浸泡,不断 摇荡约2h,再过2毫米筛,将阳离子交换树脂分开,然后加入0.083moL六偏磷酸15毫升。 对于可能含有水溶盐,采用以上方法均不能分散的土样,要进行水溶盐检验。其方法是:取均匀试样约3克,放入烧杯 内,注入4-6毫升蒸馏水,用带橡皮头的玻璃棒硏散,再加25毫升蒸馏水,煮沸5-10min,经漏斗注入30毫升的试管 中,塞住管口,放在试管架上静置一昼夜,若发现管中悬液有凝聚现象(在沉淀物上部松散絮绒状),则说明试样中含有 足以使悬液中土粒成团下降的水溶盐,要进行洗盐 827洗盐(过滤 827.1将分散用的试样放入调土皿内,注入少量蒸馏水,拌和均匀,将滤纸微湿后紧贴于漏斗上,然后将调土皿中土 浆迅速倒入漏斗中,并注入热水冲洗过滤。附于皿上的土粒要全部洗入漏斗。若发现滤液漫漫,须重新过滤。 8.2.7.2应经常使漏斗内的液面保持高出土面约5毫米。每次加水后,须用表面皿盖住。 8.27.3为了检查水溶盐是否已洗干净,可用两个试管各取刚滤下的滤液3-5毫升,一管中加入数滴10%盐酸及5%氯化 钡,另一管加入数滴10%硝酸及5%硝酸盐,若发现仼一管中有沉淀时,说明土中的水溶盐仍未洗净,应继续清洗,直 到检查时试管中不再发现白色沉淀时为止。将漏斗上的土样细心洗下,风干取样 8.28试验步骤 8.2.8.1将稳当了的风干土样倒入三角烧瓶中,注入蒸馏水200毫升,浸泡一夜。按前述规定加入分散剂 82.8.2将三角烧瓶稍加摇荡后,放在电热器上煮沸40min(若用氨水分散时,要用冷凝管装置,若用阳离子交换树脂时, 则不须煮沸) 8.2.83将煮沸冷却悬液倒入烧杯中,静置lmin,把上部悬液通过0.074mm筛,注入1000毫升量筒中,把杯中沉土用 带像皮头的玻璃棒细心硏磨。加水入杯中,搅拌后静置Imi,再将上部悬液通过0.074mm筛,倒入量筒。反复进行 直至静置lmin后,上部悬液澄清为止。最后将全部土粒倒入筛内,用水冲洗至仅存大于0.074mm净砂为止。注意量筒 内的悬液总量不要超过100毫升。 82.84将留在筛上的砂粒洗入皿中,风干称量,并计算各粒组颗粒质量占总土质量的百分数。 828.5向量筒中注入蒸馏水,使悬液恰为1000毫升(如用氨水作分散剂时,这里应再加入25%氨水0.5mL,其数量包括 在1000毫升内) 8.2.86用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌1min,往返各约30次,使悬液均匀分布 8.2.87取出搅拌器,同时开支秒表,测记0.5、1、5、15、30、60、120、240及1440min的比重计读数,每次读数前1 0-20s将比重计小心放入量筒至约接近估计读数的深度。读数以后,取出比重计(0.5及1min读数除外),小心放入盛有 清水的量筒中,每次读数后均须测记悬液温度,准确至0.5摄氏度。 8288如一次作一批土样(20个),可先做完每个量筒的0min及1min读数,再按以上步骤将每个土样悬液重新依次搅 拌一次。然后分别测记各规定时间的读数。同时在每次读数后测记悬液的温度 8.2.89比重计数均以弯液面上缘为准。甲种比重计应准确至1,估读至0.1:乙种比重计应准确至0.001,估读至00001 为方便读数,采用间读法,即0.001读作1,而0.0001读作0.1。这样既便于读数,又便于计算 829结果整理 8.29.1小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比按下列公式计算 (1)甲种比重计 X=100/ms"CG(Rm+mt-GD) 式中:X-小于某粒径的土质量百分数, ms试样质量(干土质量),克 CG-比重校正值,查表82.8-2 CG=pS/pS-pW20)°(2.65-pW20/2.65 ρS-土粒密度,克/立方厘 pW20-20摄氏度时水的密度,克立方厘米
29 2.86 0.958 1.538 2.88 0.954 1.532 8.2.5.4 分散剂校正 比重计刻度系以纯水为准，当悬液中加入分散剂时，比重增大，故须加以校正。 注纯水入量筒，然后加分散剂，使量筒溶液达 1000 毫升。用搅拌在量筒内沿整个深度上下搅拌均匀，恒温至 20 摄氏度， 然后将比重计放入溶液中，测记比重计读数。此时比重计读数与 20 摄氏度时纯水中读数之差，即为分散剂校正值。 8.2.6 土样分散处理 土样的分散处理，采用分散剂。对于使用各种分散剂均不能分散的土样(如盐渍土等)，须进行洗盐。 对于一般易分散的土，用 25%氨水作为分散剂，其用量为：30 克土样中加氨水 1 毫升。 对于用氨水不能分散的土样，可根据土样的 pH 值，分别采用下列分散剂： 8.2.6.1 酸性土(pH<6.5)，30 克土样加 0.5mol/L 氢氧化钠 20mL。溶液配制方法：称取 20gNaOH(化学纯)，加蒸馏水溶解 后，定容至 1000 毫升，摇匀。 8.2.6.2 中性土(pH=6.5--7.5),30 克土样加 0.25mol/L 草酸钠 18 毫升。溶液配制方法：称取 33.5gNa2C2O4(化学纯)，加蒸 馏水溶解后，定容至 1000 毫升，摇匀。 8.2.6.3 碱性土(pH>7.5),30 克土样加 0.083mol/L 六偏磷酸钠 15 毫升。溶液配制方法：称取 51 克(NaPO3)6(化学纯)，加 蒸馏水溶解后，定容至 1000 毫升，摇匀。 8.2.6.4 若土的 pH 大于 8，用六偏磷酸钠分散效果不好或不能分散时，则 30 克土样加 0.125mol/L 焦磷酸钠 14 诧。溶液 配制方法：称取 55.8????，加蒸馏水溶解后，定容至 1000 毫升。摇匀。 对于强分散剂(如焦磷酸钠)仍不能分散的土，可用阳离子交换树脂(粒径大于 2 毫米的)100 克放入土样中一起浸泡，不断 摇荡约 2h，再过 2 毫米筛，将阳离子交换树脂分开，然后加入 0.083mol/L 六偏磷酸 15 毫升。 对于可能含有水溶盐，采用以上方法均不能分散的土样，要进行水溶盐检验。其方法是：取均匀试样约 3 克，放入烧杯 内，注入 4--6 毫升蒸馏水，用带橡皮头的玻璃棒研散，再加 25 毫升蒸馏水，煮沸 5--10min，经漏斗注入 30 毫升的试管 中，塞住管口，放在试管架上静置一昼夜，若发现管中悬液有凝聚现象(在沉淀物上部松散絮绒状)，则说明试样中含有 足以使悬液中土粒成团下降的水溶盐，要进行洗盐。 8.2.7 洗盐(过滤法) 8.2.7.1 将分散用的试样放入调土皿内，注入少量蒸馏水，拌和均匀，将滤纸微湿后紧贴于漏斗上，然后将调土皿中土 浆迅速倒入漏斗中，并注入热水冲洗过滤。 附于皿上的土粒要全部洗入漏斗。若发现滤液漫漫，须重新过滤。 8.2.7.2 应经常使漏斗内的液面保持高出土面约 5 毫米。每次加水后，须用表面皿盖住。 8.2.7.3 为了检查水溶盐是否已洗干净，可用两个试管各取刚滤下的滤液 3--5 毫升，一管中加入数滴 10%盐酸及 5%氯化 钡，另一管加入数滴 10%硝酸及 5%硝酸盐，若发现任一管中有沉淀时，说明土中的水溶盐仍未洗净，应继续清洗，直 到检查时试管中不再发现白色沉淀时为止。将漏斗上的土样细心洗下，风干取样。 8.2.8 试验步骤 8.2.8.1 将稳当了的风干土样倒入三角烧瓶中，注入蒸馏水 200 毫升，浸泡一夜。按前述规定加入分散剂。 8.2.8.2 将三角烧瓶稍加摇荡后，放在电热器上煮沸 40min(若用氨水分散时，要用冷凝管装置，若用阳离子交换树脂时， 则不须煮沸)。 8.2.8.3 将煮沸冷却 悬液倒入烧杯中，静置 1min，把上部悬液通过 0.074mm 筛，注入 1000 毫升量筒中，把杯中沉土用 带像皮头的玻璃棒细心研磨。加水入杯中，搅拌后静置 1min，再将上部悬液通过 0.074mm 筛，倒入量筒。反复进行， 直至静置 1min 后，上部悬液澄清为止。最后将全部土粒倒入筛内，用水冲洗至仅存大于 0.074mm 净砂为止。注意量筒 内的悬液总量不要超过 100 毫升。 8.2.8.4 将留在筛上的砂粒洗入皿中，风干称量，并计算各粒组颗粒质量占总土质量的百分数。 8.2.8.5 向量筒中注入蒸馏水，使悬液恰为 1000 毫升(如用氨水作分散剂时，这里应再加入 25%氨水 0.5mL，其数量包括 在 1000 毫升内)。 8.2.8.6 用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌 1min，往返各约 30 次，使悬液均匀分布。 8.2.8.7 取出搅拌器，同时开支秒表，测记 0.5、1、5、15、30、60、120、240 及 1440min 的比重计读数，每次读数前 1 0--20s 将比重计小心放入量筒至约接近估计读数的深度。读数以后，取出比重计(0.5 及 1min 读数除外)，小心放入盛有 清水的量筒中，每次读数后均须测记悬液温度，准确至 0.5 摄氏度。 8.2.8.8 如一次作一批土样(20 个)，可先做完每个量筒的 0.5min 及 1min 读数，再按以上步骤将每个土样悬液重新依次搅 拌一次。然后分别测记各规定时间的读数。同时在每次读数后测记悬液的温度。 8.2.8.9 比重计数均以弯液面上缘为准。甲种比重计应准确至 1，估读至 0.1；乙种比重计应准确至 0.001,估读至 0.0001。 为方便读数，采用间读法，即 0.001 读作 1，而 0.0001 读作 0.1。这样既便于读数，又便于计算。 8.2.9 结果整理 8.2.9.1 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比按下列公式计算： (1)甲种比重计 X=100/ms*CG(Rm+mt-GD) 式中：X--小于某粒径的土质量百分数，%； ms--试样质量(干土质量)，克； CG--比重校正值，查表 8.2.8-2， CG=ρS/(ρS-ρW20)*(2.65-ρW20)/2.65 ρS--土粒密度，克/立方厘米； ρW20--20 摄氏度时水的密度，克/立方厘米；
mt-温度校正值,查表82.8-1 GD-分散剂校正值 Rm-甲种比重计读数。 (2)乙种比重计 X=100V/ms*CG [(Rm-1)+mt'-CDJp w20 式中:V-悬液体积(=1000毫升) CG′-比重校正值,查表8.2.5-2 mt′-温度校正值,查表8.2.8-1 CD-分散剂校正值: Rm′--乙种比重计读数: 其余符号同前。 8.29.2土粒直径按下列公式计算,也可按图829-1确定。 欠公式 式中:d-土粒直径,毫米 n-水的动力粘滞系数,10-kPas pW4-摄氏度时水的密度,克/立方厘米 Gs-土粒比重 GWT-温度T摄氏度时水的比重 某一时间t内的土粒沉降距离,厘米 重力加速度(981)厘米/平方秒 沉降时间,秒。 为了简化计算,公式(829-3)可写成 欠公式 式中:粒径计算系数??,与悬液温度和土粒比重有关,其值见图829-2 829.3以小于某粒径的颗粒百分数为纵坐标,以粒径(毫米)为横坐标,在半对数纸上,绘制粒径分配曲线(图829-3) 求出各粒组的颗粒质量百分数,以整数表示。 如系与筛分法联合分析,应将两段曲线绘成一平滑曲线 8294本试验记录格式如表829 颗粒分析试验记录(甲种比重计)表829 工程名称土粒比重2.74试验者 土样编号比重计校正值0981计算者 土样说明比重计号甲4校核者 烘干土质量试验日期 小于某粒 下沉时间悬液温度T比重计读温度较正分散剂校Rm=R+ mt RH=RmC粒落距粒径d(毫径的土质 秒)(摄氏度)数R 正值CD+CD L(厘米)米) 量百分数 17.5 0.7 132972914122048971 17.5 60713286 28.06 50 180 13 46132 98 1318181142 0.0047 18.1 F13 4.8 l68005 15.7 8.3移液管法(To17-93) 83.1目的和适用范围 本试验方法适用于粒径小于0.074mm的土 832仪器设备 832.1分析天平:感量0001g 8.322移液管:为土的颗粒分析特制的25毫升移液管,管端侧面开有四个小孔(见图8.3.2) 欠图 3.2移液管(单位:毫米 8.32.3恒温水槽:高度应高于量筒。 8.3241000毫升量筒、50毫升小烧杯(高型)等,其它与比重计分析相同 833试验步骤 833.1取代表性试样,粘质土为10-15克,砂类土为20克,按比重法828.1至8285制取悬液 8332将盛土样悬液的量筒放入恒温水槽,使悬液恒温至适当温度。试验中悬液温度变化不得大于±0.5摄氏度。按式 (8.3.3)计算粒径小于0.05mm、0.0lmm、0.005mm、0.002mm和其它所需粒径下沉一定深度所需的静置时间 t=L/2/9*10*g*r*(ps-p WTVn
30 mt--温度校正值，查表 8.2.8-1； GD--分散剂校正值； Rm--甲种比重计读数。 (2)乙种比重计 X=100V/ms*CG′[(Rm′-1)+mt′-CD′]ρW20 式中：V--悬液体积(=1000 毫升)； CG′--比重校正值，查表 8.2.5-2， mt′--温度校正值，查表 8.2.8-1； CD--分散剂校正值； Rm′--乙种比重计读数； 其余符号同前。 8.2.9.2 土粒直径按下列公式计算，也可按图 8.2.9-1 确定。 欠公式 式中：d--土粒直径，毫米； η--水的动力粘滞系数，10-6kPa.s； ρW4--摄氏度时水的密度，克/立方厘米; Gs--土粒比重； GWT--温度 T 摄氏度时水的比重； 某一时间 t 内的土粒沉降距离，厘米； 重力加速度(981)厘米/平方秒; 沉降时间，秒。 为了简化计算，公式(8.2.9-3)可写成： 欠公式 式中：粒径计算系数？？，与悬液温度和土粒比重有关，其值见图 8.2.9-2。 欠图 8.2.9.3 以小于某粒径的颗粒百分数为纵坐标，以粒径(毫米)为横坐标，在半对数纸上，绘制粒径分配曲线(图 8.2.9-3)。 求出各粒组的颗粒质量百分数，以整数表示。 如系与筛分法联合分析，应将两段曲线绘成一平滑曲线。 8.2.9.4 本试验记录格式如表 8.2.9。 颗粒分析试验记录(甲种比重计) 表 8.2.9 工程名称 土粒比重 2.74 试验者 土样编号 比重计校正值 0.981 计算者 土样说明 比重计号甲 4 校核者 烘干土质量 试验日期 下沉时间 (秒) 悬液温度 T (摄氏度) 比重计读 数 R 温度较正 值(mt) 分散剂校 正值 CD Rm=R+mt +CD RH=Rm+C G 土粒落距 L(厘米) 粒径 d(毫 米) 小于某粒 径的土质 量百分数 (%) 1 17.5 31.7 -0.7 -1.3 29.7 29.14 12.2 0.048 97.1 5 17.5 30.6 -0.7 -1.3 28.6 28.06 12.5 0.022 95.3 30 18.0 25.7 -0.5 -1.3 23.9 23.46 13.2 0.009 79.7 120 18.5 19.8 -0.4 -1.3 18.1 18.1 14.2 0.0047 59.2 1440 18.1 6.6 -0.5 -1.3 4.8 4.8 16.8 0.015 15.7 8.3 移液管法(T0117-93) 8.3.1 目的和适用范围 本试验方法适用于粒径小于 0.074mm 的土。 8.3.2 仪器设备 8.3.2.1 分析天平：感量 0.001g。 8.3.2.2 移液管：为土的颗粒分析特制的 25 毫升移液管，管端侧面开有四个小孔(见图 8.3.2)。 欠图 8.3.2 移液管(单位：毫米) 8.3.2.3 恒温水槽：高度应高于量筒。 8.3.2.4 1000 毫升量筒、50 毫升小烧杯(高型)等，其它与比重计分析相同。 8.3.3 试验步骤 8.3.3.1 取代表性试样，粘质土为 10--15 克，砂类土为 20 克，按比重法 8.2.8.1 至 8.2.8.5 制取悬液。 8.3.3.2 将盛土样悬液的量筒放入恒温水槽，使悬液恒温至适当温度。试验中悬液温度变化不得大于±0.5 摄氏度。按式 (8.3.3)计算粒径小于 0.05mm、0.01mm、0.005mm、0.002mm 和其它所需粒径下沉一定深度所需的静置时间。 t=L/2/9*10-4*g*r2 *(ρs-ρWT)/η