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1、试验一 土的颗粒分析试验试验项目基本情况试验类别：基础试验性质：验证试验时数：2学时每组人数：23人本试验包括筛分法和比重计法,用来测定土中颗粒直径在0.075mm以上和以下的各种粒径土的含量百分数,为土的定名提供依据。筛分法一.试验目的和要求本试验用来测定土中颗粒直径大于0.075mm,小于等于60mm土中各种粒径的含量百分数,为土的定名提供依据。通过试验,掌握测定土中大于0.075mm的土颗粒分析过程。二.仪器设备1.粗筛:圆孔,孔径为60、40、20、10、5、2mm。2.细筛:孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。3.天平:称量5000g,感量1g,称量1000g,感
2、量0.1g,称量200g,感量0.01g。4.摇筛机:筛析过程中应能上下震动。5.其它:烘箱、搪瓷盘、筛刷、木碾、碾钵和带橡皮头的碾杵等。三.试样制备从风(烘)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(见表1-1),当试样质量小于500g时,准确至0.1g,多于500g时,准确至1g. 表1-1 取样数量土中最大粒径尺寸（mm）取样数量（g）210030010300100020100020004020004000604000以上四.试验操作步骤 1.对于砂性土,按以下步骤进行:1)将试样过2mm筛,称筛上和筛下的土样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时,不作细筛分析；
3、筛上的试样质量小于试样总质量的10%时,可不作粗筛分析。2)取筛上试样倒入依次叠好的粗筛中,筛下试样倒入依次叠好的细筛中,进行筛析,细筛宜置于摇筛机上震筛,震筛时间宜为1015min。再按由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,准确至0.1g。3)各筛中试样质量的总和与试样总质量的差值,不得大于试样总质量的1%。2.对于含有粘土颗粒的砂性土,按下列步骤进行:1)按表1-1规定称取代表性试样,置于盛水容器中充分搅拌,应使试样的粗细颗粒分离。2)将试样悬液过2mm筛,取筛上试样烘干,称烘干试样质量,准确至0.1g,并按砂性土的2)、3)条进行粗筛分析。3)用带橡皮头的碾杆碾磨2mm
4、筛下的悬液,过0.075mm筛,并将筛上试样烘干,称烘干试样质量,准确至0.1g,并按砂性土的2)、3)条进行细筛分析。4)当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%时,应按比重计法测定小于0.075mm的颗粒组成。五.注意事项1.在操作过程中,应注意不要使土粒损失,以免影响试样总重。2.土在碾磨时,不要锤击,以防将砂粒击碎。六.结果整理1.按下式计算小于某颗粒直径的土重占总土重的百分数:（11）式中:小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比(%)； 小于某粒径的试样质量(g)； 粗筛分析时为试样总质量，细筛分析时为所取的试样质量； 粗筛分析时取100%，细筛分析时取粒径小于2m
5、m的试样质量占试样总质量的百分比(%)。2.以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标,粒径的对数值为横坐标,绘制颗粒大小级配曲线,求出各粒组的颗粒质量百分数,以整数(%)表示。七.试验报告要求1. 按附件格式完成试验报告。2. 思考题（1） 筛分法为何不适用于小于0.075mm的土粒？（2） 取样数量与土粒最大粒径有何关系？为什么？颗粒分析试验记录表（筛分法）班级 试验日期年月日第试验小组 土样编号姓名 土样说明风 干土 重= 克 2mm筛上土重= 克风干含水量= % 2mm筛下土重= 克干 土 重= 克 小于2mm土占总土重百分数= %小于0.075mm土占总土重百分数= % 细筛分析时所取试样
6、重= 克孔 径（mm）留筛土重（g）累计留筛土重（g）小于该孔径的土重百分数（%）小于该孔径的总土重百分数（%）105210.50.250.075底盘总计比重计法一.试验目的和要求本试验是应用Stokes沉降原理,测定土中颗粒直径小于0.075mm的各种粒径土的含量百分数,为土的定名提供依据。通过试验,掌握沉降原理的概念及应用条件,以及应用比重计法的操作步骤,并计算所测定土中的各粒径的含量百分数。二.仪器设备1.比重计:TM85型甲种比重计(20/20)刻度为-550,最小分度值为0.5。2.量筒:容积1000ml,内径60mm,高度为35010mm,刻度为01000ml。3.洗筛漏斗:上口直
7、径大于洗筛直径,下口直径略小于量筒直径；洗筛筛孔为0.074mm。4.天平:称量1000g,感量0.1g；称量200g,感量0.01g。5.温度计:刻度为050,精度为0.5。6.煮沸设备,附冷凝管装置。7.搅拌器:底板直径为50mm,孔径为3mm。8.锥形瓶:容积为500ml。9.其它:秒表,带橡皮头的碾杆及碾钵,适合于不同土质的化学分散剂,蒸馏水等。三.试样制备采用具代表性风干土样200300g,并测定试样的含水量。将试样充分碾散,通过2mm筛,并按下式计算试样干重为30g时,所需风干土重,准确至0.01g。（12）式中:风干土质量(g)； 比重计法分析时所需干土质量(g)； 风干土的含水
8、量(%)四.操作步骤1.称取(2)式所计算的土质量,倒入锥形瓶,注入纯水200ml,浸泡过夜。然后置于煮沸设备上煮沸,煮沸时间宜为40min。2.将冷却后的悬液移入烧杯中,静置1min,过0.075mm筛,把留在筛上的试样用水冲洗入蒸发皿内,倒去清水,烘干,称烘干试样质量,并按筛分法求筛上的各粒径质量百分比。3.将过筛悬液倒入量筒,加入4%浓度的六偏磷酸钠10ml,再注入纯水至1000ml。注:对加入六偏磷酸钠后仍产生凝聚的土,应选用其它分散剂。4.用搅拌器沿悬液深度上下搅拌1min,使悬液上下均匀,取出搅拌器,立即开动秒表,将比重计放入悬液中,测记0.5、1、2、5、15、30、60、120
9、、1440min时的比重计读数。5.比重计读数均以弯液面上缘为准,读数应准确至0.5,每次读数后应取出比重计,放入盛有纯水的量筒中,并应测定相应的悬液温度,准确至0.5。五.注意事项1.比重计应放在量筒中央适当位置,慢慢放入,以免比重计上下跳动或触底而破碎。2.对含水溶性盐的土,应先进行洗盐处理。六.结果整理1.按下式计算土颗粒粒径:（13）式中:试样土颗粒粒径(mm)； 纯水的动力粘滞系数(kPas10-6)； 土粒比重； T时水的比重； 4时水的密度(g/cm3)； 相应于t时的土粒有效沉降距离(cm)； 沉降时间(s)；重力加速度(cm/s2)；粒径计算系数，可查表1-2。2.计算小于某
10、粒径的颗粒质量百分数根据每一读数R,先作温度校正和分散剂校正,按下式计算小于某粒径的颗粒质量百分数:（14）式中:小于某粒径的试样质量百分比(%)； 土粒比重校正值,查表1-3； 试样的干质量(g)； 比重计读数； 温度校正值,查表1-4； 分散剂校正值。3.以小于某一粒径的颗粒质量百分数为纵坐标,粒径的对数为横坐标,在半对数纸上,绘制粒径分配曲线,求出各粒组的质量百分数,以整数表示。七.试验报告要求1. 按附件格式完成试验报告。2.绘制累计曲线，据此，求出土样中粉粒和粘粒的含量。颗粒分析试验记录表（比重计法）班级 姓名 试验日期年月 日第试验小组 土样编号 土样说明小于2.0mm颗粒土质量百
11、分数 P2.0 比重计号湿土质量 量筒号含水率 比重校正值干土质量 土粒比重分散剂 分散剂校正值试验时间下沉时间t(min)悬液温度T（）比重计读数R温度校正值土粒落距L（cm）粒径计算系数K粒径d(cm)小于某粒径的土质量百分数（%）小于某粒径的总土质量百分数（%）（1）（2）（3）（4）（5）（6）(7)(9)P2.0 00.51251530601201440表1-2 粒径计算系数K表1-3 土粒比重校正值土粒比重比重校正值土粒比重比重校正值2.501.0382.700.9892.521.0322.720.9852.541.0272.740.9812.561.0222.760.9772.581.0172.780.9732.601.0122.800.9692.621.0072.820.9652.641.0022.840.9612.660.9982.860.9582.680.9932.880.954表1-4 温度校正值悬液温度（）温度校正值悬液温度（）温度校正值10.0-2.02
