《颗粒分析解析ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《颗粒分析解析ppt课件.ppt（46页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、颗 粒 分 析 试 验,测定干土中各粒组含量占该土总质量的百分数。,试验目的,1.筛析法2.密度计法3.移液管法,试验方法,试验原理,筛析法,本试验方法适用于粒径小于、等于60mm，大于0.075mm 的土。 筛析法是采用不同孔径的分析筛，由上至下孔径自大到小叠在一起。试验时，取质量为ms的干土放入最上的筛里，通过筛析后，得到不同孔径筛上土质量msi，进而计算出粒组含量和累积含量。,仪器设备：1.分析筛：1)粗筛，孔径为60、40 、 20 、10 、5 、2mm。2)细筛，孔径为2 、1 、0.5 、0.25 、 0.075mm。2.天平：称量5000g，最小分度值1g；称量1000g，最小
2、分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。3.振筛机：筛析过程中应能上下震动。3.其他：烘箱、研钵、瓷盘、毛刷等。,筛析法,取样数量,筛析法,试验步骤：,筛析法,1.按规定称取试样质量，应准确至0.1g;,2.将试样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不作粗筛分析；,3.取筛上的试样倒入依次叠好（从上向下筛孔径依次变小）的粗筛中，筛下的试样倒入依次叠好的细筛中，进行筛析。细筛宜置于振筛机上震筛，振筛时间宜为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，应准确至
3、0.1g；,4.筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值，不得大于试样总质量的1%；,试验步骤：,筛析法,5.计算粒组含量和累积含量，画出级配曲线，得到各特征粒径，分析土的级配，据规范定名。,例题,筛析法,土样总质量5000g,含细粒土颗粒的砂土的筛析法试验步骤：,筛析法,1.按规定称取代表性试样，置于盛水容器中充分搅拌，使试样中的粗细颗粒完全分离；,2.将容器中的试样悬液过2mm筛，取筛上试样烘干至恒重，称烘干试样质量，准确至0.1g，并进行粗筛分析。取筛下的试样悬液，用带橡皮头的研杆研磨，再过0.075mm筛，并将筛上试样烘干至恒重，称烘干试样质量，准确至0.1g，进行细筛
4、分析；,3.当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10时，用密度计法测定小于0.075mm的颗粒组成。,注意事项：,筛析法,1.含砾土在现场分布极不均匀，在搬运过程中也极易分选，选取代表性土样不易。一般要求：（）现场多选几个随机点取样；（）实验室内先充分拌和后用四分法取样。,2.粗粒表面吸着细粒在筛析时要洗净。,密度计法,适用于粒径小于0.075mm 的试样。,试验原理：,密度计法是据斯托克斯原理利用土壤密度计通过测量不同深度处悬液的密度和土粒沉降的距离计算出不同粒径所占的百分比。,原理：1.小球体在水中沉降的速率是恒定的；,2.小球体沉降速率大小与球体直径d的平方成正比。,密度计
5、法,试验原理：,1.甲种密度计，其刻度为20时每1000cm3悬液中所含土粒质量的克数，刻度-550，最小分度值为0.5。2.乙种密度计，刻度单位为20时悬液的比重；刻度0.9951.050（或0.9951.020），最小分度为0.001（或0.0002）。2.量筒：内径约60mm，容积1000mL，高约420mm，刻度01000mL，准确至10mL。3.洗筛：孔径0.075mm。4.洗筛漏斗：上口径大于洗筛直径，下口径略小于量筒内径。5.天平：称量1000g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。6.搅拌器：直径50mm，孔径3mm，杆长约450mm。7.其他辅助设备：砂浴
6、、秒表、锥形瓶（容积500mL）、研钵等。,密度计法,仪器设备：,密度计法,试验步骤：,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。当试样中易溶盐含量大于0.5%时，应洗盐;,2.对于风干（烘干）土样，取代表性土样200300g，过2mm筛，求出筛上试样占试样总质量的百分数。取筛下土测定试样风干含水率。,3.将粒径小于2mm的土样拌和均匀，称取土粒质量ms=30g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m=ms(1+0.01 )；,4.将制备好的试样倒入三角烧瓶中，注入大约200cm3的纯水，浸泡过夜，放在砂浴上煮沸。从沸腾
7、时开始记时，煮沸时间宜为40min。,密度计法,试验步骤：,5.试样冷却后，将三角烧瓶中的悬液过0.075mm筛；反复轻洗；最后所得的悬液不得超过1000mL。将筛上砂粒烘干、称量并按筛析法试验步骤进行细筛分析，并计算各级粒组占试样总质量的百分比。6、将过筛悬液放入量筒中，加入10mL的分散剂（4%的六偏磷酸钠），然后注纯水至1000cm3；,7.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；,8.取出搅拌器，同时开动秒表，测经0.5、1、2、5、15、30、60、120、1440min时的密度计读数。每次测读前1015s左右将密度计放入量筒，读完后即
8、取出密度计。读数时，注意密度计浮泡不得贴近量筒壁，密度计读数为弯液面上缘为准。读完后测量悬液温度，精确至0.5；放入或取出密度计时，应小心轻放，不得扰动悬液。,密度计法,试验步骤：,9.成果整理：小于某粒径的试样质量占总质量的百分比：甲种密度计,乙种密度计：,密度计法,试验步骤：,试样颗粒粒径应按下式计算：,绘制颗粒大小分布曲线,每次读数均应在预定时间前10-20s，将密度计放入悬液中。保持密度计浮泡处在量筒中心，不得贴近量筒内壁。上下晃动幅度不能过大。读数应以弯液面上缘为准，密度计轻微晃动时取上下平均值。每次读数后，应取出密度计放入盛有纯水的量筒中。弯液面校正和分散剂校正试验规范规定要在水温
9、20时进行，实际上只要在试验时，在与试验水温相同的纯水中进行即可。,密度计法,注意事项：,密度计法测读时间不需作硬性规定，可以是任意需要的时刻。对不同性质的细粒土，要选用不同的分散剂，才能得到正确的结果。当土中有机质含量较高时，许多分散剂失效，密度计法结果不可靠。（SL2371999）和（GB/T501231999）两本规范中规定：当细粒土中含粗粒时，取30g土，先洗筛后进行密度计法试验，这不易实现。因为：（1）洗筛后很难使水不超过1000cm3；（2）洗筛后剩下的土粒不是30g；（）洗筛过程中不损失细粒部分也不易做到。故建议作完密度计法（或吸管法）试验后再洗筛，这时仅要对筛上土进行筛析法试验
10、即可。,密度计法,注意事项：,吸管：容积2530cm3；分析天平：称量200g，精度0.001g；其它设备。,移液管法,移液管法是根据各种粒径土粒下沉距离与时间的关系来计算确定吸取悬液的时间和距离，标准采用的是固定粒径和吸取深度来计算吸取时间。仪器设备：,移液管法,试验步骤：,1.按密度计法制备试样、悬液、搅拌悬液。试样土粒总质量1020g；,2.搅拌器取出同时记录时间，测量悬液温度。按公式计算粒径小于0.5,0.01,0.005,0.002mm和其它所需粒径下沉一定深度（通常用10cm）所需时间ti；,3.在每个需要时间ti，用吸管在预定深度（如10cm）处吸取25cm3悬液，每次吸取悬液后
11、都应重新搅拌；,4.将吸取一定体积（25cm3）的悬液放入烧杯内使水分蒸发，然后在105下烘干、称量，精确至0.001g；,移液管法,试验步骤：,5.按下式计算土中小于某粒径土质量百分数：,6.绘制颗粒分布曲线。,例题,有一土样比重G=2.67,称取干土300g,过筛结果如下,取筛下土30g做甲种密度计试验结果如下表,使用TM-85甲种土壤密度计 a=21.2 b=0.276标准量筒 分散剂校正值为0.5 测试温度29,解题步骤,1 求筛析法各粒径以下土重百分比,2 求密度计法各粒径以下土重百分比,X=3.30(R+mT-CD)=3.3(R+3.3-0.5)=3.3(R+2.8)L=a-bR=
12、21.2-0.276R,完,土的分类标准GBJ14590粒组划分,粒径分布曲线,粒组频率曲线,特征粒径,特征粒径,d10,曲线陡缓,台阶,谷点,分析筛,震筛机,土中的固体颗粒(简称土粒)的大小、级配和粒组含量是土的工程分类的重要依据。土粒的大小与土的矿物成分、力学性质、形成环境等均有直接联系。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时土的性质相应地发生变化，例如上的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。,基本知识,土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量。,一、土粒的大小和土的级配,某粒组的土粒含量：该粒组的土粒质量与干土总质量之比。,粒组：把工程性质相近的一定尺寸范围的土粒合并为一组。,基本知识,
13、二、颗粒分析试验曲线的主要用途,按粒径分布曲线可求得：（1）土中各粒组的土粒含量，用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质；,基本知识,根据某些特征粒径，可得到两个有用的指标，即不均匀系数Cu和曲率系数Cc，它们的定义为：,式中：d10，d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10，30和60时所对应的粒径。d10称为有效粒径；d60称为限制粒径。,二、颗粒分析试验曲线的主要用途,（2）某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。,基本知识,土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可分别用不均匀系数和曲率系数来衡量。,Cu小，曲线陡；Cu大，曲线缓。,Cc过大，台阶在d10d30间； Cc过小，台阶在d30d60间。,二、颗粒分析试验曲线的主要用途,基本知识,土的分类标准（GBJ14590）：纯净砾、砂，Cu5，且Cc=13时，级配良好，否则，不良。,土的级配的连续性也可用粒组频率曲线来反映。若粒组频率曲线呈单峰则土的级配连续的；若粒组频率曲线呈双峰，且谷点对应的粒组含量3时，是连续的，否则是不连续的。,二、颗粒分析试验曲线的主要用途,基本知识,名义粒径：筛分法中以筛孔径代表；密度计法中以与实际土颗粒在水中沉降速率相同的同样物质的球的直径代表。,
