TM-85新標準土壤密度計

密度計法（比重計法）

 一、土壤密度計儀器設備

密度計法試驗設備包括：

1．  密度計  常用密度計分兩種：

（1）甲種密度計，刻度單位為20℃時每1000cm3懸液內(nèi)所含土粒質量的克數(shù)，自0~60（或-5~50），zui小分度單位為1.0（或0.5）；

（2）乙種密度計，刻度單位為20℃時懸液的比重；自0.995~1.050（或0.995~1.020），取小分度為0.001（或0.0002），精度為0.0002（或0.00005），但分度為0.0002的密度計讀數(shù)比較困難；

2．  量筒  有效容積1000cm3，內(nèi)徑60mm，高450mm；

3.分析天平  除與篩析法相同外，需要一臺分析天平；稱量200g，感量0.01g；

4.輔助設備  輔助設備除篩析法的所有輔助設備外，還需要溫度計、攪拌器、煮沸設備（砂?。?、分散劑、純水、秒表等。

 二、土壤密度計試驗步驟

密度計法試驗步驟包括：

1．密度計法進行顆粒分析試驗宜采用天然含水率土樣。也可采用風干（烘干）土樣進行；

2．對于風干（烘干）土樣，取代表性土樣100~300g，放入研缽中，用帶橡皮頭的研杵碾散。將研散后的土過2mm篩，將篩上土研散再過篩，直到篩上僅留下大于2mm的顆粒為止；

3．將粒徑小于2mm的土樣拌和均勻，稱取土粒質量 的土樣作為試樣。當采用天然含水率為 的土樣作為試樣時，按下式計算所需濕土質量 :                        （4-10）

4．將制備好的試樣倒入三角燒瓶中，注入大約200cm3的純水，浸泡18小時以上，用天然含水率土樣直接進行顆粒分析試驗，可不浸泡或縮短浸泡時間。稍加搖蕩以后，放在砂浴上煮沸。從沸騰時開始記時，粘土和不易分散的土，煮1小時左右，其它土不少于0.5小時；

5．試樣冷卻后，倒入進行顆分試驗用的量筒中，將燒杯中土洗凈并全部倒入量筒中后，加入10cm3的分散劑（4%的六偏磷酸鈉或6%雙氧水或1%的硅酸鈉），然后加清水至1000cm3；

6．用攪拌器在量筒中沿整個懸液深度上下攪拌大約1min，往復各30次，使懸液內(nèi)土粒分布均勻；

7．取出攪拌器，同時開動秒表，測經(jīng)1、2、5、15、30、60、120、1440min時的密度計讀數(shù)。乙種密度計記作 ，甲種密度計記作 。每次測度前15秒左右將密度計放入量筒，讀完后即取出密度計。讀數(shù)時，注意密度計浮泡不得貼近量筒壁，讀數(shù) 為彎液面爬高zui高點讀數(shù)。甲種比重計估度至0.1，乙種比重計估度至0.0001。讀完后測量懸液溫度，精確至0.5℃；

    8．如試驗完成后發(fā)現(xiàn)*次讀數(shù)時，下沉土粒已超過總土質量的15％時，將量筒中土用0.075mm分析篩進行洗篩，然后按篩析法進行'）大'）于0.075mm粗粒土的粒徑分析試驗。

 三、土壤密度計計算公式

1．密度計校正

密度計的刻度是在20℃溫度下進行的，讀數(shù)沒有考慮彎液面的影響。因此，試驗溫度不在20℃時，需對讀數(shù)進行溫度校正，還需進行彎液面校正（該值也受溫度影響）等。

    （1）彎液面校正：前面測定的 時刻密度計讀數(shù) 為懸液溫度在℃時彎液面zui高點讀數(shù)，如圖4-3所示。圖中彎液面zui高點為 ，實際懸液面為 點， 之間的距離由彎液面引起，故需要經(jīng)過彎液面校正，彎液面校正值記作 （或甲種比重記作 ），那么 即為 點在 時刻的讀數(shù)。彎液面校正值測量方法為：將密變計放入與懸液溫度相同的清水中，讀出zui高點讀數(shù) 和與液面平行點讀數(shù) ，由此計算得到彎液面校正值為： ；

（2）溫度校正：密度計的刻度是在20℃時測得的懸液密度（或土粒質量），當溫度改變?yōu)?時，懸液密度要發(fā)生變化，故要進行溫度校正。溫度校正值記作 ， ， 是溫度的函數(shù)，還與密度計類型有關，溫度校正系數(shù)見表4-3；

（3）分散劑校正：試驗時在懸液中加入分散劑后，使懸液密度發(fā)生改變，因此，密度計讀數(shù)中還要進行分散劑校正。分散劑校正值記作 。 的量測方法為：先將密度計放入裝有1000cm3純水的顆粒分析試驗量筒中，量測此時密度計讀數(shù) ；然后向量筒中加入與顆粒分析試驗相同體積和類型的分散劑，量測此時比重計讀數(shù) 。分散劑校正值為： 密度計經(jīng)過以上三種校正后的讀數(shù)為：

       2．土壤密度計計算公式

（1） 時刻密度計浮泡形心點zui大粒徑 ：                             （4-11）

式中： ——粒徑計算系數(shù)，查圖4-5；      ——顆粒沉降時間 ；      —— 時刻液面至浮泡形心的距離，cm，由圖4-4查得。

在圖4-4中，縱坐標為懸液面至密度計形心的距離，橫坐標為經(jīng)彎液面校正后密度計讀數(shù) （或 ）。

（2） 土粒占總土質量百分數(shù) ：乙種密度計：       （4-12）甲種密度計：      （4-13）

式中： ——顆粒分析試驗量筒中懸液體積，一般 ；

     ——土粒質量，可取30~50g，一般 ；

      、 、 分別為土粒比重、20℃時純水的比重和密度；

——乙種密度計讀數(shù) 經(jīng)彎液面校正 、溫度校正 和分散劑校正 后

的讀數(shù)，見公式（4-10）；

——甲種密度計讀數(shù) 經(jīng)彎液面校正 、溫度校正 和分散劑校正 后

的讀數(shù)，見公式（4-10）。
 

土壤密度計技術參數(shù)：浮泡體積（Vb）：62.37立方厘米；浮泡中心至zui低刻度的距離（Lo）；9.10厘米；標尺總長：13.50厘米；配量筒的沉降距離校正式：L=a-bR；a=21.50；b=0.273；L（沉降距離校正值）：厘米R：密度計讀數(shù)；

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