摘要：通過對粘粒分析試驗(yàn)密度計(jì)法的探討，提出更節(jié)省時(shí)間的方法。

　　關(guān)鍵字：顆粒分析,密度計(jì)法

　　顆粒分析試驗(yàn)是為了研究土中不同顆粒含量對其性質(zhì)的影響，確定土的級配，并借以確定土的種類及評價(jià)土的工程性質(zhì)。密度計(jì)法是用來測定小于某粒徑的顆粒。

　　1. 試驗(yàn)依據(jù)

　　密度計(jì)法是根據(jù)斯托克斯(Stokes)定律進(jìn)行測定的。當(dāng)土粒在液體中靠自重下沉?xí)r，較大的顆粒下沉較快，而較小的顆粒下沉則較慢。一般認(rèn)為，對于粒徑為0.2~0.002mm的顆粒，在液體中靠自重下沉?xí)r，做等速運(yùn)動，這符合斯托克斯定律。

　　2. 試驗(yàn)步驟

　　國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法的步驟5為：將冷卻后的懸液移入燒杯中，靜置1min，通過洗篩漏斗將上部懸液過0.075mm篩，遺留杯底沉淀物用帶橡皮頭研杵研散，再加適量水?dāng)嚢瑁�靜置1min，再將上部懸液過0.075mm篩，如此反復(fù)傾洗(每次傾洗，最后所得懸液不得超過1000mL)直至杯底砂粒洗凈，將篩上和杯中砂粒合并洗入蒸發(fā)皿中，傾去清水，烘干，稱量進(jìn)行細(xì)篩分析，并計(jì)算各級顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比[1]。

　　3. 試驗(yàn)步驟的探討

　　在實(shí)際生產(chǎn)中，按國標(biāo)用密度計(jì)法測定時(shí)，每個土樣都需反復(fù)傾洗杯底的沉淀物，并且傾洗總懸液還不得超過1000mL，在傾洗和倒入懸液的過程中，需特別小心液體濺出，這樣大大延長了試驗(yàn)時(shí)間。

　　綜合上述原因，在用密度計(jì)法時(shí)，我們可以將風(fēng)干試樣或洗鹽后在濾紙上的試樣，倒入500mL錐形瓶，注入純水200mL，浸泡過夜，然后置于煮沸設(shè)備上煮沸，煮沸時(shí)間宜為40min[1]。冷卻后的懸液直接移入1000mL量筒，用純水將燒杯的沉淀沖干凈，一并移入量筒中，再加4%六偏磷酸鈉10mL，注入純水至1000mL。將攪拌器放入量筒中攪拌，計(jì)時(shí)，將密度計(jì)放入懸液中讀數(shù)。待讀完最后一個數(shù)后，將量筒中的懸液過0.075mm的篩，量筒中的沉淀物用純水沖至篩上，用純水反復(fù)沖洗篩上的沉淀，直至砂粒洗凈，將砂粒洗入蒸發(fā)皿中，傾去清水，烘干，細(xì)篩分析，計(jì)算各級顆粒占試樣總質(zhì)量的百分比。

　　4.兩種方法結(jié)果討論

　　試驗(yàn)采用甲種密度計(jì)，小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比按下式計(jì)算：

　　X = (100/md) CG ( R+ mT + n - CD)

　　式中X ——小于某粒徑的試樣質(zhì)量百分比(%);

　　md ——試樣干質(zhì)量(g);

　　CG ——土粒比重校正值;

　　mT ——懸液溫度校正值;

　　n ——彎月面校正值;

　　CD ——分散劑校正值;

　　R ——甲種密度計(jì)讀數(shù)。

　　下列表1，是相同土樣用密度計(jì)法測定時(shí)，先過水篩和后過水篩的兩組結(jié)果。

　　通過這兩組數(shù)據(jù)可以看出，同一個土樣，用密度計(jì)法測定顆粒含量，先過0.0075mm篩的數(shù)據(jù)和后洗篩的數(shù)據(jù)相差很小，主要是后洗篩法中小于0.005mm粒徑的顆粒含量比先洗篩法的顆粒含量稍小。分析原因?yàn)椋涸谟妹芏扔?jì)法測定的懸液中，當(dāng)有粒徑大于0.075mm的顆粒時(shí)，在大顆粒下沉的過程中，小顆粒會吸附在大顆粒上，隨大顆粒一起下沉，所以后洗篩法最后粒徑小于0.005mm的顆粒質(zhì)量百分比會小于先洗篩法的數(shù)值。當(dāng)讀完最后一個數(shù)后，懸液和沉淀過水篩時(shí)，又用大量的純水沖洗篩上的沉淀，所以在最終結(jié)果中，粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量百分比是和先洗篩法的數(shù)據(jù)是一樣的;當(dāng)待測定的懸液中沒有粒徑大于0.075mm的顆粒時(shí)，先洗篩的方法因?yàn)橛蟹磸?fù)傾洗的過程，所以會使土顆粒更充分松散，所以先洗篩法的小于0.005mm粒徑的顆粒質(zhì)量百分比會稍大。

　　5.結(jié)論

　　在用密度計(jì)法測定土的顆粒含量時(shí)，可以采用先讀數(shù)，然后把懸液及其沉淀洗篩的方法。此方法與先洗篩的方法相比較，相差很小，只是小于粒徑0.005mm的質(zhì)量百分比稍小，對于工程地質(zhì)評價(jià)是有利的。而且在實(shí)際工作中，后洗篩，不僅可以避免土顆粒在反復(fù)傾洗、研散、傾倒中的損失，也可以減少人為操作造成的誤差，大大縮短了試驗(yàn)時(shí)間。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] GB/T 50123-1999 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)