01.1土工(颗粒分析密度计法)

1.引用标准：

1.1《公路路基施工技术规范》

JTG F10-2006

1.2《公路土工试验规程》 JTG E40-2007

2.抽样方法及样本大小：

2.1抽样方法。

2.1.1按工程之需在现场采用原状土或扰动土。

2.1.2采用扰动土，须先清除表层，然后分层用四分法取样。

2.2样本大小。

2.2.1现场细粒土扰动取(100-400)g.。

2.2.2室内取干土质量30g 。

5.检测系统框图：

6.检测前、后对被测样品、检测仪器、环境要求、设备安装的检查：

6.1检测前：

6.1.1检查被测样品能否满足试验需要。

6.1.2检测仪具是否在准用期内，并登录使用情况。

6.1.3天平校零，检查筛尺寸及筛孔有否变形锈堵。

6.1.4检查化学试剂是否处于保质期内，有否变质。

6.2检测后：

6.2.1检测仪器做好清洁、保养、维修工作。

6.2.2及时放好化学试剂。

7.检测步骤：

7.1试样备料：

7.1.1应采用风干土。土样充分碾散，通过2mm筛（土样风干可在烘箱内以不超过50℃鼓风干燥）。求出土样的风干含水率，按下式计算试样干质量为30g时所需的风干土质量。准确至0.01g。

m=m s（1+0.01ω）。

式中：m——风干土质量(g)，计算至0.01g；

m s——密度计分析所需干土质量(g)；

ω——风干土的含水率(%)。

7.2作好下列校正：

7.2.1密度计刻度及弯月面校正：按《标准玻璃浮计检定规程》JJG 86-2001进行。

7.2.2土粒沉降距离校正参见JTG E40-2007《公路土工试验规程》中T 0116-2007密度计试验条文说明。

7.2.3温度校正值，详见JTG E40-2007《公路土工试验规程》中表T 0116-1。

7.2.4土粒比重校正值，详见JTG E40-2007《公路土工试验规程》中表T 0116-2。

7.2.5分散剂校正：密度计刻度系以纯水为准，当悬液中加入分散剂时，相对密度增大，故需加以校正。

注纯水入量筒，然后加分散剂，使量筒溶液达1000mL。用搅拌器在量筒内沿整个深度上下搅拌均匀，恒温至20℃。然后将密度计放入溶液中，测记密度计读数。此时密度计读数与20℃纯水中读数之差，即为分散剂校正值。

7.3土样分散处理

7.3.1进行分散之前，用煮沸后的蒸馏水，按1:5的土水比浸泡土样，摇振3min，澄清约半小时后，用酸度计或pH试纸测定土样悬液的pH值。按照酸性土（pH＜6.5）、中性土（6.5≤pH≤7.5、碱性土（pH ＞7.5）分别选用分散剂。

7.3.2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。

7.4洗盐（过滤法）

7.4.1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，并注入热蒸馏水冲洗过滤。附于皿上的土粒要全部洗入漏斗。若发现滤液混浊，须重新过滤。

7.4.2应经常使漏斗内的液面保持高出土面约5mm。每次加水后，须用表面皿盖住。

7.4.3为了检查水溶盐是否以洗干净，可用两个试管各取刚滤下的滤液3-5mL，管中加入数滴10%盐酸及5%氯化钡；另一管中加入数滴10%硝酸及5%硝酸盐。若发现任一管中有白色沉淀时，说明土中的水溶盐仍未洗干净，应继续清洗，直至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。

7.5试验步骤

7.5.1将称好的风干土样倒入三角烧瓶中，注入蒸馏水200mL，浸泡一夜。按前述规定加入分散剂。

7.5.2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，则不需煮沸）。

7.5.3将煮沸后冷却的悬液倒入烧杯中，静置1min 。将上部悬液通过0.075mm 筛，注入1000mL 量筒中。杯中沉土用带橡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0.075mm 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0.075mm 净砂为止。注意量筒内的悬液总量不要超过1000mL 。

7.5.4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。

7.5.5向量筒中注入蒸馏水，使悬液恰为1000mL 。（如用氨水作分散剂时，这时应再加入的25%氨水0.5mL ，其数量包括在1000mL 内。）

7.5.6用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌1min ，往返约30次，使悬液均匀分布。

7.5.7取出搅拌器，同时开动秒表，测记0.5min 、1min 、5min 、15min 、30min 、60min 、120min 、240min 及1440min 的密度计读数，直至小于某粒径的土重百分数小于10%为止。每次读数前(10-20)s 将密度计小心放入量筒至约接近估计读数的深度。读数以后，取出密度计（0.5min 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℃。

7.5.8密度计读数均以弯月面上缘为准。甲种密度计应准确至1，估读至0.1；乙种密度计应准确至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。这样既方便读数，又便于计算。

8.结果计算及数据处理：

8.1小于某粒径的试样质量占总质量的百分比按下列公式计算：

8.1.1甲种密度计：

)(100D t m G s

C n m R C m X -++= 65.265.22020w w s s G C ρρρρ-⨯-=

式中：X ——小于某粒径的土质量百分数(%)，计算至0.1；

s m ——试样质量（干土质量）(g)；

G C ——比重校正值，查表T 0116-2；

S ρ——土粒密度(g/cm 3)；

20w ρ——20℃时水的密度(g/cm 3)；

t m ——温度校正值，查表T 0116-1；