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[!--downpath--]靜態(tài)懸浮,讓土壤顆粒沉降。 在土壤顆粒下沉的過(guò)程中,用密度計(jì)測(cè)量懸浮液中不同時(shí)間對(duì)應(yīng)的不同懸浮液密度。 根據(jù)密度計(jì)的讀數(shù)和土壤顆粒的下沉?xí)r間,可以計(jì)算出土壤樣品中小于某一粒徑d(miD_)的顆粒的百分比。 使用密度計(jì)進(jìn)行顆粒分析必須做出三個(gè)假設(shè): 斯托克斯定律適用于由土壤樣品顆粒組成的懸浮液; 試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),土顆粒的大小均勻地分布在懸浮液中; 所用量筒的直徑比比重計(jì)的直徑大得多。 A型密度計(jì)的校準(zhǔn) A型密度計(jì)的讀數(shù)以刻度在20℃時(shí)各懸浮液中所含土壤質(zhì)量的克數(shù)表示。 刻度為-5-50,最小分度值為0.5。 。 密度計(jì)的刻度以20純水為基準(zhǔn)。 由于影響因素較多,密度計(jì)在使用前應(yīng)針對(duì)土粒沉降距離、彎月面、溫度、分散劑等的影響進(jìn)行校準(zhǔn)。 2.1 土顆粒沉降距離的標(biāo)定 1)測(cè)定密度計(jì)的氣泡體積。 將約130mL純水倒入250mL量筒中,保持水溫2O。 以彎月面上緣為標(biāo)準(zhǔn),在量筒上測(cè)量水面讀數(shù)并做好標(biāo)記。 然后將密度計(jì)慢慢放入量筒中,直至水面達(dá)到密度計(jì)的最低刻度(以彎液面上緣為基準(zhǔn))時(shí),記錄下量筒上水面的讀數(shù)并再次標(biāo)記。 量筒上水面的兩次讀數(shù)之差就是密度計(jì)的氣泡體積。 ,讀數(shù)精確至1mL。 2) 確定氣泡體積的密度中心。 測(cè)量完密度計(jì)氣泡的體積后,緩慢垂直向上提起密度計(jì),使水面恰好落在兩個(gè)標(biāo)記的中間。 此時(shí),水面與氣泡的切點(diǎn)(以彎月面上緣為準(zhǔn)),即為密度計(jì)氣泡的中心,將密度計(jì)固定在三腳架上,用尺子測(cè)量從氣泡中心到密度計(jì)最低刻度的垂直距離。
3)測(cè)量量筒的內(nèi)徑(精確到1mm),并計(jì)算量筒的橫截面積。 4) 測(cè)量密度計(jì)最低刻度到玻璃棒上各刻度的距離,其中: 為土壤顆粒的有效沉降距離,cm; L——水面到密度計(jì)氣泡中心的距離,cm; 是最低刻度到玻璃棒上刻度之間的距離,cm; 是密度計(jì)氣泡中心到最低刻度的距離,cln; 為密度計(jì)氣泡的體積,cm。 ; 為量筒的橫截面積,cnl。 6)將玻璃棒上最低刻度到各刻度的實(shí)測(cè)距離值代入式(1),即可計(jì)算出相應(yīng)的土顆粒有效沉降距離值,密度計(jì)讀數(shù)與有效沉降距離可以繪制土顆粒的關(guān)系曲線密度計(jì)的分類(lèi),從而根據(jù)密度計(jì)的讀數(shù)得到土顆粒的有效沉降距離。 2.2 彎月面校正密度計(jì)制造時(shí),其刻度以彎月面下緣為基準(zhǔn)(圖1),試驗(yàn)時(shí)密度計(jì)的讀數(shù)以彎月面上緣為基準(zhǔn)(渾濁懸浮液的刻度)下邊緣看不清),因此應(yīng)校準(zhǔn)密度計(jì)刻度和彎液面。 [收稿日期]2010-12-31 [作者簡(jiǎn)介]何忠潤(rùn)(1977-1),女,安徽六安人,工程師,從事巖土檢測(cè)工作; 潤(rùn)哲(1967-1),女,黑龍江雙城人,高級(jí)工程師,從事巖土檢測(cè)工作; 尚哲民(1956年),男,黑龍江哈爾濱人,高級(jí)工程師,從事地質(zhì)調(diào)查工作。 66~何忠潤(rùn)等:淺談A型密度計(jì)的測(cè)試原理及校準(zhǔn)方法。 4、將密度計(jì)放入20~C純水中。 此時(shí)密度計(jì)的分類(lèi),密度計(jì)上彎月面上、下邊緣讀數(shù)之差即為彎月面修正值。
由于彎液面的上刻度始終小于下刻度,因此該值始終為正。 有的密度計(jì)出廠時(shí)已標(biāo)記為彎月面上緣,即修正值為零。 如果A型密度計(jì)的精度達(dá)不到0.5,則必須對(duì)秤進(jìn)行校準(zhǔn)。 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/-1999、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《巖土試驗(yàn)規(guī)程》SL237-1999等一系列新規(guī)定規(guī)定的A級(jí)密度計(jì)最小分度值中華人民共和國(guó)的比例尺為0. 5,因此這里不討論比例尺修正。 彎液面校正 2.3 溫度校正 密度計(jì)刻度設(shè)定為20℃,但測(cè)試時(shí)懸浮液溫度不一定正好等于20℃,而且水的密度變化和密度計(jì)氣泡體積的膨脹,會(huì)影響密度計(jì)的準(zhǔn)確讀數(shù),因此需要進(jìn)行溫度校正。 密度計(jì)讀數(shù)溫度修正值見(jiàn)表1。 A級(jí)密度計(jì)讀數(shù)溫度修正值 2. 4 分散劑修正 為了使懸浮液充分分散,常加入一定量的分散劑,密度計(jì)暫停的次數(shù)將比原來(lái)增加。 因此,應(yīng)考慮分散劑對(duì)密度計(jì)讀數(shù)的影響。 具體方法是:將量筒內(nèi)的純水恒溫至20'E,先測(cè)量20'純水中密度計(jì)的讀數(shù),然后加入試驗(yàn)所用的分散劑,用攪拌器攪拌沿著量筒的整個(gè)深度上下移動(dòng)。 均勻地將密度計(jì)放入溶液中,記錄密度計(jì)讀數(shù)。 兩者之差(該值為正)即為分散劑校準(zhǔn)值。 計(jì)算公式為:CD=R020-Rw2(】(2) 式中:C.
為分散劑修正值; Rm為添加分散劑溶液的密度計(jì)的計(jì)數(shù); RW:。 它是20℃純水中密度計(jì)的讀數(shù)。 2.5 土壤顆粒比重修正 密度計(jì)刻度是假設(shè)懸浮液中土壤顆粒比重為2.65而制作的。 如果試驗(yàn)時(shí)土壤顆粒比重不為2.65,必須進(jìn)行修正。 比重修正值可從表2中查出。 總結(jié) 1)樣品粒徑的計(jì)算公式為: 為樣品粒徑,mm; L——土顆粒的有效沉降距離,em; t 沉降時(shí)間,s; 粒徑計(jì)算系數(shù)可查表得到。 2)小于一定粒徑的樣品質(zhì)量占樣品總質(zhì)量的百分比計(jì)算公式為:=C。 (R+m+—Co)100% (4) 式中:為小于某一粒徑的樣品質(zhì)量百分比,%; m——土樣的干質(zhì)量,g; C.為土顆粒比重的修正值; 是A型密度計(jì)的讀數(shù); %為懸浮液溫度修正值,查表2-1; n為彎月面修正值; C.為分散劑修正值。 參考文獻(xiàn):[1]中華人民共和國(guó)水利部。 巖土工程測(cè)試規(guī)范SL237-1999[s]。 北京:中國(guó)水利水電出版社,1993(3):95-109。 [2] 唐大雄. 工程巖土科學(xué)(第二版)[M]. 北京:地質(zhì)出版社,2005(1O):45-61。 。 。 0221.0171.0121.0071.0020.99g0. 9930。999O。 9850.9gl20. 9770.9730.9690.9650.961