土壤篩

土壤篩是北京中科路達試驗儀器有限公司生產的標準檢測儀器土壤篩、石子篩、 砂石篩 、準路面基層集料篩、準瀝青砼篩、鐵路道渣篩、石灰篩、水泥標準水篩、粉煤灰水篩、水泥負壓篩、 水泥標準篩、粉煤灰標準篩、 新標準標準篩是應用在顆粒分析試驗中，測定干土中各粒組含量占該土總質量的百分數。土的顆料大小、級配和粒組含量是土的工程分類的重要依據。土粒大小與土的礦物組成、力學性質、形成環境等均有直接。因此，土的顆料大小是土的重要特征。顆粒分析試驗是土工基本試驗之一，其成果的準確性常影響土工建筑物設計方案甚至穩定性。 土壤篩、石子篩、 砂石篩 、準路面基層集料篩、準瀝青砼篩、鐵路道渣篩、石灰篩、水泥標準水篩、粉煤灰水篩、水泥負壓篩、 水泥標準篩、粉煤灰標準篩、 新標準標準篩試驗原理土粒的粒徑變化范圍非常大（粒徑由大于60mm到小于0.002mm），故對不同的粒組采用不同的試驗方法：粗粒組一般用篩析法，細粒組采用密度計法或移液管法。不同的試驗方法其試驗原理也不同。一、粗粒組篩析法試驗原理對于粒徑大于0.075mm的粗粒土，一般采用篩析法分析土的顆粒大小。篩析法是采用不同孔徑的分析篩，由上至下孔徑自大到小疊在一起。試驗時，取質量為的干土放入zui上的篩里，通過篩析后，得到不同孔徑篩上土質量，進而計算出粒組含量和累積含量。

二、粗粒組密度計法試驗原理

司篤克斯（Stocks）研究微小球體在水中下沉時，發現球體的運動近似滿足如下規律；

1．小球體在水中沉降的速率是恒定的；

2．小球體沉降速率大小與球體直徑的平方成正比。

上述規律可用下式表示：

                          （4-1）

式中： ——顆粒直徑，mm；

——顆粒沉降速率，cm/s；

——4℃時水的密度，；

——水溫時水的比重；

——水溫時水的動力粘滯系數，；

      ——土粒比重；

      ——重力加速度，。

    由式（4-1）知，顆粒比重一定時，顆粒愈大，在水中沉降的速率愈快。現將一定質量的土與水攪拌成總體積為的均勻懸液，然后觀察懸液中顆粒下沉情況和懸液濃度的變化。為研究方便，取距懸液表面為的薄層來分析，如圖4—1所示。

    試驗開始時（時刻），懸液均勻，懸液中自上至下各粒組均勻分布，然后土粒開始下沉，大顆粒下沉比較快，細顆粒下沉比較慢。設在時刻，的顆粒剛好從懸液表面下沉到層，那么該時刻在層中，沒有的顆粒，而 ≤ 的顆粒濃度與起始時刻（ 相同）。因此，如果我們已知，則顆粒下沉速度為：

                                     （4-2）

將（4-2）代入（4-1）得：

                                  （4-3）

式中： ——粒徑計算系數與懸液溫度和土粒比重有關，可由圖4-6查出。

式（4-3）將測量粒徑的問題轉化為測定任一時刻及相應落距的問題。在密度計法顆粒分析試驗中，不固定，而是測量時刻密度計讀數，將定義為密度計在液面讀數至密度計浮泡形心距離，與的關系可通過密度計率定獲得。

現在若再算出 ≤ 的顆粒占總土質量百分含量，問題就解決了。由于時刻，距懸液表面為的層中，只有 ≤ 的顆粒存在，的顆粒濃度為零， ≤ 的顆粒濃度與起始時刻（）相同。如果測出時刻層中 ≤ 的顆粒濃度，可以算出量筒中 ≤ 的顆粒質量為：

                                 （4-4）

密度計法量測層（密度計形心處）的密度，密度與濃度成正比，見式（4-6）和（4-7）所示。在移液管法試驗中，時刻，在層中吸取的懸液，烘干后得到土粒質量為，則可計算出土粒濃度為：。然后由式（4-4）計算 ≤ 的顆粒質量。移液管法計算土粒粒徑的方法與密度計法相同。

    我們知道，量筒中土粒總質量為，因此， ≤ 的顆粒百分含量為：

                      （4-5）

式中： —— ≤ 的顆粒百分含量（％）；

      ——量筒中 ≤ 的顆粒質量（g）；

      ——量筒中土粒總質量（g）；

       —— ≤ 的顆粒濃度（g/cm3）；

      ——量筒中懸液體積（cm3）。    ·

    密度計浮泡形心處懸液濃度與密度計讀數的關系為：

甲種密度計：                     （4-6）

乙種密度計：                                 （4-7）

式中： ——懸液體積（規范規定）；

——土粒比重（若未做比重試驗，對粘土及粉質粘土可取2.70，砂土及粉土可取

2.65）；

       ——20℃時水的比重（）；

—— 時刻經校正后的密度計讀數，見試（4-10）。

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     一、儀器設備

    篩析法試驗儀器主要包括：

    1．分析篩，分析篩據孔徑大小分粗篩和細篩兩類：土工試驗中常用的粗篩一般為圓孔，孔徑為100，80，60，40，20，10，5，2mm；細篩一般為方孔，等效孔徑為2.0，1.0，0.5，0.25，0.10，0.075mm。不同國家和不同部門使用的分析篩孔徑大小分級有些差別；

    2．分析天平，分析天平依稱量范圍和精度需要兩種：（1）稱量10kg，感量1g，（2）稱量1000g，感量0.1g；

    3．搖篩機，規范規定搖篩機能夠在水平方向搖振，垂直方向拍擊。搖振次數為100~200次/分鐘，拍擊次數為50~70次/分鐘；

    4．輔助設備，輔助設備包括：烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、研缽、瓷盤、毛刷、匙、木碾、白紙等。

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    篩析法試驗步驟包括：

1．從風干的松散土樣中，用四分法取土。取土數量按表4-1執行；

 表4-1  篩分法取土數量

    2．將試樣過2mm篩，分別稱出篩上和篩下土質量。取2mm篩上土倒入依次疊好的粗篩的zui上層篩中，取2mm篩下土倒入依次疊好的細篩的zui上層篩中（分析篩自上至下孔徑自大至小疊放）。用搖篩機充分篩析至各篩上土粒直徑大于篩孔孔徑，一般搖篩15~30min；

    3．由zui大孔徑篩開始，順序將各篩取下，將留在各篩上的土分別稱量，準確至0.1g。各篩上土質量之和與總土質量之差不得大于總土質量的l％；

    4．計算粒組含量和累積含量，畫出級配曲線，得到各特征粒徑，分析土的級配，據規范定名。

     三、篩析法計算公式

    1．粒組含量：                            （4-8）

    2．累積含量：                            （4-9）

式中： ——某粒組百分含量（％）；       ——小于某粒徑土粒占總土質量百分含量（％）；       ——試樣總質量（g）；       ——某粒組土粒質量（g）；      ——小于某粒徑土粒質量（g）。

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篩析法試驗記錄及試驗成果包括：

1．篩析法試驗記錄表，見表4-2；

2．顆粒大小級配曲線（累積分布曲線），見圖4-2；

3．獲得特征粒徑、、，計算曲率系數、不均勻系數；

4．據土的分類標準給土分類定名

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