土壤篩
土壤篩是北京中科路達(dá)試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)儀器土壤篩、石子篩、 砂石篩 、準(zhǔn)路面基層集料篩、準(zhǔn)瀝青砼篩、鐵路道渣篩、石灰篩、水泥標(biāo)準(zhǔn)水篩、粉煤灰水篩、水泥負(fù)壓篩、 水泥標(biāo)準(zhǔn)篩、粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)篩、 新標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)篩是應(yīng)用在顆粒分析試驗(yàn)中,測(cè)定干土中各粒組含量占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。土的顆料大小、級(jí)配和粒組含量是土的工程分類的重要依據(jù)。土粒大小與土的礦物組成、力學(xué)性質(zhì)、形成環(huán)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(yàn)是土工基本試驗(yàn)之一,其成果的準(zhǔn)確性常影響土工建筑物設(shè)計(jì)方案甚至穩(wěn)定性。 土壤篩、石子篩、 砂石篩 、準(zhǔn)路面基層集料篩、準(zhǔn)瀝青砼篩、鐵路道渣篩、石灰篩、水泥標(biāo)準(zhǔn)水篩、粉煤灰水篩、水泥負(fù)壓篩、 水泥標(biāo)準(zhǔn)篩、粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)篩、 新標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)篩試驗(yàn)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(duì)不同的粒組采用不同的試驗(yàn)方法:粗粒組一般用篩析法,細(xì)粒組采用密度計(jì)法或移液管法。不同的試驗(yàn)方法其試驗(yàn)原理也不同。一、粗粒組篩析法試驗(yàn)原理對(duì)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(yàn)時(shí),取質(zhì)量為的干土放入zui上的篩里,通過(guò)篩析后,得到不同孔徑篩上土質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算出粒組含量和累積含量。
二、粗粒組密度計(jì)法試驗(yàn)原理
司篤克斯(Stocks)研究微小球體在水中下沉?xí)r,發(fā)現(xiàn)球體的運(yùn)動(dòng)近似滿足如下規(guī)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(guī)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(shí)水的密度,;
——水溫時(shí)水的比重;
——水溫時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù),;
——土粒比重;
——重力加速度,。
由式(4-1)知,顆粒比重一定時(shí),顆粒愈大,在水中沉降的速率愈快?,F(xiàn)將一定質(zhì)量的土與水?dāng)嚢璩煽傮w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(lái)分析,如圖4—1所示。
試驗(yàn)開始時(shí)(時(shí)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(xì)顆粒下沉比較慢。設(shè)在時(shí)刻,的顆粒剛好從懸液表面下沉到層,那么該時(shí)刻在層中,沒(méi)有的顆粒,而 ≤ 的顆粒濃度與起始時(shí)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(jì)算系數(shù)與懸液溫度和土粒比重有關(guān),可由圖4-6查出。
式(4-3)將測(cè)量粒徑的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為測(cè)定任一時(shí)刻及相應(yīng)落距的問(wèn)題。在密度計(jì)法顆粒分析試驗(yàn)中,不固定,而是測(cè)量時(shí)刻密度計(jì)讀數(shù),將定義為密度計(jì)在液面讀數(shù)至密度計(jì)浮泡形心距離,與的關(guān)系可通過(guò)密度計(jì)率定獲得。
現(xiàn)在若再算出 ≤ 的顆粒占總土質(zhì)量百分含量,問(wèn)題就解決了。由于時(shí)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(shí)刻()相同。如果測(cè)出時(shí)刻層中 ≤ 的顆粒濃度,可以算出量筒中 ≤ 的顆粒質(zhì)量為:
(4-4)
密度計(jì)法量測(cè)層(密度計(jì)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(yàn)中,時(shí)刻,在層中吸取的懸液,烘干后得到土粒質(zhì)量為,則可計(jì)算出土粒濃度為:。然后由式(4-4)計(jì)算 ≤ 的顆粒質(zhì)量。移液管法計(jì)算土粒粒徑的方法與密度計(jì)法相同。
我們知道,量筒中土??傎|(zhì)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(zhì)量(g);
——量筒中土??傎|(zhì)量(g);
—— ≤ 的顆粒濃度(g/cm3);
——量筒中懸液體積(cm3)。 ·
密度計(jì)浮泡形心處懸液濃度與密度計(jì)讀數(shù)的關(guān)系為:
甲種密度計(jì): (4-6)
乙種密度計(jì): (4-7)
式中: ——懸液體積(規(guī)范規(guī)定);
——土粒比重(若未做比重試驗(yàn),對(duì)粘土及粉質(zhì)粘土可取2.70,砂土及粉土可取
2.65);
——20℃時(shí)水的比重();
—— 時(shí)刻經(jīng)校正后的密度計(jì)讀數(shù),見試(4-10)。
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一、儀器設(shè)備
篩析法試驗(yàn)儀器主要包括:
1.分析篩,分析篩據(jù)孔徑大小分粗篩和細(xì)篩兩類:土工試驗(yàn)中常用的粗篩一般為圓孔,孔徑為100,80,60,40,20,10,5,2mm;細(xì)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(guó)家和不同部門使用的分析篩孔徑大小分級(jí)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(jī),規(guī)范規(guī)定搖篩機(jī)能夠在水平方向搖振,垂直方向拍擊。搖振次數(shù)為100~200次/分鐘,拍擊次數(shù)為50~70次/分鐘;
4.輔助設(shè)備,輔助設(shè)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(yàn)步驟包括:
1.從風(fēng)干的松散土樣中,用四分法取土。取土數(shù)量按表4-1執(zhí)行;
表4-1 篩分法取土數(shù)量
zui大粒徑(mm) |
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取樣質(zhì)量(g) | 100~300 | 300~900 | 1000~2000 | 2000~4000 | 4000以上 |
2.將試樣過(guò)2mm篩,分別稱出篩上和篩下土質(zhì)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(xì)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(jī)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?qū)⒏骱Y取下,將留在各篩上的土分別稱量,準(zhǔn)確至0.1g。各篩上土質(zhì)量之和與總土質(zhì)量之差不得大于總土質(zhì)量的l%;
4.計(jì)算粒組含量和累積含量,畫出級(jí)配曲線,得到各特征粒徑,分析土的級(jí)配,據(jù)規(guī)范定名。
三、篩析法計(jì)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(zhì)量百分含量(%); ——試樣總質(zhì)量(g); ——某粒組土粒質(zhì)量(g); ——小于某粒徑土粒質(zhì)量(g)。
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篩析法試驗(yàn)記錄及試驗(yàn)成果包括:
1.篩析法試驗(yàn)記錄表,見表4-2;
2.顆粒大小級(jí)配曲線(累積分布曲線),見圖4-2;
3.獲得特征粒徑、、,計(jì)算曲率系數(shù)、不均勻系數(shù);
4.據(jù)土的分類標(biāo)準(zhǔn)給土分類定名
土壤篩是北京中科路達(dá)試驗(yàn)儀器有限公司的主打產(chǎn)品,質(zhì)量可靠,性能*,廣泛應(yīng)用于各質(zhì)檢中心,大學(xué)院校,施工單位,歡迎選購(gòu)北京中科路達(dá)試驗(yàn)儀器有限公司的 土壤篩
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