文档介绍：附录土工试验
实验四颗粒大小分析试验
概述
试验目的是使用比重计法测定土的各种粒组占该土总质量的百分数,并据此绘制颗粒大小分配曲线。,,应联合使用比重附录土工试验
实验四颗粒大小分析试验
概述
试验目的是使用比重计法测定土的各种粒组占该土总质量的百分数,并据此绘制颗粒大小分配曲线。,,应联合使用比重计法和筛析法。
试验原理
比重计法是将一定质量的试样加入4%浓度的六偏磷酸钠10mL混合成1000mL悬液,并使悬液中的土粒均匀分布。此时悬液中不同大小的土粒下沉速度快慢不一。一方面可由斯笃克(Stokes,1845)定律计算悬液中不同大小土粒的直径,另一方面用比重计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。

根据斯笃克定律各种土粒在悬液中的下沉速度与其直径大小、比重和液体的动力粘滞系数有关。在时间t内的下沉速度v为:
L (d—d)p
V=—=s wtwgd2
t 1800x104耳
或
d=k
t
7丨1800x104耳
k=
(d—d)pg
s wtw
式中v 土颗粒下沉速度,cm/s;
耳纯水的动力粘滞系数,10-6kPa・s
d 土颗粒粒径,mm;
g 重力加速度,981cm/s2;
ds 土粒的比重;
p 4°C时水的密度,g/cm3;
w
d 温度T°C时水的比重;
wt
L 某一时间t内土粒的沉降距离,cm;
t 土粒沉降的时间,s;
k——粒径计算系数。
为了简化计算,,便可求得粒径d值。此时,悬液中在L范围内所有土粒的直径都比算得的d值小,而大于d的土粒都下沉到比L大的深度处。

z.
设V为悬液的体积,Ms为该悬液内所含土体颗粒总质量。故开始时悬液单位体积内的
MM
土粒质量为*产,土粒体积为丁。由于单位体积的悬液是土粒和水所组成,则水的
V Vpd
体积应为1-
M
s-
Vpd
ws
ws
,水的质量为p(1-丁),故试验开始时土粒均匀分布的悬液密wt Vpd
ws
度为:
P=P+亠(1一~^)
lwtV d
s
式中pl 试验开始时土粒均匀分布的悬液密度,g/cm3;
pwt——试验开始时温度为T°C的水的密度,g/cm3。其他符号的意义同前。
现从量筒中液面下深度L处,取一微小体积的悬液进行研究。自开始下沉至t时间,悬液内大于粒径d的土粒,都通过此微小体积而下沉,而小于粒径d的数量保持不变。则Ms
该微小体积内,单位体积内小于粒径d之土粒质量为—p。由附式1—2可导得t时刻深度L处小于粒径d的土粒质量的百分数为:
dV
p二
(p-p)
ltwt

s wts
式中p——t时刻深度L处小于粒径d的土粒质量的百分数。
plt 1时刻深度L处微小体积悬液密度,g/cm3;

目前通常采用的比重计有甲、乙两种。甲种比重计刻度表示1000mL悬液中所含干土质量的克数,乙种比重计刻度表示悬液比重。两种比重计是在2