试验二土壤机械分析比重计法附指测法.pdf

实验二 土壤机械分析（比重计法，附指测法） 一、方法原理 比重计法是将一定数量的土样（＜1毫米），经过化学与物理处理使上粒充分分散成 单粒状，然后置于沉降筒中，让分散的土粒在悬液中自由沉降，经过不同时间，用比重 计测定悬液比重变化。土壤比重计的读数，直接指示出悬浮在比重计所处深度的悬液中 土粒含量，也就是说，可以从比重计刻度上直按读出每升悬液中所含土粒的重量（克／ 升）。而这部分土粒的半径（r），可按司笃克斯定律计算而求得。 二、操作步骤 1．称样。 （1）称取通过1毫米筛孔的风干土50 克，用以制备悬液用。另称10 克置于铝盒内， 在烘箱（105℃）中烘干至恒重（约8 小时），冷却称重，计算含水量和烘干土重。 （2）＞1 毫米的石砾处理。将＞1毫米的石砾放入10—12 厘米直径的蒸发皿内，加 水煮沸，随时搅拌，煮沸后弃去上部浑水，直至上部全为清水为止。将蒸发皿内石砾烘 干称重，而后通过10 毫米及3 毫米筛孔，分别称重，计算各级石砾百分数。 2．悬液制备。 （1）将上述称的50 克土样放入三角瓶中，根据土壤酸碱性，分别选加下列分散剂 （石灰性土壤加0.5M 六偏磷酸钠60 毫升；酸性土壤加0.5M 氢氧化钠40 毫升；中性土 壤加0.25M 草酸钠20 毫升）进行分散。 （2）分散方法可选用煮沸法或研磨法。煮沸法是将分散剂加入盛有样品的 500 毫 升三角瓶中，再加入蒸馏水或软水，使三角瓶内土液体积约250 毫升，盖上小漏斗摇匀 后静止2 小时，并经常摇动三角瓶，然后放在电热板上加热煮沸，在未沸腾前应经常摇 动三角瓶，以防土粒沉积瓶底冷热不匀而发生破裂。煮沸后保沸腾1 小时。研磨法是将 称好的土样置于瓷蒸发皿中，加一部分分散剂使之呈稠糊状（剩余的分散剂在研磨完毕 后全部加入），静止半小时，使分散剂充分作用，然后用带橡皮头的玻棒研磨。研磨时间， 粘质土壤不少于20 分钟，壤质土壤及砂质土壤不少于15 分钟，能使分散完全。两种分 散方法，前者较适用，后者由于不同分析人员研磨效果不尽相同，易造成误差。 （3）将直径为0.25 毫米的筛子放在漏斗上并一起搁在 1000毫升沉降筒上，将分散 处理后的样品通过0.25 毫米筛子，用橡皮头玻棒轻轻洗擦筛上颗粒，并用蒸馏水或软水 冲洗干净，使＜0.25 毫米的土粒全部进入沉降筒（注意：洗水量不能超过 1000 毫升）。 1 将留在筛子上＞0.25 毫米砂粒全部移入铝盒内，倾去上部清液，烘干后，将粗砂粒（0.25 —1 毫米）称重，并计算百分数。 3．悬液比重的测定。 （1）将上述盛悬液的沉降筒用蒸馏水或软水定容至1000 毫升，放置于温差变化小 的室内平稳的台面上，用搅拌棒在沉降筒内将悬液上下搅拌1 分钟（大约上下各30 次）， 使悬液均匀分散，搅拌的上下速度要均匀，搅拌棒向下要触及沉降筒底部，使全部土粒 都能悬浮。搅拌棒向上时，金属片不能露出液面，一般离液面3—5 厘米处即可，否则会 使空气压入悬液，影响土粒开始时的沉降速度。搅拌后如悬液发生气泡，应滴加异戊醇 消泡。然后将比重计轻轻地、垂直地放入悬液中，要放在沉降筒的中心位置，并略为扶 住比重计的玻杆，使它不致上下左右晃动，直到基本稳定为止。在土粒沉降30 秒、1 分、 2 分时，各对比重计读数一次（读数皆以弯月面上缘为准），并记录。然后将比重计取出， 放在盛清水的沉降筒中，微微转动比重计，洗去粘附于比重计浮泡上的土粒，以备下次 使用。测量悬液温度（温度计也可放在盛蒸馏水的沉降筒中部），准确至0.5℃。 （2）用搅拌棒将悬液进行第二次上下搅拌1 分钟，使悬液均匀分散，搅拌后静止， 再按预定时间继续测定 4、8、15、30 分钟以及 1、2、4、8、24、48 小时等各规定时间 时的比重计读数（中间不须再搅拌），在每次读数前10—15 秒时，用两手指持比重计上 部轻轻放人悬液中，至悬液弯液面上缘达到前一读数时放松手指，使比重计自由稳定地 浮于悬液中。 每次读数后，均需将比重计轻轻取出并放于盛有蒸馏水或软水的沉降筒中以备用， 并测量悬液温度。 三、比重计校正 1．土粒有效沉降深度（L）校正。为了测定土粒粒径，首先应找出比重计读数与土 粒的有效沉降深度（L）的关系，根据司笃克斯的假说，土粒沉降深度是从液面到比重计 浮泡体积中心距离，然而测定是在1 升的沉降筒中进行的，比重计放入悬液后使液面上 升，从比重计达数