土的颗粒分析试验

试验一土的颗粒分析试验（一）、试验目的颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数，借以明确颗粒大小分布情况，供土的分类与概略判断土的工程性质及选料之用。

（二）试验方法与适用范围1、筛析法：适用于粒径大于0.075mm的土。

2、密度计法：适用于粒径小于0.075mm的土。

3、移液管法：适用于粒径小于0.075mm的土。

4、若土中粗细兼有，则联合使用筛析法及密度计法或移液管法。

（三）、筛分法实验1、仪器设备：（1）符合GB6003——85的要求的试验筛。

粗筛：圆孔，孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.075mm。

（2）、天平：称量1000g与称量200g。

（3）、台秤：称量5kg.。

（4）、振筛机：应符合GB9909——88的技术条件。

（5）、其他：烘箱、研钵、瓷盘、毛刷、木碾等。

2、操作步骤（无粘性土的筛分法）（1）从风干、松散的土样中，用四分法按下列规定取出代表性试样：①粒径小于2mm颗粒的土取100g——300g②最大粒径小于10mm的土取300g——1000g③最大粒径小于20mm的土取1000g——2000g④最大粒径小于40mm的土取2000g——4000g⑤最大粒径小于60mm的土取4000g以上。

称量准确至0.1g；当试样质量多于500g时，准确至1g。

（2）将试样过2mm细筛，分别称出筛上和筛下土质量。

（3）取2mm筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中；取2mm筛下试样倒入依次叠好的最上层筛中，进行筛析。

细筛宜放在振筛机上震摇，震摇时间一般为10——15min。

（3）由最大孔径筛开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，如仍有土粒漏下，应继续轻叩摇晃，至无土粒漏下为止。

漏下的土粒应全部放入下级筛内。

并将留在各筛上的试样分别称量，准确至0.1g。

（4）各细筛上及底盘内土质量总和与筛前所取2mm筛下土质量之差不得大于1%；各粗筛上及2mm 筛下的土质量总和与试样质量之差不得大于1%。

实验五颗粒分析试验一、概述颗粒分析试验就是测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数的试验方法，可分为筛析法和沉降分析法。

其中沉降分析法又有密度计法和移液管法等。

对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛分析的方法来测定，而对于粒径小于0.075mm 的土粒则用沉降分析方法来测定。

这里我们仅对筛析法进行介绍。

二、筛析法筛析法就是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组占总量的该土总质量的百分数。

筛析法是测定土的颗粒组成最简单的一种试验方法，适用于粒径小于、等于60mm，大于0.075mm的土。

（一）仪器设备1、分析筛；①圆孔粗筛，孔径为60mm，40mm，20mm，10mm，5mm和2mm。

②圆孔细筛，孔径为2mm，1mm，0.5mm，0.25mm，0.075mm。

2、称量1000g、最小分度值0.1g的天平；称量200g、最小分度值0.01g的天平；3、振筛机；4、烘箱、量筒、漏斗、研钵、瓷盘、不锈钢勺等。

（二）操作步骤先用风干法制样，然后从风干松散的土样中，按表5-1称取代表性的试样，称量准确至0.1g，当试样质量超过500g时，称量应准确至1g。

1、无粘性土（1）将按表5-1称取的试样过孔径为2mm的筛，分别称取留在筛子上和已通过筛子孔径的筛子下试样质量。

当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；当筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不作粗筛分析。

（2）取2mm 筛上的试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中，进行粗筛筛析，然后再取2mm 筛下的试样倒入依次叠好的细筛的最上层筛中，进行细筛筛析。

细筛宜置于振筛机上进行震筛，振筛时间一般为10~15min 。

（3）按由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，称留在各级筛上及底盘内试样的质量，准确至0.1g 。

（4）筛后各级筛上及底盘内试样质量的总和与筛前试样总质量的差值，不得大于试样总质量的1%。

颗粒分析试验（密度计法）（一）概述颗粒分析试验的目的是测定土中各种粒组含量占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。

密度计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样，若试样中含有大于0.075mm 的粒径时，应联合使用密度计法和筛析法。

（二）试验原理密度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 的悬液，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。

一方面根据斯笃克（Stokes, G .G , 1845）定律计算悬液中不同大小土粒的直径，另一方面用密度计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。

1. 斯笃克定律斯笃克研究了球体颗粒在悬液中下沉问题，认为不同球体颗粒在悬液中的下沉速度υ与它们直径大小d 有关，这种反映悬液中颗粒下沉速度和粒径关系的规律，称为斯笃克定律。

按照这一定律，土颗粒在溶液中下沉时，较大的土粒首先下沉，经过某一时段t ，只有比某一粒径d 小的土粒仍然浮在悬液中，这些土粒在悬液中通过铅直距离L ，在时间t 内下沉速度υ为2w s 1800)(d t L ηρρυ-==tLG G d ⋅-=-=wo wT s w s )(1800)(18γηρρηυ式中:η —纯水的动力粘滞系数，Pa·s （10-3）； d —土颗粒粒径，mm ；ρ—土粒的密度，g/cm 3；G s —土粒的比重；w ρ—水的密度，g/cm 3；wo ρ—温度4℃时水的密度，g/cm 3；wT G ——温度T ℃时水之比重；L —某一时间t 内土粒的沉降距离，cm ； t —沉降时间，s 。

为了简化计算，用图 1–1的斯氏列线图，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。

图1–1 斯笃克列线图2．悬液中土粒质量的百分数设V 为悬液的体积，W s 为该悬液内所含土颗粒总质量。

v1.0 可编辑可修改土的颗粒分析试验第一节 筛析法一、试验目的测定小于某粒径的颗粒或粒组占砂土质量的百分数，以便了解土的粒度成分，并作为砂土分类及土工建筑选料的依据。

二、基本原理筛析法是利用一套孔径不同的标准筛来分离一定量的砂土中与筛孔径相应的粒组，而后称量，计算各粒组的相对含量，确定砂土的粒度成分。

此法适用于分离粒径大于的粒组。

三、仪器设备1、标准筛一套(图1-1)；2、普通天平：称量500g ，最小分度值；3、磁钵及橡皮头研棒；4、毛刷、白纸、尺等。

四、操作步骤 1、制备土样(1) 风干土样，将土样摊成薄层，在空气中放1～2天, 使土中水分蒸发。

若土样已干， 则可直接使用。

(2) 若试样中有结块时，可将试样倒入磁钵中，用橡皮头研棒研磨，使结块成为单独颗粒为止。

但须注意，研磨力度要合适，不能把颗粒研碎。

(3) 从准备好的土样中取代表性试样，数量如下： 最大粒径小于2mm 者，取100～300g ；顶盖2mm 1mm 底盘123 取走取走 4图1－1标准筛 图1－2 四分法图解最大粒径为2～10mm 之间的，取300～1000g ； 最大粒径为10～20mm 之间的，取1000～2000g ； 最大粒径为20～40mm 之间的，取2000～4000g ； 最大粒径大于40mm 者，取4000g 以上。

用四分法来选取试样，方法如下：将土样拌匀，倒在纸上成圆锥形(图, 然后用尺以圆锥顶点为中心，向一定方向旋转(图, 使圆锥成为1～2cm 厚的圆饼状。

继而用尺划两条相互垂直的直线，把土样分成四等份，取走相同的两份(图、图, 将留下的两份土样拌匀；重复上述步骤，直到剩下的土样约等于需要量为止。

2、过筛及称量(1) 用普通天平称取一定量的试样, 准确至；(2) 检查标准筛叠放顺序是否正确(大孔径在上，小孔径在下)，筛孔是否干净，若夹有土粒，需刷净。

将已称量的试样倒入顶层筛盘中，盖好盖，用手或摇筛机摇振，持续时间一般为10～15min, 然后按从上至下的顺序取下筛盘，在白纸上用手轻叩筛盘，摇晃，直到筛净为止。

土的颗粒分析试验土的颗粒分析试验筛析法第一节一、试验目的测定小于某粒径的颗粒或粒组占砂土质量并作为砂土的百分数，以便了解土的粒度成分，分类及土工建筑选料的依据。

二、基本原理筛析法是利用一套孔径不同的标准筛来分而后称离一定量的砂土中与筛孔径相应的粒组，确定砂土的粒度成量，计算各粒组的相对含量，0.075mm 的粒组。

分。

此法适用于分离粒径大于三、仪器设备)；1-11、标准筛一套(图；，最小分度值0.1g2、普通天平：称量500g 、磁钵及橡皮头研棒；3 、毛刷、白纸、尺等。

4顶盖212mm1mm0.5mm 0.25mm 0.1mm 4 取走3 0.075mm底盘取走四分法图解1图－2 图1－标准筛1四、操作步骤、制备土样1在空气中1) 风干土样，将土样摊成薄层，(则使土中水分蒸发。

～放12天, 若土样已干，可直接使用。

可将试样倒入磁钵2) 若试样中有结块时，(使结块成为单独颗粒为用橡皮头研棒研磨，中，止。

但须注意，研磨力度要合适，不能把颗粒研碎。

2(3) 从准备好的土样中取代表性试样，数量如下：最大粒径小于2mm者，取100～300g；最大粒径为2～10mm之间的，取300～1000g；最大粒径为10～20mm之间的，取1000～2000g；最大粒径为20～40mm之间的，取2000～4000g；最大粒径大于40mm 者，取4000g以上。

用四分法来选取试样，方法如下：将土样拌匀，倒在纸上成圆锥形(图1-2.1), 然后用尺以圆锥顶点为中心，向一定方向旋转(图1-2.2), 使圆锥成为1～2cm厚的圆饼状。

继而用尺划两条相互垂直的直线，把土样分成四等份，取走相同的两份(图1-2.3、图1-2.4), 将留下的两份土样拌匀；重复上述步骤，直到剩下的土样约等于需要量为止。

2、过筛及称量 (1) 用普通天平称取一定量的试样, 准确至0.1g；(2) 检查标准筛叠放顺序是否正确(大孔径在上，小孔径在下)，筛孔是否干净，若夹有土粒，需刷净。

土的颗粒分析试验
一、试验目的：
1.确定土壤中不同粒径组成和含量，从而了解土壤的矿物组成和力学
性质。

2.了解土壤颗粒组成对土壤的水力性质、保水能力和透水性等方面的
影响。

二、试验原理：
三、试验步骤：
1.取得一定数量的土壤样品，并将其空气干燥或用低温烘干去除水分。

2. 将土壤样品通过筛网进行分级筛分，通常使用7个不同粒径的筛网，如2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.125mm、0.063mm和0.05mm等。

3.对每一个筛孔内的颗粒进行称重，并计算出通过每个筛孔的颗粒的
质量。

4.计算颗粒的百分比通过量和累计通过量，并绘制颗粒质量百分比和
粒径的曲线图。

5.计算土壤的粒径分散系数以及相关的颗粒粒径参数。

四、结果分析：
通过颗粒分析试验所得到的结果，可以反映土壤样品中不同粒径组分
的含量和质量分布。

通过分析结果，我们可以得到以下方面的信息：
1.颗粒大小分布曲线可以反映土壤的粒径分布特点，比如有无明显的富集粒径，颗粒尺寸的分散情况等。

2.根据颗粒质量百分比曲线，可以计算土壤的粒径分散系数，从而了解土壤的颗粒组成均匀性。

3.通过颗粒分析试验所得到的结果，结合其他试验数据，可以分析土壤的力学性质、孔隙结构特征以及水力性质等。

总之，土的颗粒分析试验是土壤力学和土壤工程研究中不可或缺的基础试验之一、通过颗粒分析试验可以获得土壤颗粒组成和颗粒大小分布等重要信息，对于研究土壤性质和工程行为具有重要意义。

土的颗粒分析试验（一）、试验目的颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数，借以明确颗粒大小分布情况，供土的分类与概略判断土的工程性质及选料之用。

（二）试验方法与适用范围1、筛析法：适用于粒径大于0.075mm的土。

2、密度计法：适用于粒径小于0.075mm的土。

3、移液管法：适用于粒径小于0.075mm的土。

4、若土中粗细兼有，则联合使用筛析法及密度计法或移液管法。

（三）、筛分法实验1、仪器设备：（1）符合GB6003——85的要求的试验筛。

粗筛：圆孔，孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.075mm。

（2）、天平：称量1000g与称量200g。

（3）、台秤：称量5kg.。

（4）、振筛机：应符合GB9909——88的技术条件。

（5）、其他：烘箱、研钵、瓷盘、毛刷、木碾等。

2、操作步骤（无粘性土的筛分法）（1）从风干、松散的土样中，用四分法按下列规定取出代表性试样：①粒径小于2mm颗粒的土取100g——300g②最大粒径小于10mm的土取300g——1000g③最大粒径小于20mm的土取1000g——2000g④ 最大粒径小于40mm 的土取2000g ——4000g⑤ 最大粒径小于60mm 的土取4000g 以上。

称量准确至0.1g ；当试样质量多于500g 时，准确至1g 。

（2）将试样过2mm 细筛，分别称出筛上和筛下土质量。

（3）取2mm 筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中；取2mm 筛下试样倒入依次叠好的最上层筛中，进行筛析。

细筛宜放在振筛机上震摇，震摇时间一般为10——15min 。

（3）由最大孔径筛开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，如仍有土粒漏下，应继续轻叩摇晃，至无土粒漏下为止。

漏下的土粒应全部放入下级筛内。

并将留在各筛上的试样分别称量，准确至0.1g 。

（4）各细筛上及底盘内土质量总和与筛前所取2mm 筛下土质量之差不得大于1%；各粗筛上及2mm 筛下的土质量总和与试样质量之差不得大于1%。

土颗粒分析试验记录试验目的：本次试验旨在使用筛分法，分析土壤样品的粒径组成，以了解样品的物理性质和颗粒分布情况。

通过筛分试验，可以确定土壤的砾石、沙、粉砂、粘土等颗粒的含量百分比。

试验装置：1.土壤筛分装置：包括一组标准筛网、筛网支架、振动器等设备。

2.电子天平：用于称量土壤样品和筛分后的颗粒。

试验步骤：1.准备土壤样品：从实地采集的土壤样品中，在采样点深度10-20cm范围内采集约500克土壤样品，并置于干净的容器中。

将样品混合均匀，且尽量去除其中的杂质。

2.筛分试验：将土壤样品放在最上层筛网上，然后振动筛分装置，以确保样品充分分散和筛分。

筛分时间通常为5分钟。

在试验中，应使用一组标准筛网，如0.063mm、0.125mm、0.25mm、0.5mm、1mm、2mm、4mm等。

3.称重与记录：将每个筛网上的颗粒收集，并使用电子天平称重。

记录每个筛孔中颗粒的质量，以百分比形式表示。

在称重时，需要注意将土壤颗粒与筛网上的杂质彻底分离，以确保称重的准确性。

在每次称重前应进行筛网的校准以保证称重结果的准确性。

4.数据处理与分析：将每个筛孔中颗粒的质量除以总质量，并乘以100，得到每个筛孔中颗粒的含量百分比。

绘制颗粒分布曲线，以展示不同颗粒大小的含量变化情况。

试验记录：开始时间：2024年5月1日下午2点试验人员：张三试验结果：试验时间筛孔筛上质量（g）筛下质量（g）颗粒含量百分比（%）2:05pm 0.063mm 5.6 32.8 15.32:10pm 0.125mm 5.2 27.6 14.02:15pm 0.25mm 9.3 38.1 19.62:20pm 0.5mm 12.7 42.8 23.02:25pm 1mm 15.6 49.5 25.02:30pm 2mm 18.7 54.2 29.32:35pm 4mm 22.4 58.7 32.5总质量89.5数据处理与分析：根据试验结果，将每个筛孔中颗粒的质量除以总质量，得到每个筛孔中颗粒的含量百分比。

一、颗粒分析实验（筛分法）（一）实验目的测定干土各粒组占该土总质量的百分数，以便了解土粒的组成情况。

供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。

（二）实验原理土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质，工程上常依据颗粒组成对土进行分类，粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的，细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素，则不能单以颗粒组成进行分类，而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。

颗粒分析实验可分为筛分法和密度计法，对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛分法测定，而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。

筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。

（三）仪器设备1．标准筛：孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm；（见附图1）2．天平：称量1000g，分度值0.1g；3．振筛机；4．其它：毛刷等。

（四）操作步骤1．备土：从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中取出代表性的试样。

2．取土：取干砂500g称量准确至0.1g。

3．摇筛：将称好的试样倒入依次叠好的筛，放置到振筛机上进行筛分。

筛分时间为10分钟左右。

4．称量：逐级称取留在各筛上的质量。

（五）实验注意事项1．将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛分。

2．筛分法采用振筛机，在筛析过程中应能上下振动，水平转动。

3．称重后干砂总重精确至1 g 。

（六）计算及制图1． 按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数：100ABm X m =⨯ 式中：X —小于某颗粒直径的土质量百分数，%；m A —小于某颗粒直径的土质量，g ； m B —所取试样的总质量（500g ）。

2．用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标，颗粒直径（mm ）的对数值为横坐标，绘制颗粒大小级配曲线。

3．在级配曲线图上标明d 10, d 30, d 50和d 60 ，并计算不均匀系数及曲率系数。

土的颗粒分析试验筛分法土的颗粒分析试验是土力学和岩土工程领域中常用的试验方法之一，通过分析土壤颗粒的大小分布，可以获得土壤颗粒的力学性质和工程性质的信息，对工程设计和建设具有重要的指导意义。

土的颗粒分析试验可以通过不同的方法进行，其中一种常用的方法是筛分法。

筛分法是通过自然筛分或者人工筛分的方式，将土壤颗粒按照粒径大小进行分类和测定。

这种方法常常用于粒径大于75μm的颗粒分析，可以较准确地获得颗粒的分布情况。

下面将介绍土的颗粒分析试验的具体步骤和注意事项。

首先，在进行筛分试验之前，需要准备好试验所需的材料和设备。

需要准备的材料有待测土壤样品、一组标准筛和一个装有水的水槽。

需要准备的设备有电动筛分器和天平等。

在选择标准筛时，应根据试验要求和待测土壤的颗粒范围选择不同筛孔大小的筛网。

接下来，将待测土壤样品取出一定质量的土样，进行预处理。

预处理主要包括去除大块杂质和将土样打碎成适当大小的颗粒。

如果土样中有较大的杂质或者团聚块体，应先进行粗筛，将这些杂质和团聚物去除。

然后，将土样放入试验容器中，并加入一定量的水，使土样达到饱和状态。

进行筛分试验时，首先将试验容器放入电动筛分器中，并打开电源。

电动筛分器会以一定的频率和振幅进行筛分，使土样通过筛孔。

筛分时间的选择应根据土壤样品的特性和试验要求进行，通常在一定的时间内进行多次筛分，直到不再有颗粒通过筛网为止。

筛分结束后，需要对筛网上的颗粒进行收集和称重。

可以使用喷水以及软刷等方法将筛网上残留的颗粒冲洗到试验容器中。

然后，将含有颗粒的试验容器放入水槽中，以浸泡方式取出装有颗粒的试验容器，使其达到稳定状态。

然后，将试验容器取出，除去水分，使用天平对含有颗粒的试验容器进行质量测定。

最后，根据颗粒的质量和筛孔的大小，计算土壤颗粒在不同粒径范围内的百分含量。

常用的计算公式有有效筛孔(＞75μm)内的有效含量(%)=100×\(G_1/(G1_+G2_+G3_+G4_+G5_)\)，其中\(G_1\)为有效筛孔内的颗粒质量，\(G2\)、\(G3\)、\(G4\)、\(G5\)分别为其余筛网内的颗粒质量。

土的颗粒密度试验记录实验目的：测定土样的颗粒密度。

实验原理：颗粒密度是指土样中固体颗粒的质量与体积之比。

测定土样颗粒密度的方法主要有沉滞性法和气排性法，其中气排性法比较常用。

气排性法是通过浸水排空气的方法，测量土样颗粒骨架的容积，从而获得颗粒密度。

实验步骤：1.将目标土样取出并清洗，将其表面的杂质和湿度尽量去除。

然后用纸巾将其包裹起来，以保持湿润状态。

2.取一个干燥、清洁的容器，先将容器的质量记录下来。

然后将一定量的水倒入容器中，再将包裹土样的纸巾放入水中，直至土样完全沉入水中。

此时应注意纸巾不能漂浮在水面上。

3.排除水中的气泡，可以用玻璃棒轻轻搅拌土样，使其充分与水接触。

4.当水中不再产生气泡时，抽空气。

常用方法是用玻璃棒将水表面上的空气轻轻刮去，并及时进行试验记录。

5.将浸泡土样的容器取出，用纸巾将其表面的水分擦干。

6.将浸泡土样的容器放入称量盘中，并记录下容器和盘的总质量。

7.取出容器，将其中的土样取出，并用纸巾擦干。

8.再次称量空容器和称量盘的质量。

实验数据及计算：容器质量：m1=35.2g容器和湿土样质量：m2=78.6g空容器和称量盘质量：m3=57.8g容器体积：V = m3 - m1 = 57.8 - 35.2 = 22.6 cm³计算土样质量：m土样=m2-m3=78.6-57.8=20.8g计算土样颗粒密度：ρ = m土样/ V = 20.8 / 22.6 = 0.92 g/cm³实验结果与讨论：通过本次实验，我们测得土样的颗粒密度为0.92 g/cm³。

一般来说，土壤的颗粒密度可以反映土壤固体颗粒的紧密程度和质量，对土壤的物理性质分析和工程应用具有重要的参考价值。

需要注意的是，本实验所测得的土样颗粒密度是针对湿土样进行测量的。

如果想要得到更准确的结果，可以对不同湿度的土样进行多次试验，并取平均值作为最终结果。

此外，还需要注意实验过程中排除气泡的操作。

土的颗粒分析试验第一节 筛析法一、试验目的测定小于某粒径的颗粒或粒组占砂土质量的百分数，以便了解土的粒度成分，并作为砂土分类及土工建筑选料的依据。

二、基本原理筛析法是利用一套孔径不同的标准筛来分离一定量的砂土中与筛孔径相应的粒组，而后称量，计算各粒组的相对含量，确定砂土的粒度成分。

此法适用于分离粒径大于0.075mm 的粒组。

三、仪器设备1、标准筛一套(图1-1)；2、普通天平：称量500g ，最小分度值0.1g ；3、磁钵及橡皮头研棒；4、毛刷、白纸、尺等。

四、操作步骤1、制备土样(1) 风干土样，将土样摊成薄层，在空气中放1～2天, 使土中水分蒸发。

若土样已干， 则可直接使用。

(2) 若试样中有结块时，可将试样倒入磁钵中，用橡皮头研棒研磨，使结块成为单独颗粒为止。

但须注意，研磨力度要合适，不能把颗粒研碎。

(3) 从准备好的土样中取代表性试样，数量如下： 最大粒径小于2mm 者，取100～300g ；最大粒径为2～10mm 之间的，取300～1000g ； 最大粒径为10～20mm 之间的，取1000～2000g ； 最大粒径为20～40mm 之间的，取2000～4000g ； 最大粒径大于40mm 者，取4000g 以上。

用四分法来选取试样，方法如下：将土样拌匀，倒在纸上成圆锥顶盖2mm 1mm 0.5mm 0.25mm 0.1mm 0.075mm底盘123 取走取走 4图1－1标准筛图1－2 四分法图解形(图1-2.1), 然后用尺以圆锥顶点为中心，向一定方向旋转(图1-2.2), 使圆锥成为1～2cm 厚的圆饼状。

继而用尺划两条相互垂直的直线，把土样分成四等份，取走相同的两份(图1-2.3、图1-2.4), 将留下的两份土样拌匀；重复上述步骤，直到剩下的土样约等于需要量为止。

2、过筛及称量(1) 用普通天平称取一定量的试样, 准确至0.1g ；(2) 检查标准筛叠放顺序是否正确(大孔径在上，小孔径在下)，筛孔是否干净，若夹有土粒，需刷净。

实验二 颗粒分析试验学 时：2学时 实验性质：操作型实验一、目的要求：掌握土颗分和相对密度实验操作方法，实验数据分析与整理，利用试验数据判断土的组成，级配性质。

二、试验原理：（一）、筛析法颗粒分析试验原理：对应于粒径大于0.075mm 的粗粒土，一般用筛析法分析土颗粒大小。

筛析法是采用不同孔径的分析筛，由上至下孔径自大到小叠在一起。

通过筛析后，得到不同孔径筛上土质量，进而计算出粒组含量和累积含量。

（二）、比重计法颗粒分析试验原理：对应于粒径小于0.075mm 的细粒土，采用比重计法。

小球体在水中下沉时满足：①小球体在水中沉降的速度是恒定的；②小球体沉降速率与球体直径d 的平方成正比。

比重计法正是利用这一原理来进行颗粒分析的。

密度计是测定液体密度的仪器。

它的主体是个玻璃浮泡，浮泡下端有固定的重物，使密度计能直立地浮于液体中；浮泡上为细长的刻度杆，其上有刻度数和读数。

目前，使用的有甲种密度计和乙各密度计两种型号，本试验采用甲种密度计。

甲种密度计刻度杆上的刻度单位表示20℃时每1000cm 3悬液内所含土粒的质量。

由于受实验室多种因素的影响，若悬液温度不是20℃时悬液的密度（或土粒质量），必须将初读数经温度校正；此外，还需进行弯液面校正、刻度校正、分散剂校正。

本试验采用斯托可斯公式来求土粒在静水中沉降速度；密度计法是通过测定土粒直沉降速度后求相应的土粒直径，如下式所示：tLG G d wTg wT s ⨯-⋅⨯=ρη)(1018004。

各符号见操作步骤中说明。

已知密度的均匀悬液在静置过程中，由于不同粒径土粒的下沉速度不同，粗、细颗粒发生分异现象。

随粗颗粒不断沉至容器底部，悬液密度逐渐减小。

密度计在悬液中之沉浮决定于悬液之密度变化。

密度大时浮得高，读数大；密度小时浮得低，读数小。

若悬液静置一定时间t 后，将密度计放入盛有悬液的量筒中，可根据密度计刻度杆与液面指示的读数测得某深度H t (称有效深度）处的密度，并可按式上述公式求出下沉至H t 处的最大粒径d ；同时，通过计算即可求出H t 处单位体积悬液中直径小于d 的土粒含量，以及这种土粒在全部土样中所占的百分含量。

土的颗粒分析试验报告
试验目的：
本次试验旨在对样本土进行颗粒分析，以了解土的物理性质和力学特性。

试验方法：
采用沉降法对样本土进行颗粒分析，主要分为三个步骤：
1. 取0.001g土样并加入盆中；
2. 加入20ml去离子水，并用手指搅拌均匀；
3. 离开搅拌器，让土的颗粒自行沉降，记录每个时间点的颗粒占比。

试验结果：
完成分析后得出以下试验结果：
1. 样本土颗粒比例：沙74.6%，粉砂11.2%，粘土14.2%；
2. 样本土干密度：1.45g/cm³；
3. 样本土示方数：1
4.0%。

试验结论：
通过对样本土进行颗粒分析，得出颗粒比例以及土的物理性质，可以为土的力学特性分析提供依据。

针对此次试验结果，需要更
多的力学试验数据进行支持，方能对土样进行充分的特性分析。

参考值：
以下为标准的颗粒占比参考值：
- 沙 63um 以上颗粒占比 50% 以上；
- 粉砂 2-63um 颗粒占比 20-50% 之间；
- 粘类颗粒（粘土、黏土、粉质颗粒）占比 5-25%。

参考文献：
[1]颗粒分析试验方法，中国化学会，2017。

[2]土工试验方法，中国土木工程学会，2014。

试验一、颗粒分析试验（密度计法）（一）概述颗粒分析试验的目的是测定土中各种粒组含量占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。

密度计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样，若试样中含有大于0.075mm 的粒径时，应联合使用密度计法和筛析法。

（二）试验原理密度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 的悬液，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。

一方面根据斯笃克（Stokes, G .G , 1845）定律计算悬液中不同大小土粒的直径，另一方面用密度计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。

1. 斯笃克定律斯笃克研究了球体颗粒在悬液中下沉问题，认为不同球体颗粒在悬液中的下沉速度υ与它们直径大小d 有关，这种反映悬液中颗粒下沉速度和粒径关系的规律，称为斯笃克定律。

按照这一定律，土颗粒在溶液中下沉时，较大的土粒首先下沉，经过某一时段t ，只有比某一粒径d 小的土粒仍然浮在悬液中，这些土粒在悬液中通过铅直距离L ，在时间t 内下沉速度υ为2w s 1800)(dt L ηρρυ-== 或tLG G d ⋅-=-=wo wT s w s )(1800)(18γηρρηυ（ 1–1）式中 η ——纯水的动力粘滞系数，Pa·s （10-3）； d ——土颗粒粒径，mm ；ρ——土粒的密度，g/cm 3；G s ——土粒的比重；w ρ——水的密度，g/cm 3；wo ρ——温度4℃时水的密度，g/cm 3；wT G ——温度T ℃时水之比重；L ——某一时间t 内土粒的沉降距离，cm ； t ——沉降时间，s 。

为了简化计算，用图 1–1的斯氏列线图，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。

图1–1 斯笃克列线图2．悬液中土粒质量的百分数设V 为悬液的体积，W s 为该悬液内所含土颗粒总质量。

土的颗粒分析试验第一节 筛析法一、试验目的测定小于某粒径的颗粒或粒组占砂土质量的百分数，以便了解土的粒度成分，并作为砂土分类及土工建筑选料的依据。

二、根本原理筛析法是利用一套孔径不同的标准筛来别离一定量的砂土中与筛孔径相应的粒组，而后称量，计算各粒组的相对含量，确定砂土的粒度成分。

此法适用于别离粒径大于0.075mm 的粒组。

三、仪器设备1、标准筛一套(图1-1)；2、普通天平：称量500g ，最小分度值0.1g ；3、磁钵及橡皮头研棒；4、毛刷、白纸、尺等。

四、操作步骤 1、制备土样(1) 风干土样，将土样摊成薄层，在空气中放1～2天, 使土中水分蒸发。

假设土样已干， 那么可直接使用。

(2) 假设试样中有结块时，可将试样倒入磁钵中，用橡皮头研棒研磨，使结块成为单独颗粒为止。

但须注意，研磨力度要适宜，不能把颗粒研碎。

(3) 从准备好的土样中取代表性试样，数量如下： 最大粒径小于2mm 者，取100～300g ； 最大粒径为2～10mm 之间的，取300～1000g ； 最大粒径为10～20mm 之间的，取1000～2000g ； 最大粒径为20～40mm 之间的，取2000～4000g ； 最大粒径大于40mm 者，取4000g 以上。

顶盖2mm 1mm 0.5mm 0.25mm 0.1mm 0.075mm 底盘123 取走取走 4图1－1标准筛 图1－2 四分法图解用四分法来选取试样，方法如下：将土样拌匀，倒在纸上成圆锥形(图1-2.1), 然后用尺以圆锥顶点为中心，向一定方向旋转(图1-2.2), 使圆锥成为1～2cm 厚的圆饼状。

继而用尺划两条相互垂直的直线，把土样分成四等份，取走相同的两份(图1-2.3、图1-2.4), 将留下的两份土样拌匀；重复上述步骤，直到剩下的土样约等于需要量为止。

2、过筛及称量(1) 用普通天平称取一定量的试样, 准确至0.1g ；(2) 检查标准筛叠放顺序是否正确(大孔径在上，小孔径在下)，筛孔是否干净，假设夹有土粒，需刷净。