11.2土颗粒分析(筛分法)

11.2土颗粒分析（筛分法）2015年1月1日生效颗粒分析试验任务单(筛分法)委托编号接受任务时间任务发放人任务接受人工程名称检验依据□GB/T50123-1999 □JTG E40-2007 □其它试样种类检验项目1.□颗粒分析2. □不均匀系数3. □曲率系数样品状态1.□符合要求样品编号2.□偏离判定依据颗粒分析试验记录试验编号检测地点土工室试验日期检测环境T= ℃ P= %仪器设备编号风干土质量(g) 小于0.075mm 的土占总土质量百分数(%) 2mm 筛上土质量(g) 小于2mm 的土占总土质量百分数d x (%) 2mm 筛下土质量(g) 细筛分析时所取试样质量(g)分析筛类别孔径 (mm) 分计留筛试样质量 (g)累计留筛试样质量 (g)小于该孔径的土质量m A (g)小于该孔径的土质量百分数m A /m B (%)小于该孔径占土总质量百分数X ＝[m A /m B ]×d x (%)粗筛200 150 100 7560 40 20 10 5 2 细筛2 10.5 0.25 0.075筛底存留(g)散失量(g)散失百分数(%)颗粒大小分布曲线：>60 mm >10 mm>2mm>0.5 mm >0.25 mm >0.075 mm 含量(%)d 60= d 30= d 15= d 10===1060d d C u =?=1060302d d d C c定名备注d x-粒径小于2mm 或粒径小于0.075mm 的试样质量占试样总质量的百分数(%)，或无大于2mm(或无大于0.075mm 的颗粒时，计算细筛及粗筛分析土质量百分数d x=100%检验校核计算者试验者。

土的颗粒分析（筛分法）试验试验方法第一节筛析法一、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。

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。

土的颗粒分析试验作业指导书一、试验目的和方法土是由大小不同，形状各异的颗粒组成的集合体，为研究土的颗粒组成，将工程性质相近的颗粒归并为一类，称为粒组。

将土按颗粒大小分成不同粒组的过程，称为颗粒分析试验。

根据颗粒组成进行分类，可粗略地判定土的透水性，可塑性，收缩及膨胀等物理性质。

颗粒大小分析试验的结果是级配曲线。

在颗粒级配曲线上，可以找到颗粒含量小于10%,30%,60%粒径分别为d10, d 30, d 60。

d10称为有效粒径，对砂性土而言， d10越小，它的透水性越低；黏性土的d10越小，土的可塑性越高，且膨胀性显著。

d60为控制粒径。

这三个指标组成粗粒土的级配指标。

不均匀系数C u d60d10曲率系数C c d302d10d60不均匀系数C u越小，级配曲线越陡，表明土颗粒越均匀，反之，则说明土颗粒组成越不均匀；曲率系数C C反映土颗粒分布范围。

根据工程经验，当C u≤ 5 时，属级配均匀的土，C u> 5 时，属级配不均匀的土。

当C C=1～3 时属级配良好，否则，是级配不良的。

根据此来判定级配的优劣情况。

目前，颗粒分析的主要方法有：(1)筛析法——适用于粒径 0.075~60mm的土。

(2) 密度计法或移液管法——适用于粒径小于0.075mm 的土。

当土中含有粒径大于和小于0.075mm 的颗粒，各超过10％时，应联合筛析法和密度计法或移液管法。

二、筛析法筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子，将大小颗粒按筛的孔径逐级加以分组，分别计算出各粒组质量占总质量的百分比，从而分析土的颗粒级配情况。

1．试验所需主要仪器设备(1)粗细筛各一套：粗筛，筛孔直径为分别为60mm,40mm,20mm,1Omm,5mm,2mm；细孔筛筛孔直径分别为2.Omm,1.Omm,0.5mm,0.25mm,0.75mm。

(2)天平：称量 5000g，分度值 1g。

称量 l000g ，分度值0.1g ，称量 200g，分度值 0.01g 。

土力学的常规试验方法一、颗粒分析试验步骤（筛析法）1 . 无凝聚性土的试验（1）根据土的颗粒大小，用四分法按规定取样数量，取代表性风干式样。

（2）将试样过2mm筛，称筛上或筛下的试样质量，筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不做细筛分析；筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不做粗筛分析。

（3）取过2mm筛上的试样倒入依次叠好的粗筛最上层筛中；筛下的试样倒入依次叠好的细筛最上层筛中，进行筛析。

（4）按由上而下的顺序将各筛取下，置于白瓷盘上用手拍叩摇晃，检查各筛，直至筛净为止，筛下的试样应收放入下一级筛内，最后称各级筛上及底盘内试样的质量，应准确至0.1g 。

（5）筛后各级筛上和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%。

2. 试验结果计算公式及制图(1)小于某粒径的试样质量占总质量的百分数计算至0.1%x B A d m •=X mA m 小于某粒径的试样质量( g )B m 细筛分析时所取试样质量；粗筛分析时所取试样质量（g ）x d 粒径小于2mm 或粒径小于0.075mm 的试样质量占试样总质量的百分数3. 在半对数坐标纸上绘制颗粒大小分布曲线图3.1. 级配指标（1）不均匀系数，计算至0.01 C u =d 60/d 10( 2 )曲率系数，计算至0.01 Cc=d230/( d10* d60)二、界限含水率试验步骤（液、塑限联合测定法）1.采用保持天然含水率的土样制备试样。

无法保持土的天然含水率时，可采用风干土制备试样。

2.采用天然含水率的土样时，应剔除大于00.5mm的颗粒，然后按下沉深度3~5mm、9~11mm及16~18mm制备不同稠度的土膏，静置湿润。

3.采用风干土样时，取过0.5mm筛的代表性试样约200g，分3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使其分别达到条款2中所述的3种稠度状态，然后放在密封的保湿器中，静置24小时。

4.将制备好的土用调土刀拌均匀，密实的填入试样杯中，用调土刀刮平，将试样杯安放在仪器升降坐上。

颗粒分析操作规程筛分法操作步骤1、根据土样编号制备具有代表性的土样并风干。

2、将风干的样品按四分法称取试样质量，应准确至0.1g，试样数量超过500g时，应准确至1g。

3、将试样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。

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

4、取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中，筛下的试样倒入依次叠好的细筛中，进行筛析。

再按由上而下的顺序将各筛取下，称各级筛上及底盘内试样的质量，应准确至0.1g。

5、筛后各级筛上和筛底上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%。

比重计法操作步骤1、根据土样编号制备具有代表性的土样并风干。

2、把风干的土样用研钵碾碎，并过0.5mm的筛，把过筛后的土样称30g或40g倒入干净的锥形瓶中，并注入纯水200ml，浸泡过液后放在电炉上煮沸。

煮沸时间为40min。

（在称取的同时要记下土样编号、锥形瓶号）。

3、土样煮好后，冷却用0.075mm洗筛洗入量筒中，洗净后，把留筛的颗粒洗入蒸发皿中，并放入烘箱烘干。

（在洗的同时记下量筒号和蒸发皿号）烘干后，冷却过0.25mm和0.075mm的筛，宁称取重量，计算出百分比，筛底中的土样倒入量筒中，并在量筒中加入4%六偏磷酸钠溶液10ml，再注入纯水至1000ml。

4、将搅拌器放入量筒中，沿悬液深度上下搅拌1min（大约30次左右），取出搅拌器，立即开动秒表，测计1、5、30、90和180min时的密度计读数。

每次读数均应在预定时间前10-20S，将密度计放入悬液中，并且接近读数的深度。

保持密度计浮泡处在量筒中心，不得贴管量筒内壁。

5、密度计读数均以弯液面上缘为准，准确至0.5，每次读数后，应取出密度计放入盛有纯水的量筒中，并测定相应的悬液温度，准确至0.5℃。

注意放入或取出密度计时，应小心轻放，不得摇动悬液。

6、根据X=(100/m d)C G(R+m T+n-C D)计算出小于某粒径的试样质量百分比（%）；画出级配曲线并求出土中各粒组的颗粒质量百分数。

土的颗粒分析试验记录表（筛分、密度计法）
编号：S—009试验单位合同号
试样名称试验规程
试样来源样品编号
样品描述试验日期
试验复核
（一）土的颗粒大小分析试验记录（筛分法）
筛前总土质量= g <2mm土质量= g <2mm 占总土质量百分比= % <2mm 取样质量= g 粗筛分析细筛分析
孔径(mm)
累积筛余
土质量(g)
小于该孔
径的土质
量(g)
小于该孔
径的土质
量百分比
(%)
占总土
质量百
分比
(%)
孔径
(mm)
累积筛余土
质量(g)
小于该孔
径的土质量
(g)
小于该孔径的
土质量百分比
(%)
占总土质量
百分比(%)
2
60 1
40 0.5
20 0.25
10 0.075
5 <0.075
2
(二)土的颗粒大小分析试验记录(密度计法)
量筒编号：
密度计类型：
密度计编号：
土粒比重：
干土质量(g)：土粒比重校正值：分散剂校正值：粒径计算系数K：下沉时
间t
(min)
悬液温
度t
（℃）
密度计
读数
Rm
温度
校正值
分散剂
校正值
刻度及
弯月面
校正
R R
H
土粒
落距
（cm）
粒径
d
（mm）
小于某
粒径土
质量百
分比(%) 0.5
1
5
15
30
60
120
240
结论：。

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。

筛析法（筛分法）（一）试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）试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。

颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法，对于粒径大于0.075mm 的土粒可用筛析法测定，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 ； 2．天平：称量1000g ，分度值0.1g ； 3．台称：称量5kg ，分度值1g ； 4．其它：毛刷、木碾等。

（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，用四分对角法取出代表性 的试样。

2．取土：取干砂500g 称量准确至0.2g 。

3．摇筛：将称好的试样倒入依次叠好的筛，然后按照顺时针或逆时针进行筛析。

振摇 时间一般为10～15分钟。

4．称量：逐级称取留在各筛上的质量。

（五）试验注意事项1．将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。

2．筛析法采用振筛机，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±2g 。

（六）计算及制图·1·1．按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数：%100⨯=BAm m X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 制颗粒大小分配曲线。

筛分析法测试粉体粒度及粒度分布粒度分布通常是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。

它可用简单的表格、绘图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。

颗粒的粒度、粒度分布及形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。

例如，水泥的凝结时间、强度与其细度有关，陶瓷原料和坯釉料的粒度及粒度分布影响着许多工艺性能和理化性能，磨料的粒度及粒度分布决定其质量等级等。

为了掌握生产线的工作情况和产品是否合格，在生产过程中必须按时取样并对产品进行粒度分布的检验，粉碎和分级也需要测量粒度。

粒度测定方法有多种，常用的有筛析法、沉降法、激光法、小孔通过法、吸附法等。

本实验用筛析法和沉降法，以及激光法测粉体粒度分布。

一、实验目的筛析法是最简单的也是用得最早和应用最广泛的粒度测定方法，利用筛分方法不仅可以测定粒度分布，而且通过绘制累积粒度特性曲线，还可得到累积产率50％时的平均粒度。

本实验用筛析法测粉体粒度，其实验的目的是：1、了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法。

2、根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线。

二、基本原理1、测试方法概述筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质量分数表示的粒度分布。

筛析法适用于约10mm至20μm之间的粒度分布测量。

如采用电成形筛（微孔筛），其筛孔尺寸可小至5μm,甚至更小。

过去，筛孔的大小用“目”表示，其含义是每英寸（25.4mm）长度上筛孔的数目，也有用1cm长度上的孔数或1cm2筛面上的孔数表示的，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。

筛析法常使用标准套筛，标准筛的筛制按国际标准化组织（ISO）推荐的筛孔为1mm的筛子作为基筛，以优先系数及20/3为主序列，其筛孔为()化整值）(40.110320≈，再以R20或R40/3作为辅助序列，其筛孔分别为()()4340320219.11012.110≈≈≈，或。

筛析法有干法与施法两种，测定粒度分布时，一般用干法筛分，若试样含水较多，颗粒凝聚性较强时，则应当用湿法筛分（精度比干法筛分高），特别是颗粒较细的物料，若允许与水混合时，最好使用湿法。

土颗粒分析筛分法是通过将土壤样品通过一组标准尺寸的筛网进行过筛，来确定土壤中不同粒径的颗粒含量。

根据筛孔的尺寸大小，将土壤样品分为不同的粒径级别，从而了解土壤的颗粒组成情况。

筛分法通过将样品置于筛网上方，以手动或机械的方式进行筛分，可以对土壤样品进行初筛、粗筛和精筛等不同阶段的筛分操作。

筛分法的具体步骤如下：1.准备土壤样品：从野外或实验中采集土壤样品，并将其进行干燥和打碎，使其变成均匀的颗粒状态。

2. 筛孔的选择：根据所需测试的粒径级别，选择相应尺寸的筛网。

常见的筛孔尺寸有2mm、1mm、0.5mm等。

3.初始筛分操作：将土壤样品倒入最大筛网上，用手或机械将土壤样品筛下，通过最大筛网的颗粒被收集。

4.粗筛操作：将初始筛下的土壤颗粒放置在较小的筛网上，进行粗筛操作。

将通过筛网的颗粒收集。

5.精筛操作：再次将粗筛下的土壤颗粒放置在更小的筛网上，进行精筛操作。

将通过筛网的颗粒收集。

6.颗粒称量和计算含量：将收集到的土壤颗粒进行称量，并记录各个颗粒级别的质量。

通过质量比例计算出各个颗粒级别的含量。

除了上述步骤外，筛分法中还需要使用一些专用的设备，包括筛网、筛子、振动筛、天平等。

这些设备可以帮助我们进行筛分操作，并准确测量颗粒的质量。

土颗粒分析的应用十分广泛。

例如，在农业领域中，土颗粒分析可以帮助我们了解土壤中的砂、粉砂、粉砂等颗粒含量，从而判断土壤的质地。

在土壤改良中，土颗粒分析可以帮助我们选择合适的改良材料，进而改善土壤的结构。

此外，在土壤污染调查中，土颗粒分析可以用于测定土壤中污染物的扩散情况，为环境保护和治理提供参考依据。

综上所述，土颗粒分析的筛分法是一种简单而有效的土壤理化性质测试方法。

筛分法通过将土壤样品通过一组标准尺寸的筛网进行过筛，可以确定土壤中不同颗粒大小的含量，广泛应用于农业、土壤改良和环境调查等领域。