颗粒分析试验(比重计法)

陕蒙高速公路土颗粒组成分析（比重计法）试验记录表试验表41-b合同段取样地点试验日期试验方法编号使用范围烘干土重（g）量筒面积(cm2) 比重计号土粒比重g/cm3小于2mm土重g 比重计修正导数试验时间下沉时间比重计读数悬液温度弯液面校正值经弯液面校正后的读数沉降距离有效沉降距离土粒直径温度校正值分散剂校正值经温度及分散剂校正后读数小于某粒径土重百分数小于某粒径土占总土重（%）试验结果试验复核监理工程师美文欣赏监理独立抽检1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。

秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。

秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。

清风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。

秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。

2、人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候储存了一粒种子；在旅行的时候储存了风景；在微笑的时候储存了快乐。

聪明的人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬间，然后用它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一生！3、春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。

让心灵长出北归大雁的翅膀，乘着吹动彩云的熏风，捧着湿润江南的霡霂，唱着荡漾晨舟的渔歌，沾着充盈夜窗的芬芳，回到久别的家乡。

我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里的梦，让她沐浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。

4、好好享受生活吧，每个人都是幸福的。

人生山一程，水一程，轻握一份懂得，将牵挂折叠，将幸福尽收，带着明媚，温暖前行，只要心是温润的，再遥远的路也会走的安然，回眸处，愿阳光时时明媚，愿生活处处晴好。

5、漂然月色，时光随风远逝，悄然又到雨季，花，依旧美；心，依旧静。

月的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。

人生没有绝美，曾经习惯漂浮的你我，曾几何时，向往一种平实的安定，风雨共度，淡然在心，凡尘远路，彼此守护着心的旅程。

FHZDZTR0008 土壤 颗粒组成(粒径分布)的测定 比重计法F-HZ-DZ-TR-0008土壤—颗粒组成(粒径分布)的测定—比重计法1 范围本方法适用于土壤颗粒组成(粒径分布)的测定。

2 原理土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土壤比重计浮泡在悬浮液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量，计算其百分含量，并定出土壤质地名称。

比重计法操作较简便，但精度较差，可根据需要选择使用。

3 试剂3.1 氢氧化钠溶液：0.5mol/L ，20g 氢氧化钠，加水溶解后稀释至1000mL 。

3.2 六偏磷酸钠溶液：0.5mol/L ，51g六偏磷酸钠溶于水，加水稀释至1000mL 。

图1 搅拌棒 3.3 草酸钠溶液：0.5mol/L ，33.5g 草酸钠溶于水，加水稀释至1000mL 。

4 仪器4.1 土壤比重计，又称甲种比重计或鲍氏比重计，刻度0~60g/L 。

4.2 量筒，1000mL 。

4.3 锥形瓶，500mL 。

4.4 烧杯，50mL 。

4.5 洗筛，直径6cm ，孔径0.25mm 。

4.6 土壤筛，孔径2、1、0.5mm 。

4.7 搅拌棒(图1)。

5 操作步骤5.1 称取通过2mm 筛孔的10g(精确至0.001g)风干土样置于已知质量的50mL 烧杯(精确至0.001g)中，放入烘箱，在105℃烘6h ，再在干燥器中冷却后称至恒量(精确至0.001g)，计算土壤水分换算系数。

5.2 称取通过2mm 筛孔的50g(精确至0.01g)风干土样(粘土或壤土50g ，砂土100g)置于500mL 锥形瓶中。

5.3 分散土样：根据土壤的pH 值，于锥形瓶中加入50mL 0.5mol/L 氢氧化钠溶液(酸性土壤)、50mL 0.5mol/L 六偏磷酸钠溶液(碱性土壤)或50mL 0.5mol/L 草酸钠溶液(中性土壤)，然后加水使悬浮液体积达到250mL 左右，充分摇匀。

密度计法（比重计法）一、仪器设备密度计法试验设备包括：1． 密度计 常用密度计分两种：（1）甲种密度计，刻度单位为20℃时每1000cm 3悬液内所含土粒质量的克数，自0~60（或-5~50），最小分度单位为1.0（或0.5）；（2）乙种密度计，刻度单位为20℃时悬液的比重；自0.995~1.050（或0.995~1.020），取小分度为0.001（或0.0002），精度为0.0002（或0.00005），但分度为0.0002的密度计读数比较困难；2． 量筒 有效容积1000cm 3，内径60mm ，高450mm ； 3.分析天平 除与筛析法相同外，需要一台分析天平；称量200g ，感量0.01g ； 4.辅助设备 辅助设备除筛析法的所有辅助设备外，还需要温度计、搅拌器、煮沸设备（砂浴）、分散剂、纯水、秒表等。

二、试验步骤密度计法试验步骤包括：1．密度计法进行颗粒分析试验宜采用天然含水率土样。

也可采用风干（烘干）土样进行；2．对于风干（烘干）土样，取代表性土样100~300g ，放入研钵中，用带橡皮头的研杵碾散。

将研散后的土过2mm 筛，将筛上土研散再过筛，直到筛上仅留下大于2mm 的颗粒为止；3．将粒径小于2mm 的土样拌和均匀，称取土粒质量g m s 30=的土样作为试样。

当采用天然含水率为的土样作为试样时，按下式计算所需湿土质量m :)01.01(ω+=s m m （4-10）4．将制备好的试样倒入三角烧瓶中，注入大约200cm 3的纯水，浸泡18小时以上，用天然含水率土样直接进行颗粒分析试验，可不浸泡或缩短浸泡时间。

稍加摇荡以后，放在砂浴上煮沸。

从沸腾时开始记时，粘土和不易分散的土，煮1小时左右，其它土不少于0.5小时；5．试样冷却后，倒入进行颗分试验用的量筒中，将烧杯中土洗净并全部倒入量筒中后，加入10cm 3的分散剂（4%的六偏磷酸钠或6%双氧水或1%的硅酸钠），然后加清水至1000cm 3；6．用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌大约1min ，往复各30次，使悬液内土粒分布均匀；7．取出搅拌器，同时开动秒表，测经1、2、5、15、30、60、120、1440min 时的密度计读数。

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。

土粒密度比重计法的原理
原理：
土壤粒子的密度是指单位体积土壤粒子的质量，而土壤的容重则是指土壤颗粒和毛细孔隙的总体积与总质量的比值。

密度是毛细孔隙填充状态下的土壤重量与相应空间的比值，即一个空间单位内的固体粒子和空气的所占的比例。

1.土壤样品制备：
首先需将土壤样品采集并进行处理。

样品应表现为均匀、无结块的状态。

为了避免颗粒破碎，样品除了大块的石块和根系外不宜筛分，然后将土壤样品送回实验室并进行干燥。

2.样品的初始重量测定：
将土壤样品用称量器称取一定重量的样品，称取的重量应随后记录下来。

3.样品的体积测定：
将已经干燥的土壤样品加入事先称量好的返回容器中，以便于后续测量的载体。

然后将容器连同土壤样品浸入水中，充分湿润土壤样品，在水面上方将挤压泡沫塑料，以确保土壤样品完全浸泡在水中。

通过浮力平衡原理即可测量出容器的体积。

4.样品的湿重测定：
将已湿润的土壤样品从返回容器中取出，并轻轻地用吸水纸擦拭样品外表的多余水分。

然后将土壤样品放在预先烘干的容器中，用称量器准确测量土壤样品的湿重。

5.样品的干重测定：
将含有湿土壤样品的容器转移到烘箱中，以适当的温度和时间干燥土壤样品，使其达到完全干燥的状态。

然后从烘箱中取出土壤样品，使用称量器准确测量土壤样品的干重。

6.数据处理：
通过上述测量得到的湿重和干重数据可以计算土壤样品的水分含量，即湿重与干重的差值。

然后将湿重、干重和容器体积数据代入所使用的比重计公式中，即可得到土壤的容重和体积密度。

总结：。

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。

【技术交流】土壤颗粒分析土壤是固液体的三相体系。

固体部分除2～10%的有机质外，其从简90～98%全为土壤矿物质。

矿物质颗粒大小悬殊，大到石块，小到粘粒。

根据它们的理化性质，将这些颗粒人为地划分为各个粒级，土壤颗粒分析（土壤机械分析或土壤机械组成）的测定，乃是测定各粒级的百分含量，即土壤的机械组成,目的在于鉴定土壤质地.土壤质地强烈地影响着土壤的水、肥、气、热状况，如保水保肥，供水供肥，通气透水等等。

在选择造林树种、苗木培育等方面，它是主要的参考因素。

土壤颗粒分析方法很多，目前常用的有吸管法和比重计法两种。

后者又可分为常用比重计法和简易比重计法。

吸管法操作手续较繁，但较精确，适用于精度要求高的工作，常用比重计法操作较吸管法简随，但仍费力费时，精度较差，适用于一般分析之用。

简易比重计法操作最简单，速度也较快，但精度远不及前两者。

但为了鉴定土壤质地，其可靠性一般还是很大的，适用于生产上大批样品的质地鉴定工作，本实验采用简易比重计法。

一方法原理土壤颗粒分析对粒径较粗的土粒（＞0.25mm），一般采用有一定筛过筛，逐级筛分出来，对粒径较细的土粒，这样做有困难，而且也不易精确。

需要先把土粒充分分散，然后让土粒在一定容积的悬粹中自由深降，颗粒愈大沉降俞快。

根据司笃克欺斯（Stokes,1845）定律，计算出某一粒径的土粒沉降至一深度所需要的时间。

在不同时间下，用鲍氏比重计（也称甲种比重计）测定悬液的比重。

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某一粒级的土粒含量，也就是说，可从比重计上直接读出每升悬液中所含某一粒级土粒的重量。

简易比重计法读数4次，直接测出＜0.05，＜0.01，＜0.005，＜0.001mm 的土粒含量。

根据比重计读数，计算出各粒级百分含量，进行质地命名。

二试剂与仪器1、试剂（1）0.5mol·L-1氢氧化钠液：称取20g氢氧化钠（化学纯），加蒸馏水溶解后，定容至1000mL，摇匀。

土的颗粒分析试验报告土的颗粒分析试验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。

顶盖2mm 1mm 0.5mm 0.25mm 0.1mm 0.075mm 底盘取走 3 取走412图1－1标准筛图1－2 四分法图解四、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。

方法验证报告项目名称：土壤粒度的测定方法名称：《土壤粒度的测定吸液管法比重计法》HJ1068-2019报告编写人：参加人员：审核人员：报告日期：1实验室基本情况1.1人员情况实验室检测人员已通过标准《土壤粒度的测定吸液管法和比重计法》HJ1068-2019的培训，熟知标准内容、检测方法及样品数据采集和处理等，考核合格，得到技术负责人授权上岗。

表1参加验证人员情况登记表姓名性别年龄职务或职称所学专业从事相关分析工作年限1.2检测仪器/设备情况表2主要仪器基本情况设备编号设备名称规格型号计量/检定状态电子天平旋转振荡器电热鼓风干燥箱可调式电热板土壤密度计1.3检测用试剂情况表3主要试剂及溶剂基本情况试剂名称生产厂家级别规格备注1.4环境设施和条件情况实验室具有校准合格的温湿度计，环境可以控制在标准要求范围内，满足检测环境条件。

另外实验室配备了洗眼器、喷淋设施、护目镜、灭火器等的安全防护措施，符合实验室安全内务的要求。

2实验室检测技术能力2.2.2样品的制备按照相关规定，将土壤样品放置于搪瓷盘中，摊成2cm-3cm的薄层，实时地压碎、翻动、捡出碎石、砂砾、植物残体等异物。

如是粘性土壤，在样品半干时，应将大块土捏碎也可用木铲切碎，避免完全干后结成硬块，难以压碎过筛。

将风干的样品倒在有机玻璃板上，用木槌再次压碎，捡出异物，过2mm土壤筛，过筛后的样品应充分混匀备用。

2.3试样的制备2.3.1称样称取适量30g（m s,精确到0.01g，取样量根据土壤类型确定，沙土约60g,黏土约20g,中间类型土壤取样量按比例计算）土样（风干后过２mm土壤筛的）于离心管（锥形瓶）中，对于有机质、可溶性盐和石膏、氧化铁和碳酸盐含量较低的土样，称样后可直接进行分散，如含量较高以致干扰测定时，可先进行预处理后再进行下一步。

2.4分析步骤2.4.1分散土壤将称量好的样品转移至离心管中，加水200ml,再加入25.00ml的分散剂溶液（称取33g 六偏磷酸钠和7g无水碳酸钠，溶于适量水中，用水稀释至1000ml储存于棕色瓶中，有效期1个月），于振荡器上震荡18h。

⼟壤学实验指导⼟壤学实验指导四川农业⼤学资源环境学院⼟地资源与农业化学系2004年8⽉实验⼀⼟壤样品的采集与处理⼟壤样品(简称⼟样)的采集与处理，是⼟壤分析⼯作的⼀个重要环节，直接关系到分析结果的正确与否。

因此必须按正确的⽅法采集和处理⼟样，以便获得符合实际的分析结果。

⼀、⼟样的采集分析某⼀⼟壤或⼟层，只能抽取其中有代表性的少部份⼟壤，这就是⼟样。

采样的基本要求是使⼟样具有代表性，即能代表所研究的⼟壤总体。

根据不同的研究⽬的，可有不同的采样⽅法。

(⼀)⼟壤剖⾯样品⼟壤剖⾯样品是为研究⼟壤的基本理化性质和发⽣分类。

应按⼟壤类型，选择有代表性的地点挖掘剖⾯，根据⼟壤发⽣层次由下⽽上的采集⼟样，⼀般在各层的典型部位采集厚约l0厘⽶的⼟壤，但耕作层必须要全层柱状连续采样，每层采⼀公⽄；放⼊⼲净的布袋或塑料袋内，袋内外均应附有标签，标签上注明采样地点、剖⾯号码、⼟层和深度。

(⼆)耕作⼟壤混合样品为了解⼟壤肥⼒情况，⼀般采⽤混合⼟样，即在⼀采样地块上多点采⼟，混合均匀后取出⼀部份，以减少⼟壤差异，提⾼⼟样的代表性。

1、采样点的选择选择有代表性的采样点，应考虑地形基本⼀致，近期施肥耕作措施、植物⽣长表现基本相同。

采样点5—20个，其分布应尽量照顾到⼟壤的全⾯情况，不可太集中，应避开路边、地⾓和堆积过肥料的地⽅。

2、采样⽅法：在确定的采样点上，先⽤⼩⼟铲去掉表层3毫⽶左右的⼟壤，然后倾斜向下切取⼀⽚⽚的⼟壤(见图1)。

将各采样点⼟样集中⼀起混合均匀，按需要量装⼊袋中带回。

(三)⼟壤物理分析样品测定⼟壤的某些物理性质。

如⼟壤容重和孔隙度等的测定，须采原状⼟样，对于研究⼟壤结构性样品，采样时须注意湿度，最好在不粘铲的情况下采取。

此外，在取样过程中，须保持⼟块不受挤压⽽变形。

(四)研究⼟壤障碍因素的⼟样为查明植株⽣长失常的原因，所采⼟壤要根据植物的⽣长情况确定，⼤⾯积危害者应取根际附近的⼟壤，多点采样混合；局部危害者，可根据植株⽣长情况，按好、中、差分别取样(⼟壤与植株同时取样)，单独测定，以保持各⾃的典型性。

实验一、颗粒大小分析试验(比重计法)颗粒大小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。

根据土的颗粒大小及级配情况常用的方法有筛分法与比重计法，筛分法适用于分析粒径大于0.074mm 的土；比重计法适用于粒径小于0.074mm的土。

当土中兼有上述两类粒径时，则应联合使用筛析法与比重计法。

一、基本原理密度计法是静水沉降分析法的一种，只适用于粒径小于0.075mm的土样。

密度计法是将一定量的土样(粒径<0.075mm)放在量筒中，然后加纯水，经过搅拌，使土的大小颗粒在水中均匀分布，制成一定量的均匀浓度的土悬液(1000mL)。

静止悬液，让土粒沉降，在土粒下沉过程中，用密度计测出在悬液中对应于不同时间的不同悬液密度，根据密度计读数和土粒的下沉时间，就可计算出粒径小于某一粒径d(mm)的颗粒占土样的百分数。

二、仪器设备1、密度计目前通常采用的密度计有甲、乙两种，这两种密度计的制造原理及使用方法基本相同,但密度计的读数所表示的含义则是不同的，甲种密度计读数所表示的是一定量悬液中的干土质量；乙种密度计读数所表示的是悬液比重。

(1)甲种密度计，刻度单位以在20ºC时每1000mL悬液内所含土质量的克数来表示，刻度为-5～50，最小分度值为0.5。

(2)乙种密度计，刻度单位以在20ºC时悬液的比重来表示，刻度为0.995～1.020，最小分度值为0.0002。

2、量筒2个：容积1000mL；3、三角烧瓶：容积500ml4、煮沸设备：电热器、锥形烧瓶；5、分散剂：4%六偏磷酸钠或25%氨水；6、其他：搅拌棒、温度计、研钵、秒表、烧杯、瓷皿、天平等。

三、操作步骤1、密度计的校正密度计在制造过程中, 其浮泡体积及刻度往往不易准确, 况且, 密度计的刻度是以20 C的纯水为标准的。

由于受实验室多种因素的影响，密度计在使用前应对刻度、弯液面、土粒沉降距离、温度、分散剂等的影响进行校正。

FHZDZTR0008 土壤 颗粒组成(粒径分布)的测定 比重计法F-HZ-DZ-TR-0008土壤—颗粒组成(粒径分布)的测定—比重计法1 范围本方法适用于土壤颗粒组成(粒径分布)的测定。

2 原理土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土壤比重计浮泡在悬浮液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量，计算其百分含量，并定出土壤质地名称。

比重计法操作较简便，但精度较差，可根据需要选择使用。

3 试剂3.1 氢氧化钠溶液：0.5mol/L ，20g 氢氧化钠，加水溶解后稀释至1000mL 。

3.2 六偏磷酸钠溶液：0.5mol/L ，51g六偏磷酸钠溶于水，加水稀释至1000mL 。

图1 搅拌棒 3.3 草酸钠溶液：0.5mol/L ，33.5g 草酸钠溶于水，加水稀释至1000mL 。

4 仪器4.1 土壤比重计，又称甲种比重计或鲍氏比重计，刻度0~60g/L 。

4.2 量筒，1000mL 。

4.3 锥形瓶，500mL 。

4.4 烧杯，50mL 。

4.5 洗筛，直径6cm ，孔径0.25mm 。

4.6 土壤筛，孔径2、1、0.5mm 。

4.7 搅拌棒(图1)。

5 操作步骤5.1 称取通过2mm 筛孔的10g(精确至0.001g)风干土样置于已知质量的50mL 烧杯(精确至0.001g)中，放入烘箱，在105℃烘6h ，再在干燥器中冷却后称至恒量(精确至0.001g)，计算土壤水分换算系数。

5.2 称取通过2mm 筛孔的50g(精确至0.01g)风干土样(粘土或壤土50g ，砂土100g)置于500mL 锥形瓶中。

5.3 分散土样：根据土壤的pH 值，于锥形瓶中加入50mL 0.5mol/L 氢氧化钠溶液(酸性土壤)、50mL 0.5mol/L 六偏磷酸钠溶液(碱性土壤)或50mL 0.5mol/L 草酸钠溶液(中性土壤)，然后加水使悬浮液体积达到250mL 左右，充分摇匀。

实验一 土壤颗粒组成的测定——简易比重计法一、方法原理分散的土粒在静水中由于重力作用而沉降，沉降的速度依土粒粒径的大小而有所差异，分散后的土壤悬浊液中<0.05mm 粒径可根据Stoke ’s 定律，利用静水沉降方法测定土壤各粒级的含量。

Stoke ’s 定律： 22()/9s w v g r ρρη=⨯- 式中：v —土粒沉降速度cm s －1；r —土粒半径cm ；g —重力加速度(981cm s －2)；s ρ—土粒比重（2.65）；w ρ—水的密度g cm －3；η—水的粘带系数g cm －1. s －1。

该定律是细小的球形（实际土粒不是球形）颗粒在一定密度和粘滞度的流体中，在重力作用下作匀速沉降运动，其沉降速度与颗粒半径平方成比。

水中每一颗粒都受重力－Fg 和方向相反的浮力—F A 之合理所支配，g s F mg V g ρ== ， A w F V g ρ=式中：m —颗粒质量；V —颗粒体积；g —重力加速度；s ρ——颗粒密度；w ρ——水密度。

驱使球形颗粒的向下运动的合力F 合应该是：34()()3g A s w s w F F F V g r g ρρπρρ-=-=-合＝沉降的球形颗粒在水中下降时还会受到与重力相反的粘滞阻力F 阻的作用，G.G.Stoke 指出粘滞阻力F 阻等于：F 6rv πη阻＝式中：η－为水的粘滞系数（Pa ﹒s ），r －为颗粒的半径（cm ），v －为颗粒在水中的沉降速度（cm s －1）。

当颗粒作匀速运动时，驱使颗粒向下运动的重力与浮力之合力应与粘滞阻力数值相等，方向相反：F F =阻合－ 3－5因此有：34()63s w r g rv πρρπη-＝ 3－6 22()/9s w v g r ρρη=⨯- 3－7或：r =3－8 由于颗粒作匀速下降运动，颗粒在t 时间内下降深度为h ，则hv t=带入3-7公式中，则：292()s w h t g r ηρρ=- 3－9根据3-9公式可编制成土壤颗粒分析吸取悬液时间t 和深度h 表，便于分析操作。

土壤颗粒分析及手测质地土壤是由粒径不同的各粒级颗粒组成的，各粒级颗粒的相对含量即颗粒组成，对土壤的水、热、肥、气状况都有深刻的影响。

土壤颗粒分析即是测定土壤的颗粒组成，并以此确定土壤的质地类型。

本实验采用比重计法测定土壤颗粒组成，同时练习手测质地方法。

一、土壤颗粒分析(比重计速测法)(一)方法原理土样经化学和物理方法处理后充分分散为单粒，并制成5％悬浮液，让土粒自由沉降。

经不同时间，用土壤比重计(又称甲种比重计或鲍氏比重计)测定悬浮液比重，比重计读数直接指示比重计悬浮处的土粒重量(克／升)。

根据不同沉降时间的比重计读数，便可计算不同粒径的土壤颗粒含量。

（二）操作步骤1、称样：称取通过1毫米（卡氏制）或2毫米(国际制)筛孔相当于50克(精确到0.01克)干土重的风干土样，置于400毫升烧杯中。

2、样品分散：根据土壤酸碱性质，分别选用下列分散剂：石灰性土壤(50克样品，下同)，加0.5molL-1六偏磷酸钠60毫升；中性土壤加0.25molL-1草酸钠20毫升；酸性土壤加0.5molL-1氢氧化钠40毫升。

称取土样加入适当分散剂20毫升后，用带橡皮头的玻棒搅拌成糊状。

静置过夜（或半小时）。

以带有橡皮头的玻棒研磨土样(粘质土不少于20分钟，壤质土及砂质土不少于15分钟)，其后再加入剩余的分散剂研磨均匀。

3、制备悬液：将分散后的土样用软水洗入1000毫升的沉降筒中，加软水至刻度，即为5％的悬浮液。

放置于平稳桌面上。

4、测定悬液比重(1)搅拌：先测定悬液温度。

然后用特制搅拌棒上下均匀搅拌悬液1分钟(30次)，使悬液中颗粒均匀分布，搅拌时，如悬液发生气泡，迅速加入1—2滴异戊醇消泡。

(2)读数：搅拌停止立即取出搅拌棒，并记录时间(土粒开始沉降的时间)，按表1所列温度、时间和粒径的关系，选定测比重计读数的时间，分别测出＜0.05、＜0.01、＜0.001毫米等各粒级的比重计读数。

每次读数前30秒，将比重计轻轻放人悬液中，使其不要上下浮动，时间一到迅即读数。