土的物理性质指标及其换算[精]
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土的物理性质及计算说明土是一种自然界广泛存在的物质,具有许多独特的物理性质。
本文将介绍土的物理性质及其计算说明。
1.颜色:土的颜色是由其中的有机物、氧化物和矿物质组成决定的。
常见的土壤颜色有黑色、褐色、红色、黄色等。
颜色反映了土壤的有机质含量、氧化还原状态、矿物质成分等。
2.质地:土壤的质地是指土壤中各种粒子的相对含量和颗粒大小。
根据国际土壤分类系统,土壤的颗粒大小可分为粉砂、细砂、中砂、粗砂、细砾石、粗砾石和卵石等七个级别。
质地直接影响土壤的通透性、持水能力和肥力等。
3.密度:土壤的密度是指土壤体积单位质量,也可理解为空气和水以外的土壤物质所占的体积。
计算土壤密度需要先称量一定体积的土样,然后根据质量和体积计算得出密度。
4.孔隙度:土壤中颗粒间的空隙被称为孔隙。
孔隙度是指土壤中孔隙容积与总体积之比。
孔隙度反映了土壤的通气性、水分保持能力等。
常见的孔隙度有总孔隙度、实际体积和饱和孔隙度等。
5.含水量:土壤中含水量是指土壤含有的水分与土壤质量的比值。
常见的表示方式有体积含水量和重量含水量。
体积含水量是指一定体积土壤中所含水分的体积占比,重量含水量是指一定质量土壤中所含水分的质量占比。
6.存水量:土壤的存水量是指土壤在一定条件下能储存的水分量。
计算土壤存水量需要考虑土壤的质地、孔隙度等因素。
常见的计算方法包括黏性土法、重测土法和定容法等。
7.渗透性:土壤的渗透性是指水分在土壤中传导的能力。
计算土壤的渗透性可以使用定浸方法,即在一定条件下,测定在单位时间内通过一定土壤层的水分量。
8.多孔介质传热:土壤是典型的多孔介质,能够通过孔隙传导、对流和辐射等方式进行热传导。
计算土壤的传热性质需要考虑土壤的热导率、比热容等参数。
9.弹性模量:土壤的弹性模量是指土壤在受到外力作用下对形变进行恢复的能力。
计算土壤的弹性模量需要进行应力-应变试验,并通过斯托克斯公式进行计算。
10.力学性质:土壤的力学性质是指土壤的抗剪强度、压缩性和承载力等。
1∙1 土的物理性质指标计算1」」土的基本物理性质指标计算与换算1.1 土的物理性质指标计算1.1.1 土的基本物理性质指标计算与换算土由固体颗粒(固相)、水(液相)和空气(气相)三部分组成,这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化,三者相互之间的不同比例.反映出土的不同物理状态.如干燥.稍湿或很湿、密实、稍密或松殺。
这些指标是最基本的物理性质指标,对于评价土的物理力学和工程性质,进行土的工程分类具有很重要的意义。
为了研究土的物理性质)就要掌握土的三个组成部分之间的比例关系。
表达这三部分之间关系的指标,称为土的物理性质指标。
土的三相物质是混合分布的■为研究阐述和计算方便.一般用图所示三相图表示,把土的固体颗粒、水、空气各自划分开来。
气体的质量比其他两部分质但小很多,一般忽略不计。
ffll-1 土的三相給成示藏图l-±Ktt; 2—水;3—空气注 E —土的总质■ (IH a m i÷ Ww);m.—土的固体.5IeLM质Ib 叫—土中水的质ILw. ------ 土中代体的ft*, Λt ft≡≡0∣V——土的总体积(V= V B t V w÷ V i);v∙—土中固体L的体积;V W—土中水所占的体釈,V a——土中空气所占的体积(V.—土中空熬的体衩(V^V e4 v w>.-S土的质量密度和重力密度土的质■密度和•力密度1. 土的质最麼度单位体积土的质量称为土的质最密度.简称土的密度■用符号F 表示,其基本表达 式为;式中∙V——土的总体积;Tn --- 土的总质量O土的密度亦可用以下換算公式计算<fP β Pd(I + S)九 τ S r e或P =I - e •"式中Pd —土的干密度(√m 3);W ---- 土的含水屋(%〉;e ---- 土的孔ffiC 比;儿——土的相对密度,S —土的饱和庚;"—蒸憎水的密度,一瑕取^ = It∕m 3C土的密度一般由试验方法(环Zi 法)直接测定.即根据特制环刀所取的土重除以环刀 的容积即得。