土工试验2比重,颗粒分析方法

土的比重试验

土粒比重是土的三大基本物理性指标(比重、密度、含水率)之一 它是换算土的六个基本物理性计算指标和评价土类的重要依据之一 无量纲量。

比重的定义

《现代科学技术词典》将材料的比重定义为：  材料的密度和其标准材料密度之比。

 这一定义更具有科学性和一般性。

 土粒比重是土粒在温度105~110℃下烘至恒量时的质量与同体积4℃时纯水质量的

比值

 从而有如下土粒比重Gs的表达式

 通常所说土的比重就是指土粒的比重。

比重瓶法

1目的和适用范围

 颗粒小于5mm的土用比重瓶法测定。  根据土的分散程度、矿物成分、水溶盐和有机质的含量又分别规定用纯水和中性液体测

定。

 排气方法也根据介质的不同分别采用煮沸法和真空抽气法。

2仪器设备

 2.1比重瓶：容量100(或50)mL。

 比较试验表明，瓶的大小对比重结果影响不大，但因100mL的比重瓶可以多取些试

样，使试样的代表性和试验的精度提高，所以建议采用100mL的比重瓶，但也允许采用50mL的比重瓶。

 2.2天平：称量200g，感量0.001g。  2.3恒温水槽：灵敏度±1℃。

   

2.4砂浴。

2.5真空抽气设备。

2.6温度计：刻度为0～50℃，分度值为0.5℃。

2.7其他：如烘箱、蒸馏水、中性液体(如煤油)、孔径2mm及5mm筛、漏斗、滴管等。

2.8比重瓶校正

 比重瓶校正一般有两种方法：  称量校正法和计算校正法。

 前一种方法精度比较高，后一种方法引入了某些假设，但一般认为对比重影响

不大。

 本试验以称量校正法为准。

 1.将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量，准确至0.001g。  2.将煮沸后冷却的纯水注入比重瓶。

 对长颈比重瓶注水至刻度处

 对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，多余水分自瓶塞毛细管中溢出。

 调节恒温水槽至5℃或10℃,然后将比重瓶放入恒温水槽内，直至瓶内水温稳定。  取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，准确至0.001g。

 3. 以5℃级差，调节恒温水槽的水温，逐级测定不同温度下的比重瓶、水总质量，至

达到本地区最高自然气温为止。  每级温度均应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.002g，取两次测值的平均

值。

 绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。

3试验步骤

 试样状态，规定用烘干土，也可用风干或天然湿度试样。  一般规定有机质含量小于5％时，可以用纯水测定。

 1将比重瓶烘干，将15g烘干土装入100mL比重瓶内(若用50mL比重瓶，装烘干土约

12g)，称量。

 2为排除土中空气，将已装有干土的比重瓶，注蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，土

样浸泡20h以上，再将瓶在砂浴中煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及低液限黏土应不少于30min，高液限黏土应不少于1h，使土粒分散。  注意沸腾后调节砂浴温度，不使土液溢出瓶外。

 排气方法，规程中仍选用煮沸法为主。如需用中性液体时，则采用真空抽气法。

 3长颈比重瓶，用滴管调整液面恰至刻度处(以弯月面下缘为准)  擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水，称瓶+水+土总质量。  称量后立即测出瓶内水的温度，准确至0.5℃。

 4根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量关系曲线中查得瓶+水总质量。

 5如系砂土，煮沸时砂粒易跳出，允许用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气。

 6对含有某一定量的可溶盐、不亲性胶体或有机质的土，必须用中性液体(如煤油)测定，

并用真空抽气法排除土中气体。

 真空压力表读数宜为l00kPa，抽气时间1~2h(直至悬液内无气泡为止)。

 易溶盐含量小于0.5％时，用纯水和中性液体测得的比重几乎无差异。  含盐量大于0.5％时，比重值可差1％以上

 因此规定含盐量大于0.5％时，用中性液体测定。

 3.7本试验称量应准确至0.001g。

4结果整理

 4.1用蒸馏水测定时，按下式计算比重：

        

m2=ms+瓶+水’

m2=ms+瓶+水-排出水的重量

m2=ms+瓶+水-排出水的体积×水密度 m2=ms+瓶+水-排出水的体积×Gwt m2=ms+瓶+水-土颗粒的体积×Gwt m2=ms+瓶+水-ms/Gs×Gwt m2=ms+m1-ms/Gs×Gwt ms/Gs×Gwt=ms+m1-m2 Gs=ms/(m1+ms-m2)×Gwt

 4.2用中性液体测定时，按下式计算比重：

4.3试验记录格式

4.4精密度和允许差。

 本试验必须进行二次平行测定，取其算术平均值，以两位小数表示，其平行差值不得大

于0.02。

5报告

 5.1土的鉴别分类和代号。

 5.2土的比重Gs值。

 粗、细粒土混合料比重的测定，规定分别测定粗、细粒土的比重，然后取加权平均值。 

浮力法

 比重试验的浮力法是建立在当前衡量技术(大称量、高精度、低感量天平)高速发展的基

础上，实现该试验方法。

1目的和适用范围

 本试验目的是测定土颗粒的比重。

 本试验方法适用于粒径大于或等于5mm的土，

 且其中粒径大于或等于20mm的土质量应小于总土质量的10％。

 颗粒大于5mm的砾石、碎石等粗粒，颗粒本身有孔隙存在。

 孔隙又分封闭的与开敞的两部分。

 浸水时开敞部分为水所填充，封闭部分水不能浸入。

 规程中采用视比重(包括颗粒内部所含的封闭孔隙) ，一般指的孔隙，实际上是指被水

充填的孔隙。

 浮力法所测结果较为稳定。

 但大于20mm粗粒较多时，采用本方法将增加试验设备，室内使用不便。

 因此，规定粒径大于5mm的试样中大于或等于20mm颗粒含量小于10％时用浮力

法。

2仪器设备

 2.1浮力仪(含电子天平)：称量1000g以上，感量0.001g；应附有孔径小于5mm的金属

网篮，其直径为10～15cm，高为10～20cm；适合网篮沉入的盛水容器(图T 0169-1)。

 2.2其他：烘箱、温度计、孔径5mm及20mm筛等。

3试验步骤

 3.1取代表性试样500～l000g(ms)。彻底冲洗试样，直至颗粒表面无尘土和其他污物。  3.2称烧杯和杯中水的质量m1，将金属网篮缓缓浸没于水中，再称烧杯、杯中水和悬没

于水中的金属网篮的总质量，并立即测量容器内水的温度，准确至0.5℃。计算出悬没于水中的金属网篮的浮力质量m2。

 3.3将试样浸在水中一昼夜取出，立即放入金属网篮，缓缓浸没于水中，并在水中摇晃，

至无气泡逸出时为止。  3.4称烧杯、杯中水和悬没于水中的金属网篮及试样的总质量m3。并立即测量容器内水

的温度，准确至0.5℃。  3.5取出试样烘干，称量。

4结果整理

 4.1按下式计算土粒比重：

4.2试验记录格式

4.3按下式计算土料平均比重：

4.4精密度和允许差。

 本试验必须进行二次平行测定，取其算术平均值，以两位小数表示，其平行差值不得大

于0.02。

5报告

 5.1土的鉴别分类和代号。

 5.2土的比重Gs值。

浮称法

       

1目的和适用范围

本试验方法适用于粒径大于或等于5mm的土

其中粒径大于或等于20mm的土质量应小于总土质量的10％。 浮称法与浮力法的基本原理一样。

2仪器设备

2.1静水力学天平(或物理天平)： 称量1000g以上，感量0.00lg；

附有孔径小于5mm的金属网篮，其直径为10~15cm，高为10~20cm；

适合网篮沉入的盛水容器

 2.2其他：烘箱、温度计、孔径5mm及20mm筛等。

3试验步骤

 3.1取代表性试样500～1000g。彻底冲洗试样，直至颗粒表面无尘土和其他污物。

 3.2将试样浸在水中一昼夜取出，立即放入金属网篮，缓缓浸没于水中，并在水中摇晃，

至无气泡逸出时为止。

 3.3称金属网篮和试样在水中的总质量。  3.4取出试样烘干，称量。

 3.5称金属网篮在水中质量，并立即测量容器内水的温度，准确至0.5℃。

4结果整理

 4.1按下式计算土粒比重：

4.2试验记录格式

 4.3按下式计算土料平均比重：

4.4精密度和允许差。

 本试验必须进行二次平行测定，取其算术平均值，以两位小数表示，其平行差值不得大

于0.02。

5报告

 5.1土的鉴别分类和代号。

 5.2土的比重Gs值。

虹吸筒法

1.目的和适用范围

 本试验法适用于粒径大于或等于5mm的土，且其中粒径≥20mm土的含量≥总土质量

的10％。

 由于对粗颗粒的实体积测试不准，所以虹吸筒法测得的结果不稳定，测得的比重值一般

偏小。

 一般只在≥20mm的颗粒含量≥10％时，才用虹吸筒法。

2仪器设备

 2.1虹吸筒：见图T 0114-1。

 2.2台秤：称量10kg，感量1g。  2.3量筒：容积大于2000mL。

 2.4其他：烘箱、温度计、孔径5mm及20mm的筛等。

3试验步骤

 3.1取代表性试样1000～7000g。将试样彻底冲洗，直至颗粒表面无尘土和其他污物。  3.2再将试样浸在水中一昼夜取出，晾干(或用布擦干)，称量。  3.3注清水入虹吸筒，至管口有水溢出时停止注水。  待管不再有水流出后，关闭管夹，

 将试样缓缓放入筒中，边放边搅，至无气泡逸出时为止，搅动时勿使水溅出筒外。

    

称量筒质量。

3.4待虹吸筒中水面平静后，开管夹，让试样排开的水通过虹吸管流入筒中。 3.5称量筒与水质量后，测量筒内水的温度，准确至0.5℃。 3.6取出虹吸筒内试样，烘干，称量。 3.7本试验称量准确至1g。

4结果整理

 4.1按下式计算比重：

4.2试验记录格式

 4.3按下式计算土料平均比重：

4.4精密度和允许差。

 本试验必须进行二次平行测定，取其算术平均值，以两位小数表示，其平行差值不得大

于0.02。

5报告

 5.1土的鉴别分类和代号。

 5.2土的比重Gs值。

补充说明

 比重瓶法仅能用作细粒土(小于5mm)的比重测定，但天然土常为粗、细颗粒混合而成，

尤其是在路堤填料中经常遇到。因此，大于5mm的粗粒土用虹吸筒法测定比重。  由于虹吸筒不能同时测定小于5mm颗粒的比重，这样对全粒径土体就需要采用联合测

定的方法。

 即分别采用比重瓶法和虹吸筒法(或浮力法、浮称法等)测定比重，然后再求其加权平均

值。

颗粒分析试验

 土是各种颗粒粒径的集合体。  主要由矿物颗粒和有机质组成。

 土粒的矿物成分主要决定于母岩成分及所经受的风化(物理、化学和生物风化)作用。  无黏性颗粒主要是由化学稳定的(如石英)或强度较小的原生矿物(如白云母、长石)所组

成。

 黏粒主要是由次生矿物组成。较大的黏粒，主要成分为高岭石类矿物，较细的黏粒主要

成分为蒙脱石、伊利石等类矿物。

 土的颗粒大小与土的物理力学性质有着一定的关系。

 根据土的颗粒组成进行分类，可以概略地判定其透水性、可塑性、收缩、膨胀等物理力

学性质。

 在工程上将各种几何尺寸相近、工程性质相似的土颗粒划分为若干组，称为粒组。  所谓土的颗粒组成(或机械组成)就是土中各种粒组的相对含量，称为土的颗粒级配。  通常用占总土质量的百分数(或小于某一粒径土质量占总土质量的百分数)表示。  确定土的粒组的相对含量的方法，称为颗粒分析试验。

     

在工程实践中，最常用的颗粒分析试验有两大类： 一是机械分析法，如筛析法；

二是物理分析法(静水沉降分析法) ，如密度计法、移液管法等等。 前者适用于分析粒径大于0.075mm且不大于60mm的土颗粒， 后者适用于分析粒径小于0.075mm的土颗粒。

若土中粗细颗粒兼有，则联合采用筛析法及密度计法或移液管法。

筛分法

1.目的和适用范围

 本试验法适用于分析粒径大于0.075mm的土颗粒组成。  对于粒径大于60mm的土样，本试验方法不适用。

2仪器设备

 2.1标准筛：粗筛(圆孔)孔径为60mm、40mm、20mm、l0mm、5mm、2mm；  细筛孔径为2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm。

 2.2天平：称量5000g，感量5g；称量1000g，感量1g；称量200g，感量0.2g。  2.3摇筛机。

 2.4其他：烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵及杵等。

   

2.2天平：称量5000g，感量5g；称量1000g，感量1g；称量200g，感量0.2g。 2.3摇筛机。

2.4其他：烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵及杵等。

分析筛的孔径，可根据试样颗粒的粗、细情况灵活选用。

           

3试样

从风干、松散的土样中，用四分法按下列规定取具有代表性的试样： 3.1小于2mm颗粒的土100~300g。

3.2最大粒径小于l0mm的土300～900g。 3.3最大粒径小于20mm的土1000~2000g。 3.4最大粒径小于40mm的土2000～4000g。 3.5最大粒径大于40mm的土4000g以上。

4试验步骤

4.1对于无凝聚性的土

对无凝聚性的土样，可采用干筛法；

对含有部分黏土的砾类土，必须用水筛法，以保证颗粒充分分散。 4.1.1按规定称取试样，将试样分批过2mm筛。

4.1.2将大于2mm的试样按从大到小的次序，通过大于2mm的各级粗筛。将留在筛上的土分别称量。

4.1.3 2mm筛下的土如数量过多，可用四分法缩分至100~800g。将试样按从大到小的次序通过小于2mm的各级细筛。可用摇筛机进行振摇。振摇时间一般为10～15min。

 4.1.4由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，至每分钟筛下

数量不大于该级筛余质量的1％为止。漏下的土粒应全部放入下一级筛内，并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净，分别称量。

 4.1.5筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差，不应大于1％。

4.1.6如2mm筛下的土不超过试样总质量的10％，可省略细筛分析；如2mm筛上的土不超过试样总质量的10％，可省略粗筛分析。

 4.2对于含有黏土粒的砂砾土

 4.2.1将土样放在橡皮板上，用木碾将黏结的土团充分碾散，拌匀、烘干、称量。如土

样过多时，用四分法称取代表性土样。

 4.2.2将试样置于盛有清水的瓷盆中，浸泡并搅拌，使粗细颗粒分散。

 4.2.3将浸润后的混合液过2mm筛，边冲边洗过筛，直至筛上仅留大于2mm以上的土

粒为止。然后，将筛上洗净的砂砾风干称量。按以上方法进行粗筛分析。

 4.2.4通过2mm筛下的混合液存放在盆中，待稍沉淀，将上部悬液过0.075mm洗筛，

用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液，再加清水、搅拌、研磨、静置、过筛，反复进行，直至盆内悬液澄清。最后，将全部土粒倒在0.075mm筛上，用水冲洗，直到筛上仅留大于0.075mm净砂为止。

 4.2.5将大于0.075mm的净砂烘干称量，并进行细筛分析。

 4.2.6将大于2mm颗粒及2～0.075mm的颗粒质量从原称量的总质量中减去，即为小于

0.075mm颗粒质量。

 4.2.7如果小于0.075mm颗粒质量超过总土质量的10％，有必要时，将这部分土烘干、

取样，另做密度计或移液管分析。

5结果整理

 5.1按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数：

 5.2当小于2mm的颗粒如用四分法缩分取样时，按下式计算试样中小于某粒径的颗粒

质量占总土质量的百分数：

 5.3在半对数坐标纸上，以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标，以粒径(mm)为横坐

标，绘制颗粒大小级配曲线，求出各粒组的颗粒质量百分数，以整数(％)表示。

 5.4必要时按下式计算不均匀系数：

5.5本试验记录格式如表T 0115-1。



5.6精密度和允许差

 筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差，不应大于1％。

6报告

 6.1土的鉴别分类和代号。

 6.2颗粒级配曲线。

 6.3不均匀系数Cu。

密度计法

   

密度计法也称比重计法。 密度计分为甲种和乙种。

甲种密度计读数表示1000mL悬液中的干土重；乙种密度计读数表示悬液比重。 两种密度计的制造原理和使用方法基本相同。但是两种密度计在刻度时所采用的悬液温度标准不同

 因此，在密度计校准及土量百分比的计算公式中，有严格的区别，如不加以注意，将会

造成错误。

 由于密度计制造不一定规范，造成浮泡体积和刻度不准确，加之密度计的刻度是以纯水

作为作为标准，当悬液加入分散剂后，则比重增大

 故需要在使用前对刻度、弯月面、土粒沉降距离、温度、分散剂等的影响进行校验。

密度计法分析的原理

 密度计法颗粒分析试验是将定量的土样和水混合制成悬液。

 悬液经过搅拌，大小颗粒均匀地分布于水中，此时，悬液的浓度上下一致。颗粒相同的

土粒依照司笃克斯定律将以等速v下降，经过t秒钟后所有粒径为d的颗粒下降的距离L=vt

 因此，所有大于d的颗粒已经下降到L平面以下，L平面以上则仅有小于d的颗粒。  因此量得L深度处悬液的比重与原来悬液的比重相比较，即可求出粒径小于d的颗粒

占的百分数。

 在不同时间内量得不同L深度处的密度，即可找出不同粒径的数量，以绘成颗粒大小

分布曲线。

1目的和适用范围

 密度计法适用于分析粒径小于0.075mm的细粒土。

2仪器设备

 2.1密度计

 2.1.1甲种密度计：刻度单位以20℃时每1000mL悬液内所含土质量的克数表示，刻度

为-5~50最小分度值为0.5。

 2.1.2乙种密度计：刻度单位以20℃时悬液的比重表示，刻度为0.995~1.020，最小分度

值为0.0002。

 2.2量筒：容积为1000mL内径为60mm，高度为350mm±10mm，刻度为0~1000mL。  2.3细筛：孔径为2mm、0.5mm、0.25mm；洗筛：孔径为0.075mm。  2.4天平：称量100g，感量0.1g；称量100g(或200g)，感量0.01g。

     

2.5温度计：测量范围0~50℃，精度0.5℃。

2.6洗筛漏斗：上口直径略大于洗筛直径，下口直径略小于量筒直径。 2.7煮沸设备：电热板或电砂浴。

2.8搅拌器：底板直径50mm，孔径约3mm。

2.9其他：离心机、烘箱、三角烧瓶(500mL)、烧杯(400mL)、蒸发皿、研钵、木碾、称量铝盒、秒表等。

  

3试剂

浓度25％氨水、氢氧化钠(NaOH)、草酸钠(Na2C2O4)、六偏磷酸钠[(NaPO3)6]、焦磷酸钠(Na4P4P2O7·10H2O)等；如须进行洗盐手续，应有10％盐酸、5％氯化钡、10％硝酸、5％硝酸银及6％双氧水等。

选用的试剂供作分散处理和洗盐之用，其中六偏磷酸钠和焦磷酸钠属强分散剂。

4试样

密度计分析土样应采用风干土。土样充分碾散，通过2mm筛(土样风干可在烘箱内以不超过50℃鼓风干燥)。 求出土样的风干含水率，并按下式计算试样干质量为30g时所需的风干土质量。准确至0.01g。

 密度计分析用的土样采用风干土，试样质量为30g，即悬液浓度为3％。

5密度计校正

 密度计应进行温度、土粒比重和分散剂的校正。

 5.2温度校正：当密度计的刻制温度是20℃，而悬液温度不等于20℃时，应进行校正，

校正值查表T 0116-1。



 5.3土粒比重校正：

 密度计刻度应以土粒比重2.65为准。当试样的土粒比重不等于2.65时，应进行土粒比

重校正。

 5.4分散剂校正：密度计刻度系以纯水为准，当悬液中加入分散剂时，相对密度增大，

故须加以校正。

 注纯水入量筒，然后加分散剂，使量筒溶液达1000mL。用搅拌器在量筒内沿整个深度

上下搅拌均匀，恒温至20℃。然后将密度计放入溶液中，测记密度计读数。此时密度计读数与20℃时纯水中读数之差，即为分散剂校正值。



6土样分散处理

 土样的分散处理，采用分散剂。对于使用各种分散剂均不能分散的土样(如盐渍土等)，

须进行洗盐。

 对于一般易分散的土，用25％氨水作为分散剂，其用量为：30g土样中加氨水lmL。  对于用氨水不能分散的土样，可根据土样的pH值，分别采用下列分散剂：

 6.1酸性土(pH<6.5)

 30g土样加0.5mol／L氢氧化钠20mL。

          

溶液配制方法：称取20gNaOH(化学纯)，加蒸馏水溶解后，定容至1000mL，摇匀。 6.2中性土(pH=6.5～7.5)

30g土样加0.25mol／L草酸钠18mL

33.5g Na2C2O4(化学纯)，定容至1000mL。 6.3碱性土(pH>7.5)

30g土样加0.083mol／L六偏磷酸钠15mL。 51g(NaPO3)6(化学纯)，定容至l000mL

6.4若土的pH大于8，

用六偏磷酸钠分散效果不好或不能分散时，则30g土样加0.125mol／L焦磷酸钠14mL。 55.8g Na4P2O7·10H2O(化学纯)，定容至1000mL

对于强分散剂(如焦磷酸钠)仍不能分散的土，可用阳离子交换树脂(粒径大于2mm

的)100g放入土样中一起浸泡，不断摇荡约2h，再过2mm筛，将阳离子交换树脂分开，然后加入0.083mol／L六偏磷酸15mL。

 对于可能含有水溶盐，采用以上方法均不能分散的土样，要进行水溶盐检验。

 其方法是：取均匀试样约3g，放入烧杯内，注入4～6mL蒸馏水，用带橡皮头的玻璃

棒研散，再加25mL蒸馏水，煮沸5~10min，经漏斗注入30mL的试管中，塞住管口，放在试管架上静置一昼夜。

 若发现管中悬液有凝聚现象(在沉淀物上部呈松散絮绒状)，则说明试样中含有足以使悬

液中土粒成团下降的水溶盐，要进行洗盐。

7洗盐(过滤法)

 7.1将分散用的试样放入调土皿内，注入少量蒸馏水，拌和均匀。  将滤纸微湿后紧贴于漏斗上，然后将调土皿中土浆迅速倒入漏斗中，并注入热蒸馏水冲

洗过滤。

 附于皿上的土粒要全部洗入漏斗。  若发现滤液混浊，须重新过滤。

8试验步骤

 本规程所规定的试验步骤适用于甲、乙两种密度计。

 8.1将称好的风干土样倒入三角烧瓶中，注入蒸馏水200mL，浸泡一夜。按前述规定加

入分散剂。

 8.2将三角烧瓶稍加摇荡后，放在电热器上煮沸40min(若用氨水分散时，要用冷凝管装

置；若用阳离子交换树脂时，则不需煮沸)。

 8.3将煮沸后冷却的悬液倒入烧杯中，静置lmin。  将上部悬液通过0.075mm筛，注入1000mL量筒中。

 杯中沉土用带橡皮头的玻璃棒细心研磨。加水入杯中，搅拌后静置lmin，再将上部悬

液通过0.075mm筛，倒入量筒。反复进行，直至静置lmin后，上部悬液澄清为止。  最后将全部土粒倒入筛内，用水冲洗至仅有大于0.075mm净砂为止。  注意量筒内的悬液总量不要超过1000mL。

 8.4将留在筛上的砂粒洗入皿中，风干称量，并计算各粒组颗粒质量占总土质量的百分

数。

 8.5向量筒中注入蒸馏水，使悬液恰为l000mL(如用氨水作分散剂时，这时应再加入25％

氨水0.5mL，其数量包括在1000mL内)。

 8.6用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌lmin,往返约30次，使悬液均匀分布。

 8.7取出搅拌器，同时开动秒表。测记0.5min、lmin、5min、15min、30min、60min、

120min、240min及1440min的密度计读数，直至小于某粒径的土重百分数小于10％为止。

 每次读数前10～20s将密度计小心放入量筒至约接近估计读数的深度。读数以后，取出

密度计(0.5min及lmin读数除外)，小心放入盛有清水的量筒中。每次读数后均须测记悬液温度，准确至0.5℃。

 8.8如一次做一批土样(20个)，可先做完每个量筒的0.5min及lmin读数，再按以上步

骤将每个土样悬液重新依次搅拌一次。

 然后分别测记各规定时间的读数。同时在每次读数后测记悬液的温度。

 8.9密度计读数均以弯月面上缘为准。

 甲种密度计应准确至1，估读至0.1；乙种密度计应准确至0.001，估读至0.0001。  为方便读数，采用间读法，即0.001读作1，而0.000l读作0.1。这样既便于读数，又便

于计算。

9结果整理

 9.1小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比按下列公式计算：



9.1.2乙种密度计

 9.2土粒直径按下列公式计算

 为了简化计算，公式(T 0116-4)可写成

也可按图T 0116-1确定。



 9.3以小于某粒径的颗粒百分数为纵坐标，以粒径(mm)为横坐标，在半对数纸上，绘制

粒径分配曲线(图T 0116—3)。求出各粒组的颗粒质量百分数，并且不大于d10的数据点至少有一个。

 如系与筛分法联合分析，应将两段曲线绘成一平滑曲线。

10报告

   

10.1土的鉴别分类和代号 10.2颗粒分析试验记录表 10.3土的颗粒级配曲线。

土粒直径计算公式，在“历史”的文献中，多采用以下两式表达：

移液管法

 移液管法是根据各种粒径在一定时间内下沉距离的关系来计算吸取悬液的时间和距离，

国家标准用固定颗粒和吸取深度来计算时间。

1目的和适用范围

 本试验方法适用于分析粒径小于0.075mm细粒土的组成。  本试验方法适用于粒径小而比重大的细粒土。

2仪器设备

 2.1分析天平：感量0.001g。  2.2移液管：为土的颗粒分析特制的25mL移液管，管端侧面开有四个小孔(图T0117-1)。

 2.3恒温水槽：高度应高于量筒。

 2.4 1000mL量筒、50mL小烧杯(高型)等，其他与密度计分析相同。

 移液管法不能保证吸取同一深度处的悬液，因此，我们将移液管端部略为放大，侧面加

开四个小孔，既能保证悬液不致流失，又可吸取近似同一深度处平面的悬液。

3试验步骤

 3.1取代表性试样，黏质土为10~15g，砂类土为20g，按密度计法(T 0116--2007)8.1~8.5

制取悬液。

 3.2将盛土样悬液的量筒放入恒温水槽，使悬液恒温至适当温度。试验中悬液温度变化

不得大于±0.5℃。按式(T 0117-1)计算粒径小于0.05mm、0.0lmm、0.005mm和其他所需粒径下沉一定深度所需的静置时间：

 3.3准备好50mL小烧杯，称量，准确至0.001g。

 3.4准备好移液管，活塞①应放在关闭位置上，旋转活塞②应放在与移液管及吸球相通

的位置上。

 3.5用搅拌器将悬液上下搅拌各约30次，时间为1min，使悬液分布均匀。停止搅拌，

立即开动秒表。

 3.6根据各粒径的静置时间提前约10s，将移液管放入悬液中，浸入深度为l0cm，靠连

接自来水管所产生的负压或用吸球来吸取悬液。

 3.7吸入悬液，至略多于25mL，旋转活塞②1800，使与放液管相通，再将多余悬液从

放液口放出。

 3.8将移液管下口放入已称量的小烧杯中，再旋转活塞②1800，使与移液管相通。同时

用吸球将悬液(25mL)全部注入小烧杯内。在移液管上口预先倒入蒸馏水，此时开活塞①，使水流入移液管中，再将这部分水连同管内剩余颗粒冲入小烧杯内。

 3.9将烧杯内悬液浓缩至半干，放入烘箱内在105～110℃温度下烘至恒量。称量小烧杯

连同干土的质量，准确至0.001g。

 温度越高，悬液静置时间越短。在不同温度(40～60℃)下，用移液管法和密度计法进行

了比较试验，结果表明，误差不大，但为保险起见，采用50℃没有问题。一般情况下，可采用40℃，这样可缩短试验时间。

 如无恒温水槽，则在室温变化不大的情况下(在测定时间内，室温变化小于0.5℃)，也

可采用室温法。方法是将吸液深度从10cm减为5cm，按实际悬液温度计算某粒径的静置时间，取此值的一半，作为吸取悬液的时间。1000mL或2000mL量筒均可采用。

4结果整理

 4.1土中小于某粒径的颗粒含量百分数按下式计算：

 4.2本试验记录格式如表T 0117—1。

5报告

   

5.1土的鉴别分类和代号 5.2颗粒分析试验记录表 5.3土的颗粒级配曲线。

通常在计算前需要测定土粒比重及悬液温度；为简便计算，也可以事先制成土粒在不同温度静水中某一深度的沉降时间表备查，如表T 0117-A。

 移液管法主要是首先称取一定量的干土质量md，按比重计法进行处理后，倒入量筒搅

拌均匀，再从量筒中吸取一定体积的悬液注入烧杯，然后烘干、称量。

 因此，在悬液中小于某一约定粒径的土粒质量m0等于被吸取的土粒干质量m’d乘以

悬液总体积V与被吸取悬液体积V1之比，即：