TM-85新標(biāo)準(zhǔn)土壤密度計(jì)

密度計(jì)法（比重計(jì)法）

 一、土壤密度計(jì)儀器設(shè)備

密度計(jì)法試驗(yàn)設(shè)備包括：

1．  密度計(jì)  常用密度計(jì)分兩種：

（1）甲種密度計(jì)，刻度單位為20℃時(shí)每1000cm3懸液內(nèi)所含土粒質(zhì)量的克數(shù)，自0~60（或-5~50），zui小分度單位為1.0（或0.5）；

（2）乙種密度計(jì)，刻度單位為20℃時(shí)懸液的比重；自0.995~1.050（或0.995~1.020），取小分度為0.001（或0.0002），精度為0.0002（或0.00005），但分度為0.0002的密度計(jì)讀數(shù)比較困難；

2．  量筒  有效容積1000cm3，內(nèi)徑60mm，高450mm；

3.分析天平  除與篩析法相同外，需要一臺(tái)分析天平；稱(chēng)量200g，感量0.01g；

4.輔助設(shè)備  輔助設(shè)備除篩析法的所有輔助設(shè)備外，還需要溫度計(jì)、攪拌器、煮沸設(shè)備（砂?。⒎稚?、純水、秒表等。

 二、土壤密度計(jì)試驗(yàn)步驟

密度計(jì)法試驗(yàn)步驟包括：

1．密度計(jì)法進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)宜采用天然含水率土樣。也可采用風(fēng)干（烘干）土樣進(jìn)行；

2．對(duì)于風(fēng)干（烘干）土樣，取代表性土樣100~300g，放入研缽中，用帶橡皮頭的研杵碾散。將研散后的土過(guò)2mm篩，將篩上土研散再過(guò)篩，直到篩上僅留下大于2mm的顆粒為止；

3．將粒徑小于2mm的土樣拌和均勻，稱(chēng)取土粒質(zhì)量 的土樣作為試樣。當(dāng)采用天然含水率為 的土樣作為試樣時(shí)，按下式計(jì)算所需濕土質(zhì)量 :                        （4-10）

4．將制備好的試樣倒入三角燒瓶中，注入大約200cm3的純水，浸泡18小時(shí)以上，用天然含水率土樣直接進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，可不浸泡或縮短浸泡時(shí)間。稍加搖蕩以后，放在砂浴上煮沸。從沸騰時(shí)開(kāi)始記時(shí)，粘土和不易分散的土，煮1小時(shí)左右，其它土不少于0.5小時(shí)；

5．試樣冷卻后，倒入進(jìn)行顆分試驗(yàn)用的量筒中，將燒杯中土洗凈并全部倒入量筒中后，加入10cm3的分散劑（4%的六偏磷酸鈉或6%雙氧水或1%的硅酸鈉），然后加清水至1000cm3；

6．用攪拌器在量筒中沿整個(gè)懸液深度上下攪拌大約1min，往復(fù)各30次，使懸液內(nèi)土粒分布均勻；

7．取出攪拌器，同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表，測(cè)經(jīng)1、2、5、15、30、60、120、1440min時(shí)的密度計(jì)讀數(shù)。乙種密度計(jì)記作 ，甲種密度計(jì)記作 。每次測(cè)度前15秒左右將密度計(jì)放入量筒，讀完后即取出密度計(jì)。讀數(shù)時(shí)，注意密度計(jì)浮泡不得貼近量筒壁，讀數(shù) 為彎液面爬高zui高點(diǎn)讀數(shù)。甲種比重計(jì)估度至0.1，乙種比重計(jì)估度至0.0001。讀完后測(cè)量懸液溫度，精確至0.5℃；

    8．如試驗(yàn)完成后發(fā)現(xiàn)*次讀數(shù)時(shí)，下沉土粒已超過(guò)總土質(zhì)量的15％時(shí)，將量筒中土用0.075mm分析篩進(jìn)行洗篩，然后按篩析法進(jìn)行'）大'）于0.075mm粗粒土的粒徑分析試驗(yàn)。

 三、土壤密度計(jì)計(jì)算公式

1．密度計(jì)校正

密度計(jì)的刻度是在20℃溫度下進(jìn)行的，讀數(shù)沒(méi)有考慮彎液面的影響。因此，試驗(yàn)溫度不在20℃時(shí)，需對(duì)讀數(shù)進(jìn)行溫度校正，還需進(jìn)行彎液面校正（該值也受溫度影響）等。

    （1）彎液面校正：前面測(cè)定的 時(shí)刻密度計(jì)讀數(shù) 為懸液溫度在℃時(shí)彎液面zui高點(diǎn)讀數(shù)，如圖4-3所示。圖中彎液面zui高點(diǎn)為 ，實(shí)際懸液面為 點(diǎn)， 之間的距離由彎液面引起，故需要經(jīng)過(guò)彎液面校正，彎液面校正值記作 （或甲種比重記作 ），那么 即為 點(diǎn)在 時(shí)刻的讀數(shù)。彎液面校正值測(cè)量方法為：將密變計(jì)放入與懸液溫度相同的清水中，讀出zui高點(diǎn)讀數(shù) 和與液面平行點(diǎn)讀數(shù) ，由此計(jì)算得到彎液面校正值為： ；

（2）溫度校正：密度計(jì)的刻度是在20℃時(shí)測(cè)得的懸液密度（或土粒質(zhì)量），當(dāng)溫度改變?yōu)?時(shí)，懸液密度要發(fā)生變化，故要進(jìn)行溫度校正。溫度校正值記作 ， ， 是溫度的函數(shù)，還與密度計(jì)類(lèi)型有關(guān)，溫度校正系數(shù)見(jiàn)表4-3；

（3）分散劑校正：試驗(yàn)時(shí)在懸液中加入分散劑后，使懸液密度發(fā)生改變，因此，密度計(jì)讀數(shù)中還要進(jìn)行分散劑校正。分散劑校正值記作 。 的量測(cè)方法為：先將密度計(jì)放入裝有1000cm3純水的顆粒分析試驗(yàn)量筒中，量測(cè)此時(shí)密度計(jì)讀數(shù) ；然后向量筒中加入與顆粒分析試驗(yàn)相同體積和類(lèi)型的分散劑，量測(cè)此時(shí)比重計(jì)讀數(shù) 。分散劑校正值為： 密度計(jì)經(jīng)過(guò)以上三種校正后的讀數(shù)為：

       2．土壤密度計(jì)計(jì)算公式

（1） 時(shí)刻密度計(jì)浮泡形心點(diǎn)zui大粒徑 ：                             （4-11）

式中： ——粒徑計(jì)算系數(shù)，查圖4-5；      ——顆粒沉降時(shí)間 ；      —— 時(shí)刻液面至浮泡形心的距離，cm，由圖4-4查得。

在圖4-4中，縱坐標(biāo)為懸液面至密度計(jì)形心的距離，橫坐標(biāo)為經(jīng)彎液面校正后密度計(jì)讀數(shù) （或 ）。

（2） 土粒占總土質(zhì)量百分?jǐn)?shù) ：乙種密度計(jì)：       （4-12）甲種密度計(jì)：      （4-13）

式中： ——顆粒分析試驗(yàn)量筒中懸液體積，一般 ；

     ——土粒質(zhì)量，可取30~50g，一般 ；

      、 、 分別為土粒比重、20℃時(shí)純水的比重和密度；

——乙種密度計(jì)讀數(shù) 經(jīng)彎液面校正 、溫度校正 和分散劑校正 后

的讀數(shù)，見(jiàn)公式（4-10）；

——甲種密度計(jì)讀數(shù) 經(jīng)彎液面校正 、溫度校正 和分散劑校正 后

的讀數(shù)，見(jiàn)公式（4-10）。
 

土壤密度計(jì)技術(shù)參數(shù)：浮泡體積（Vb）：62.37立方厘米；浮泡中心至zui低刻度的距離（Lo）；9.10厘米；標(biāo)尺總長(zhǎng)：13.50厘米；配量筒的沉降距離校正式：L=a-bR；a=21.50；b=0.273；L（沉降距離校正值）：厘米R(shí)：密度計(jì)讀數(shù)；