筛析法颗粒分析试验

筛析法颗粒分析试验

摘要： 土的颗粒分析根据试样所含颗粒大小， 分别采用筛析法， 密

度计法， 移液管法。 在同样的试样中干过筛与湿过筛的结果， 测得的黏粒

结果有很大区别。 砾类土表面附有黏粒时， 采用 0. 075mm 的筛作筛析试验

的洗筛， 用水冲方法把连接在一起的细颗粒分开， 才能正确地测定细颗粒

的含量。

关键词： 筛析法； 颗粒级配； 试样的定名； 洗筛

中图分类号： TP206+. 1 文献标识码： A 文章编号： 1009-3044（2014）

09-1860-04

土的颗粒分析是测定土样中各粒径占该土总质量的百分数的试验方

法， 颗粒分析的目的是了解土的颗粒级配情况， 供土的分类及概略判断土

的工程性质之用， 颗粒分析试验应根据土的颗粒大小， 分别采用筛析法，

密度计法， 移液管法。

1） 筛析法适用于粒径小于或等于 60mm， 大于 0. 075mm 的土；

2） 密度计法和移液管法适用于粒径小于 0. 075 mm 的土；

3） 当土中含有粒径大于和小于 0. 075 mm 的颗粒， 各超过总质量的 10%

时， 应联合使用筛析法及密度计法或移液管法。

筛析法试验部分：

1 筛析法颗粒分析试验所用的主要仪器设备

1） 分析筛： 粗筛： 圆孔， 孔径为 60； 40； 20； 10； 5； 2mm

细筛： 孔径为 2. 0； 1. 0； 0. 5； 0. 25； 0. 075mm

2） 天平： 称量 5000g， 分度值 1g； 称量 1000g， 分度值 0. 1g； 称

量 200g， 分度值 0. 01g

3） 筛析机： 筛析过程中能上下正常振动。

4） 其他设备： 烘箱， 瓷盘， 研钵（带橡皮头的杵， 钢丝刷） 等。

5） 纯水： 试验用纯水的纯度应符合电导率小于 2us /cm 或电阻率大

于 0. 5MΩ . cm 的要求。

2 取样数量

3 试验操作步骤

3. 1 弱粘结性土质的实验过程

1） 在实验之前， 要多土质的大致情况做出分析， 根据不同土颗粒的

大小来区分土颗粒的类别， 并使用四分法来对于所取的样本进行对角线式

的规范化取样， 准确的用天平量取图样的重量， 将样品中不同集配的土料

选出来进行风干实验。 当操作中， 如称取的式样重量在 500g 以内， 就需

要将土样重要的估算范围控制在 0. 1g； 如果称取的式样重量在 500g 以上，

则需要将控制的范围值在 1g 以内即可。

2） 在取试样的过程中， 使用直径为 2mm 的过滤筛， 将式样通过筛选

后， 将筛过的土样进行称重， 同时还需将没有通过筛子的土样同样进行称

重。 并对称重结果进行分析， 如测得筛后式样的总质量少于之前质量的十

分之一， 可以不做细筛实验。 如测得未过筛后式样的总质量少于之前质量

的十分之一， 可以不做粗筛实验。

3） 将未通过 2mm 筛的式样收集起来， 将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。 细筛

宜置于筛析机上震筛， 震筛时间为 10-15min。

4） 在规范中规定， 通过筛子后得到的每一层筛后的土样质量和最终

在地盘中去的的细土质的总质量之和筛后各级筛上和底盘内试样质量的

总和不得大于总式样质量的百分之一。

3. 2 含有黏土粒的砂类土的试验

1） 将预先称重好的式样放置在准备好的木板上， 使用木棍将土块进

行碾压， 形成有一定粘结性的式样， 然后在使用四分法来取得需要的土样

重量。 根据上面的方式取得规定的土样之后放置在盛有蒸馏水的容器当

中， 进行均匀的搅拌， 目的是使得式样中的土料在水中搅拌后能够充分的

分离开来， 以便很方便的获取粗颗粒和细颗粒。

2） 将容器中的试样悬液通过 2mm 筛， 边翻动边冲洗边过筛， 直到筛

上仅留大于 2mm 的试样为止。 取筛上的试样风干后称量， 准确至 0. 1g， 然

后将试样倒入依次叠好的分析筛中， 进行粗筛分析， 按由上而下的顺序将

各筛取下， 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， zui后称各级筛上及底盘内试样的质量， 应准确

至 0. 1g。

3） 取过 2mm 筛下的悬液， 用带橡皮头的研杵研磨， 使通过 0. 075mm

的筛， 筛上土粒反复加清水研磨过筛， 直至悬液澄清为止， 将筛上的试样

烘干称量， 准确至 0. 1g。

4 试验结果的计算及制图

1） 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数：

X=mA/mB. dx

X： 小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数。 （ %）， 计算至

0. 1%mA： 小于某粒径的试样质量（g）

mB： 细筛（或密度计） 分析时为所取试样质量； 粗筛分析时为所取试

样总质量（g） .

dx： 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。（%） 若土中无大于 2mm（或无大于 0. 075mm） 的颗粒时， 计算细筛

（或密度计） 及粗筛分析 dx=百分之一百

2） 颗粒大小分布曲线应在单对数坐标纸上绘制， 以小于某粒径的试

样质量占试样总质量的百分数为纵坐标， 颗粒粒径为横坐标。

3） 筛析法颗粒分析记录

4） 级配指标

① 不均匀系数： Cu=d60/d10

Cu： 不均匀系数， 计算至 0. 01

d60： 限制粒径， 即在分布曲线上小于该粒径的试样含量占总试样质

量的 60%的粒径。

d10： 有效粒径， 即在分布曲线上小于该粒径的试样含量占总试样质

量的 10%的粒径。

② 曲率系数： Cc=d230/（d10. d60）

Cc： 曲率系数， 计算至 0. 01

d30： 在分布曲线上， 小于该粒径的试样含量占总试样质量的 30%的粒

径.

5 讨论

在实际工作中， 水洗法筛分试验使试验数据更具有可比性， 为工程设

计， 施工与验收提供可靠的计算参数。

1） 碎石类土上黏附的<0. 075mm 的黏土对试样的定名， 级配指标影响

不大， 而对砂类土的定名， 级配指标影响较大。（附试验分析记录表格说

明）

2） 基岩风化对强风化成碎块状， 可捻碎或是可击碎的情况， 影响试

验， 使级配指标无法反应试样真实状态， 在报告中要进行备注。

3） 控制筛分损失不能超标， 现实全部没有损失是不能成立的。（水洗

法能避免）

4） 分析筛（尤其细筛） 有堵塞， 破损时要及时更换及清扫。

5） 根据土的性质和工程要求可适当增减不同筛径的分析筛。

参考文献：

[1] 土工试验方法标准 GB/T50123-1999.