粒径计法泥沙颗分实验

一、要求

通过实验了解和掌握粒径计法泥沙颗粒级配分析的方法和成果计算。

二、仪器设备

1.玻璃粒径计分析管：内径为4cm(或2.5cm)，长105cm(125cm)，底部逐渐收缩至1.1cm(0.6cm)的内径的玻璃管，管内臂光滑，内径均匀，收缩部分呈流线型。

2．天平：精度(感量)0.0001克或0.001克均可；

3．分析杯：玻璃烧杯或磁杯；

4．温度计：刻度0°～50℃，精确至l℃，估读至0.5℃；

5．其他：烘箱，干燥器，秒表，簧夹，注沙器等。

6. 化学药品及蒸馏水；浓度25％的氮水(反凝剂)，蒸馏水(实验时用自来水代替)。

三、分析前准备工作

1．将水样充分拌匀，后由漏斗倒人分沙器分样。

2．将浓度合适的水样装入试管(或杯子)内以控制加清水的容积，因须使浑液倒人玻璃粒径后所增加的高度使管中水面恰好至橡皮塞底部防止水样外溢或管口漏气。所以预先可用清水试测一下应加入的水量。

3．由于浓缩的水样中泥沙有凝固的现象，为防止其凝固，分析前应把已制备好的水样，倒去清水，加入浓度为25％的氮水1～1.5cm3摇匀。

4．洗管，用毛刷刷洗，洗毕，打开橡皮塞让管内浊水流出，放回管架。

5．管子洗好，粒径计下端装橡皮塞注入蒸馏水，开始从管口径的距离(50cm或90cm),作好记号。

6．把分析杯按顺序排列好，注水至杯口低一点，填写杯号及杯重于记录表上。   

7．作总检查：对粒径计、秒表、温度计、分析杯等一切有关设备检查一遍，当全部检查工作确实没有问题时开始分析操作。

四、分析操作步骤

1．先测定试验时悬液温度，并以此温度及粒径查相应的杯接时间。

2．把沙样在试管中摇匀，注入加沙器徐徐装在粒径计顶部橡皮塞上，塞紧管口，不使漏气，当加沙器碰水面，加沙器盖子即自行打开，泥沙开始下沉，同时开动秒表记时，分析开始。

3．最大粒径的观测，做好前一动作后，打开管子下端塞子，将第一只接沙杯放在管嘴下，使管嘴浸入水中，同时仔细观察最大粒径的下沉。

当最大粒径通过预先作好记号的标志(50或90cm)时，记下沉降时间T，则最大粒径的沉降速度W_max为：

参照浑液温度，查表或代人公式计算最大粒径。

4．按分析所需控制的粒径0.25、0.10、0.05、0.025、0.01、0.007mm相应的  操作时间换杯，承接下沉泥沙。

5．当粒径大于0.007mm颗粒的杯子换下后，再轻轻去掉的加沙器，注意不使悬液冲出大杯外，并将粒径计管冲洗干净，冲下之泥沙应一并倒人大杯内，沉降浓缩。

换杯时应注意，动作要快而轻，不要发生气泡以免扰动水体，杯号与填写记录要细心核对，不能错。

6．操作结束后，清洗设备。

7．把杯接的水样沉清后，抽去上部清水，送人烘箱烘干，冷却至室温，即可在天平上称重，得干沙重。

五、记录及计算

1．记录格式见附表。

2．按表的格式计算小于某粒径泥沙重量，例如相应粒径为0.25、0.10、0.05、0.025、0.0l，  <0.01mm的泥沙重为g_l、g₂、gs、g₄、g₅、g₆。则d<0.01mm的干沙重为g₆，D<0.025mm的干沙重为g₅+g₆。以此类推。由下向上累加D≤D_max的干沙重为也就是总重量，将总重量除各粒径组的干沙重即为沙重百分的。

小于某粒径的泥沙重百分数

3．根据算出来的d_i,P_di,在半对数纸上绘泥沙颗粒级配曲线。