砂置换法测定土壤田密度（IS-2720-PART-28）

目标

通过砂替换方法确定在给定位置处的土壤的场密度

参考

IS-2720-Part-28 - 通过砂替换方法确定土壤干燥密度的测定

仪器

1. 灌砂筒
2. 校准罐
3. 带中心孔的金属托盘
4. 干砂（通过600微米筛）
5. 平衡
6. 含水量箱
7. 玻璃盘
8. 金属托盘
9. 刮刀工具

理论与应用

由于无法获得岩芯样本，因此无法通过岩芯切割器法确定无粘性土壤的现场密度。在这种情况下，采用砂置换法确定单位重量。在砂置换法中，挖出一个小型圆柱形坑，坑中挖出的土壤重量为s测量。将密度已知的砂填充到坑中。通过测量填充坑所需的砂的重量并知道其密度，计算坑的体积。知道从坑中挖出的土壤的重量和坑的体积，计算土壤的密度。因此，在本实验中分为两个阶段，即

1. 校准沙密密度
2. 土壤密度测量

程序

第1阶段（砂密度校准）

1. 测量校准罐的内部尺寸（直径，d和高度，h）并计算其内部容积，五、_C=Πd.^2.H / 4。
2. 用1厘米顶部间隙填充砂浇注缸（SPC）（以避免在操作期间避免任何溢出）并找到其重量（W_1.)
3. 将SPC放在玻璃板上，通过操作阀门打开锥上方的狭缝，并使沙子耗尽。沙子将自由地倒塌，直到填充圆锥形部分。当SPC中没有砂的进一步向下移动时，关闭狭缝。测量填充锥体所需的沙子的重量。随它去W_2..
4. 把这个放回去W_2.进入SPC的砂量，使其重量等于W_1.（如第2点所述）。将SPC同心放在校准罐的顶部。打开狭缝以允许沙子耗尽，直到沙漏自身停止。该操作将填充校准罐和SPC的锥形部分。现在关闭狭缝，并用剩余的沙子找到SPC的重量（W_3.)

第2阶段（土壤密度测量）

1. 清洁和水平要确定场密度的地面
2. 将带有中心孔的托盘放置在待测土壤部分上。
3. 挖掘坑进入地面，通过板中的孔，大约12厘米深（与校准罐的高度相同）。托盘中的孔将引导坑的直径在地上制造。
4. 将挖出的土壤收集到托盘中并称重(W)
5. 确定挖掘土壤的水分含量。
6. 放置SPC，沙子的最新重量为W_1.在坑上，使圆筒的底座同心地覆盖坑。
7. 打开SPC的狭缝，让沙子自由流入坑内，直到SPC中的沙子水平没有向下移动，然后关闭狭缝。
8. 找出SPC与剩余砂的重量(W_4.).

预防措施

• 如果出于任何原因，有必要将坑挖至12 cm以外的深度，则应将标准校准罐替换为内部高度与地面坑深度相同的校准罐。
• 挖掘坑时应小心，以免通过杠杆将坑扩大，因为这将导致记录的密度降低。
• 坑内不得留有松散材料。
• 测试过程中不应有振动。
• 在将SPC放置在坑上之前，不应忘记移除托盘。

观察和计算

根据下表输入所有数据并进行相应计算。

Sl号	数据（校准沙子的单位重量）	试验-1
1.	校准容器的体积，V（cm3.)
2.	SPC+砂的重量，W1.（g）
3.	在平面上填充圆锥形部分所需的沙子重量，W2.（g）
4.	SPC+砂的重量（填充校准罐后），W3.（g）
5.	填充校准容器所需的沙子重量， WC=（W.1.-W.2.–W3.)（g）
6.	砂的单位重量， γ.沙=（W.C/五（g / cm3.)

SL。不	数据（土壤密度的测定）	试验-1
1.	从坑中挖出的土的重量(W)（g）
2.	浇筑前，砂的重量+SPC，W1.（g）
3.	填充孔和锥形部分后SPC的重量，W4.（g）
4.	在坑里的沙子的重量 WP=（W.1.-W.4.-W.2.)（g）
5.	填坑所需的砂量 五、P= W.P/γ.沙（厘米3.)
6.	土壤湿容重 γ.弄湿= w / vP（g / cm3.)
7.	土壤的干燥单位重量γ.干燥=γ弄湿/（1+m）（g / cm3.） （在哪里 'M'是土壤的水分含量）