土壤篩、石子篩、 砂石篩 、準路面基層集料篩、準瀝青砼篩、鐵路道渣篩、石灰篩、水泥標準水篩、粉煤灰水篩、水泥負壓篩、 水泥標準篩、粉煤灰標準篩、 新標準標準篩是河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代試驗篩具。應用在顆粒分析試驗中，測定干土中各粒組含量占該土總質(zhì)量的百分數(shù)。土的顆料大小、級配和粒組含量是土的工程分類的重要依據(jù)。土粒大小與土的礦物組成、力學性質(zhì)、形成環(huán)境等均有直接。因此，土的顆料大小是土的重要特征。顆粒分析試驗是土工基本試驗之一，其成果的準確性常影響土工建筑物設計方案甚至穩(wěn)定性。
土壤篩、石子篩、 砂石篩 、準路面基層集料篩、準瀝青砼篩、鐵路道渣篩、石灰篩、水泥標準水篩、粉煤灰水篩、水泥負壓篩、 水泥標準篩、粉煤灰標準篩、 新標準標準篩試驗原理土粒的粒徑變化范圍非常大（粒徑由大于60mm到小于0.002mm），故對不同的粒組采用不同的試驗方法：粗粒組一般用篩析法，細粒組采用密度計法或移液管法。不同的試驗方法其試驗原理也不同。
一、粗粒組篩析法試驗原理
對于粒徑大于0.075mm的粗粒土，一般采用篩析法分析土的顆粒大小。篩析法是采用不同孔徑的分析篩，由上至下孔徑自大到小疊在一起。試驗時，取質(zhì)量為的干土放入zui上的篩里，通過篩析后，得到不同孔徑篩上土質(zhì)量，進而計算出粒組含量和累積含量。
二、粗粒組密度計法試驗原理
司篤克斯（Stocks）研究微小球體在水中下沉時，發(fā)現(xiàn)球體的運動近似滿足如下規(guī)律；
1．小球體在水中沉降的速率是恒定的；
2．小球體沉降速率大小與球體直徑的平方成正比。
上述規(guī)律可用下式表示：
（4-1）
式中： ——顆粒直徑，mm；
——顆粒沉降速率，cm/s；
——4℃時水的密度，；
——水溫時水的比重；
——水溫時水的動力粘滯系數(shù)，；
——土粒比重；
——重力加速度，。
由式（4-1）知，顆粒比重一定時，顆粒愈大，在水中沉降的速率愈快。現(xiàn)將一定質(zhì)量的土與水攪拌成總體積為的均勻懸液，然后觀察懸液中顆粒下沉情況和懸液濃度的變化。為研究方便，取距懸液表面為的薄層來分析，如圖4—1所示。
試驗開始時（時刻），懸液均勻，懸液中自上至下各粒組均勻分布，然后土粒開始下沉，大顆粒下沉比較快，細顆粒下沉比較慢。設在時刻，的顆粒剛好從懸液表面下沉到層，那么該時刻在層中，沒有的顆粒，而 ≤ 的顆粒濃度與起始時刻（ 相同）。因此，如果我們已知，則顆粒下沉速度為：
（4-2）
將（4-2）代入（4-1）得：
（4-3）
式中： ——粒徑計算系數(shù)與懸液溫度和土粒比重有關，可由圖4-6查出。
式（4-3）將測量粒徑的問題轉化為測定任一時刻及相應落距的問題。在密度計法顆粒分析試驗中，不固定，而是測量時刻密度計讀數(shù)，將定義為密度計在液面讀數(shù)至密度計浮泡形心距離，與的關系可通過密度計率定獲得。
現(xiàn)在若再算出 ≤ 的顆粒占總土質(zhì)量百分含量，問題就解決了。由于時刻，距懸液表面為的層中，只有 ≤ 的顆粒存在，的顆粒濃度為零， ≤ 的顆粒濃度與起始時刻（）相同。如果測出時刻層中 ≤ 的顆粒濃度，可以算出量筒中 ≤ 的顆粒質(zhì)量為：
（4-4）
密度計法量測層（密度計形心處）的密度，密度與濃度成正比，見式（4-6）和（4-7）所示。在移液管法試驗中，時刻，在層中吸取的懸液，烘干后得到土粒質(zhì)量為，則可計算出土粒濃度為：。然后由式（4-4）計算 ≤ 的顆粒質(zhì)量。移液管法計算土粒粒徑的方法與密度計法相同。
我們知道，量筒中土?？傎|(zhì)量為，因此， ≤ 的顆粒百分含量為：
（4-5）
式中： —— ≤ 的顆粒百分含量（％）；
——量筒中 ≤ 的顆粒質(zhì)量（g）；
——量筒中土粒總質(zhì)量（g）；
—— ≤ 的顆粒濃度（g/cm3）；
——量筒中懸液體積（cm3）。 ·
密度計浮泡形心處懸液濃度與密度計讀數(shù)的關系為：
甲種密度計： （4-6）
乙種密度計： （4-7）
式中： ——懸液體積（規(guī)范規(guī)定）；
——土粒比重（若未做比重試驗，對粘土及粉質(zhì)粘土可取2.70，砂土及粉土可取
2.65）；
——20℃時水的比重（）；
—— 時刻經(jīng)校正后的密度計讀數(shù)，見試（4-10）。
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一、儀器設備
篩析法試驗儀器主要包括：
1．分析篩，分析篩據(jù)孔徑大小分粗篩和細篩兩類：土工試驗中常用的粗篩一般為圓孔，孔徑為100，80，60，40，20，10，5，2mm；細篩一般為方孔，等效孔徑為2.0，1.0，0.5，0.25，0.10，0.075mm。不同國家和不同部門使用的分析篩孔徑大小分級有些差別；
2．分析天平，分析天平依稱量范圍和精度需要兩種：（1）稱量10kg，感量1g，（2）稱量1000g，感量0.1g；
3．搖篩機，規(guī)范規(guī)定搖篩機能夠在水平方向搖振，垂直方向拍擊。搖振次數(shù)為100~200次/分鐘，拍擊次數(shù)為50~70次/分鐘；
4．輔助設備，輔助設備包括：烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、研缽、瓷盤、毛刷、匙、木碾、白紙等。
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篩析法試驗步驟包括：
1．從風干的松散土樣中，用四分法取土。取土數(shù)量按表4-1執(zhí)行；
表4-1 篩分法取土數(shù)量
| zui大粒徑（mm） | | | | | |
| 取樣質(zhì)量（g） | 100~300 | 300~900 | 1000~2000 | 2000~4000 | 4000以上 |
2．將試樣過2mm篩，分別稱出篩上和篩下土質(zhì)量。取2mm篩上土倒入依次疊好的粗篩的zui上層篩中，取2mm篩下土倒入依次疊好的細篩的zui上層篩中（分析篩自上至下孔徑自大至小疊放）。用搖篩機充分篩析至各篩上土粒直徑大于篩孔孔徑，一般搖篩15~30min；
3．由zui大孔徑篩開始，順序?qū)⒏骱Y取下，將留在各篩上的土分別稱量，準確至0.1g。各篩上土質(zhì)量之和與總土質(zhì)量之差不得大于總土質(zhì)量的l％；
4．計算粒組含量和累積含量，畫出級配曲線，得到各特征粒徑，分析土的級配，據(jù)規(guī)范定名。
三、篩析法計算公式
1．粒組含量： （4-8）
2．累積含量： （4-9）
式中： ——某粒組百分含量（％）； ——小于某粒徑土粒占總土質(zhì)量百分含量（％）； ——試樣總質(zhì)量（g）； ——某粒組土粒質(zhì)量（g）； ——小于某粒徑土粒質(zhì)量（g）。
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篩析法試驗記錄及試驗成果包括：
1．篩析法試驗記錄表，見表4-2；
2．顆粒大小級配曲線（累積分布曲線），見圖4-2；
3．獲得特征粒徑、、，計算曲率系數(shù)、不均勻系數(shù)；
4．據(jù)土的分類標準給土分類定名。
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