密度计法试验进行步骤
颗粒分析试验(密度计法)
试验一、颗粒分析试验（密度计法）（一）概述颗粒分析试验的目的是测定土中各种粒组含量占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。
密度计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样，若试样中含有大于0.075mm 的粒径时，应联合使用密度计法和筛析法。
（二）试验原理密度计法是将一定质量的试样加入4%浓度的六偏磷酸钠10mL ，混合成1000mL 的悬液，并使悬液中的土粒均匀分布。
此时悬液中不同大小的土粒下沉速度快慢不一。
一方面根据斯笃克（Stokes, G .G , 1845）定律计算悬液中不同大小土粒的直径，另一方面用密度计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。
1. 斯笃克定律斯笃克研究了球体颗粒在悬液中下沉问题，认为不同球体颗粒在悬液中的下沉速度υ与它们直径大小d 有关，这种反映悬液中颗粒下沉速度和粒径关系的规律，称为斯笃克定律。
按照这一定律，土颗粒在溶液中下沉时，较大的土粒首先下沉，经过某一时段t ，只有比某一粒径d 小的土粒仍然浮在悬液中，这些土粒在悬液中通过铅直距离L ，在时间t 内下沉速度υ为2w s 1800)(dt L ηρρυ-== 或tLG G d ⋅-=-=wo wT s w s )(1800)(18γηρρηυ（ 1–1）式中 η ——纯水的动力粘滞系数，Pa·s （10-3）； d ——土颗粒粒径，mm ；ρ——土粒的密度，g/cm 3；G s ——土粒的比重；w ρ——水的密度，g/cm 3；wo ρ——温度4℃时水的密度，g/cm 3；wT G ——温度T ℃时水之比重；L ——某一时间t 内土粒的沉降距离，cm ； t ——沉降时间，s 。
为了简化计算，用图 1–1的斯氏列线图，便可求得粒径d 值。
此时，悬液中在L 范围内所有土粒的直径都比算得的d 值小，而大于d 的土粒都下沉到比L 大的深度处。
图1–1 斯笃克列线图2．悬液中土粒质量的百分数设V 为悬液的体积，W s 为该悬液内所含土颗粒总质量。
土工试验-密度计法(比重计法)指导书
密度计法（比重计法）一、仪器设备密度计法试验设备包括：1． 密度计 常用密度计分两种：（1）甲种密度计，刻度单位为20℃时每1000cm 3悬液内所含土粒质量的克数，自0~60（或-5~50），最小分度单位为1.0（或0.5）；（2）乙种密度计，刻度单位为20℃时悬液的比重；自0.995~1.050（或0.995~1.020），取小分度为0.001（或0.0002），精度为0.0002（或0.00005），但分度为0.0002的密度计读数比较困难；2． 量筒 有效容积1000cm 3，内径60mm ，高450mm ； 3.分析天平 除与筛析法相同外，需要一台分析天平；称量200g ，感量0.01g ； 4.辅助设备 辅助设备除筛析法的所有辅助设备外，还需要温度计、搅拌器、煮沸设备（砂浴）、分散剂、纯水、秒表等。
二、试验步骤密度计法试验步骤包括：1．密度计法进行颗粒分析试验宜采用天然含水率土样。
也可采用风干（烘干）土样进行；2．对于风干（烘干）土样，取代表性土样100~300g ，放入研钵中，用带橡皮头的研杵碾散。
将研散后的土过2mm 筛，将筛上土研散再过筛，直到筛上仅留下大于2mm 的颗粒为止；3．将粒径小于2mm 的土样拌和均匀，称取土粒质量g m s 30=的土样作为试样。
当采用天然含水率为的土样作为试样时，按下式计算所需湿土质量m :)01.01(ω+=s m m （4-10）4．将制备好的试样倒入三角烧瓶中，注入大约200cm 3的纯水，浸泡18小时以上，用天然含水率土样直接进行颗粒分析试验，可不浸泡或缩短浸泡时间。
稍加摇荡以后，放在砂浴上煮沸。
从沸腾时开始记时，粘土和不易分散的土，煮1小时左右，其它土不少于0.5小时；5．试样冷却后，倒入进行颗分试验用的量筒中，将烧杯中土洗净并全部倒入量筒中后，加入10cm 3的分散剂（4%的六偏磷酸钠或6%双氧水或1%的硅酸钠），然后加清水至1000cm 3；6．用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌大约1min ，往复各30次，使悬液内土粒分布均匀；7．取出搅拌器，同时开动秒表，测经1、2、5、15、30、60、120、1440min 时的密度计读数。
T0116-2007 土密度计法作业指导书-2020最新标准
《公路土工试验规程》JTG 3430—2020T 0116-2007 密度计法1 目的和适用范围本试验适用于分析粒径小于0.075mm 的细粒土。
2 仪器设备2.1 密度计2.1.1 甲种密度计：刻度单位以20℃时每1000mL 悬液内所含土质量的克数表示，刻度为-5～50，最小分度值为0.5。
2.1.2 乙种密度计：刻度单位以20℃时悬液的比重表示，刻度为0.995～1.020，最小分度值为0.0002。
2.2 量筒：容积为1000mL，内径为60mm，高度为350±10mm，刻度为0～1000mL。
2.3 细筛：孔径为2mm、1mm、0.5mm、0.25mm；洗筛：孔径为0.075mm。
2.4 天平：称量200g，感量0.01g。
2.5 温度计：测量范围0～50℃，精度0.5℃。
2.6 洗筛漏斗：上口径略大于洗筛直径，下口直径略小于量筒直径。
2.7 煮沸设备：电热板或电砂浴。
2.8 搅拌器：底板直径50mm，孔径约3mm。
2.9 其他：离心机、烘箱、三角烧瓶（500mL）、烧杯（400mL）、蒸发皿、研钵、木碾、称量铝盒，秒表等。
3 试剂浓度25%氨水、氢氧化钠（NaOH）、草酸钠（Na 2 C 2 O 4 ）、六偏磷酸钠[（NaPO 3 ）6 ]、焦磷酸钠（Na 4 P 2 O 7 ·10H 2 O）等，如须进行洗盐手续，应有10%盐酸、5%氯化钡、10%硝酸、5%硝酸银及6%双氧水等。
4 试样密度计分析土样应采用风干土。
土样应充分碾散，通过2mm 筛（土样风干可在烘箱内以不超过50℃鼓风干燥）。
求出土样的风干含水率，并按下式计算试样干质量为30g 时所需的风干土质量。
准确至0.01g。
m＝m s（1＋0.01w）（T 0116-1）式中：m—风干土质量（g），计算至0.01g；m s—密度计分析所需干土质量（g）；w—风干土的含水率（%）。
5 密度计校正5.1 密度计刻度及弯月面校正：按《标准玻璃浮计检定规程》（JJG 86）进行，土粒沉降距离校正参见本试验条文说明。
颗粒分析试验(密度计法)1
颗粒分析试验（密度计法）（一）概述颗粒分析试验的目的是测定土中各种粒组含量占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。
密度计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样，若试样中含有大于0.075mm 的粒径时，应联合使用密度计法和筛析法。
（二）试验原理密度计法是将一定质量的试样加入4%浓度的六偏磷酸钠10mL ，混合成1000mL 的悬液，并使悬液中的土粒均匀分布。
此时悬液中不同大小的土粒下沉速度快慢不一。
一方面根据斯笃克（Stokes, G .G , 1845）定律计算悬液中不同大小土粒的直径，另一方面用密度计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。
1. 斯笃克定律斯笃克研究了球体颗粒在悬液中下沉问题，认为不同球体颗粒在悬液中的下沉速度υ与它们直径大小d 有关，这种反映悬液中颗粒下沉速度和粒径关系的规律，称为斯笃克定律。
按照这一定律，土颗粒在溶液中下沉时，较大的土粒首先下沉，经过某一时段t ，只有比某一粒径d 小的土粒仍然浮在悬液中，这些土粒在悬液中通过铅直距离L ，在时间t 内下沉速度υ为2w s 1800)(d t L ηρρυ-==tLG G d ⋅-=-=wo wT s w s )(1800)(18γηρρηυ式中:η —纯水的动力粘滞系数，Pa·s （10-3）； d —土颗粒粒径，mm ；ρ—土粒的密度，g/cm 3；G s —土粒的比重；w ρ—水的密度，g/cm 3；wo ρ—温度4℃时水的密度，g/cm 3；wT G ——温度T ℃时水之比重；L —某一时间t 内土粒的沉降距离，cm ； t —沉降时间，s 。
为了简化计算，用图 1–1的斯氏列线图，便可求得粒径d 值。
此时，悬液中在L 范围内所有土粒的直径都比算得的d 值小，而大于d 的土粒都下沉到比L 大的深度处。
图1–1 斯笃克列线图2．悬液中土粒质量的百分数设V 为悬液的体积，W s 为该悬液内所含土颗粒总质量。
聚合硫酸铁的测定方法
聚合硫酸铁的测定方法1密度的测定（密度计法）1．1方法提要由密度计在被测液体中达到平衡状态时所浸没的深度，读出该液体的密度。
1．2仪器、设备密度计：刻度值为0.001g/cm 3.恒温水浴：可控温度（20±1）℃。
温度计：分度值为1℃。
量筒：250ml ～500 ml 。
1．3测定步骤：将聚合硫酸铁试样注入清洁、干燥的量筒内，不得有气泡。
将量筒置于（20±1）℃的恒温水浴中，待温度恒定后，将密度计缓缓地放入试样中，待密度计在试样中稳定后，读出密度计弯月面下缘的刻度（标有读弯月面上缘的刻度的密度计除外），即为20℃试样的密度。
2全铁含量的测定重铬酸钾法2．1方法提要在酸性溶液中，用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁，过量的氯化亚锡用氯化汞予以除去，然后用重铬酸钾标准溶液滴定。
2．2试剂和材料水，GB/T6682，三级。
氯化亚锡溶液：250g/L 。
称取25.0g 氯化亚锡置于干燥的烧杯中，加入20ml 盐酸，加热溶解，冷却后稀释到100ml,保存于棕色滴瓶中，加入高纯锡粒数颗。
盐酸溶液：1+1。
氯化汞饱和溶液。
硫-磷混酸：将150ml 硫酸，缓慢注入到含500ml 水的烧杯中，冷却后再加入150ml 磷酸，然后稀释到1000ml 容量瓶中。
重铬酸钾标准滴定溶液C(1/6K 2Cr 2O 7)=0.1mol/L 。
二苯胺磺酸钠溶液：5g/L 。
2．3分析步骤：称取液体产品约1.5g 或固体产品约0.9g,精确至0.0002g,置于2350ml 锥形瓶中，加水20ml ，加盐酸溶液20ml ，加热至沸，趁热滴加氯化亚锡溶液至溶液黄色消失，再过量1滴，快速冷却，加氯化汞饱和溶液5ml ，摇匀后静置1min ，然后加水50ml,再加入硫-磷混酸10ml ，二苯胺磺酸钠指示剂4～5滴，立即用重铬酸钾标准滴定溶液滴定至紫色（30s 不褪）即为终点。
2．4结果的计算：全铁含量以质量分数W1计，数值以%表示，按式（1）计算：W1=1001000⨯⨯mVCM式中：V----滴定时消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（ML ）C----重铬酸钾标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L ）M----铁摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol ）M(Fe)=55.85m---试料质量的数值，单位为克（g ）。
土工试验步骤及重点
土工试验土的含水率试验土中水：影响土的物理，力学性能的主要是自由水、弱结合水。
一、烘干法适用范围：标准方法，适用于黏质土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机土和冻土。
1、试验步骤（1）取代表性土样，细粒土15g～30g；砂类土、有机土为50g；放入称量盒中，盖好盖，称取质量；（2）揭开盒盖，将试样放入烘箱中，在温度105℃～110℃下烘干，烘干时间对细粒土不得少于8h～10h；对于砂类土不得少于6h～8h；对于有机质含量超过5%的土或含石膏的土，将温度控制在60℃～70℃以下烘干，以12h～15h为好。
（3）将烘干后的试样和盒子取出，放入干燥器中冷却，冷却后盖好盒盖，称取质量2、，计算W=(m-ms )/ms3、精度及允许差二、酒精燃烧法适用于快速测定细粒土的含水率1、取样数量：黏质土5～10g；砂类土20～30g。
2、注意事项：酒精纯度95%；对于黏性土测得的含水率通常小于烘干法。
密度试验一、环刀法1、使用范围及目的：适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度、干密度。
2、环刀规格：环刀（直径6mm～8mm、高2mm～5.4mm、壁厚1.5mm～2.2mm）。
径高比一般为1～1.5。
3、精度及允许差：进行两次平行测定，取算术平均值，平行差不得大于0.03g/cm3。
二、蜡封法适用范围：适用于测定易碎裂的土和形状不规则的坚硬土的密度。
1、试验步骤：（1）取体积大于30cm3的试件，出去表面松、浮土及尖锐棱角，称其质量m，并取代表性土样进行含水率测定；（2）将石蜡加热至刚过熔点，用细线系好试件浸入石蜡中，使试件表面覆盖一层石蜡，取出试件，待冷却后称其质量m1；（3）用细线将蜡封试件置于天平一端，时其浸浮在盛有蒸馏水的烧杯中，称蜡封试件水中质量m2；（4）将蜡封试件从水中取出，擦干净表面，称其质量，与浸水前蜡封试件质量进行比较，若质量差超过0.03g，试验重做。
2、计算ρ=m/[(m1-m2)/ρwt-(m1-m)/ρn) ρd=ρw/(1+0.01w)三、灌砂法1、适用范围：适用于现场测定细粒土、砂类土、砾类土的密度。
原油和液体产品密度测量不确定度的评估
原油和液体石油产品密度测量不确定度的评估1 概 要1.1 目的依据GB/T 1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》，以柴油样品进行密度测定为例，评估密度测定结果的不确定度。
1.2 测量步骤使样品处于规定温度，将其倒入温度大致相同的密度 计量筒中，将合适的密度计放入已调好温度的样品中，使 其静止。
当温度达到平衡后，读取密度计刻度读数和样品 温度。
用石油计量表将测得的密度换算成20℃的标准密度， 具体步骤如图1所示。
1.3 被测量)2020－（t t γρρ+= (1)式中：t ρ—t ℃下的视密度，kg/m 3；20ρ—20℃时的标准密度，kg/m 3；γ—石油密度温度系数，kg/m 3/℃；注：2020--=t t ρργt —实验测量温度，℃。
1.4 不确定度来源的识别图2列出了各个不确定度分量的来源。
1.5 不确定分量的量化表1列出了各个不确定度分量。
由各分量计算得到合成标准不确定度为0.2 kg/m3。
使用直方图表示各不确定度分量和合成不确定度的大小关系，如图3所示。
表1 密度测量实验分析的不确定度图3 20℃的标准密度的不确定度分量直方图2 详细讨论2.1 介绍本例探讨了GB/T 1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》的不确定度评估方法。
测量目的是将测量实验室密度换算成20℃的标准密度。
方法认为GB/T 1885-1998《石油计量表》的密度换算方法是行业内认可并统一的换算方法，由此引入的不确定度分量可忽略不计。
2.2 步骤1：技术规定该步骤描述了密度测量的具体操作过程，包括所列出的测量步骤，被测量的数学计算公式及其所依据的参数。
2.2.1 实验步骤原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）包括以下步骤： a)在实验温度下，将样品转移到密度计量筒中，并按照操作规程处理样品。
b)用适合的温度计或搅拌棒使量筒中样品的密度和温度达到均匀。
《数字密度计测试液体密度、相对密 度和 API 比重的试验方法
间接法 射线法
可实现非接触测量，可测量多 需要放射性射线源，稳定时间较长，
相液体
分辨率不高
超声法
可实现非接触测量，响应快、 液体中的杂质使测量不稳定，精密测 精度高、无放射、稳定性好 量时需考虑粘性介质的影响
其中，射线法由于对人体有潜在的危害作用，现在已经基本不用；虽然目前并未见
超声法在液体密度测定方面的相关标准，但由于其可以实现非接触高精度密度动态测
0.82805
0.86418
1.05662
0.82805
0.86420
1.05662
0.82804
0.86419
1.05662
7
实验室 i
水
空气
1（汽油） 0.72610
水平 j
2（柴油）
3（润滑油）
0.82804
0.86408
4（冷却液） 1.05658
0.72620
1
0.99816 0.00110
在我国的标准中也增加相应的内容，和翻译应注意准确通顺，同时建议进行重复性和再 现性的验证试验。课题组根据专家意见，调整下一步的工作内容，重点按照试验方案用 代表性的样品进行测试。
（四）方法的精密度验证试验，试验样品收集、发放、数据收集及统计处理阶段 （2010 年 4 月～7 月）
征集协同实验室 9 个，参加实验室间精密度试验。发放样品后收集反馈测试数据 进行统计分析。
三、主要起草过程
本标准的编制经历了以下阶段： （一） 资料收集阶段（2010 年 1 月前） 搜集液体密度测定的方法，相关的国际国外标准；搜集 U 型振动管式密度计的主要 技术内容和国内外的相关标准；搜集国内液体密度测定的方法及相关的方法标准，了解 国家标准的情况，编制形成了标准草案稿初稿，在此期间，因为得知 ASTM D4052 即将 发布实施新标准，编制组推迟了草案稿研讨会的召开，等待 ASTM D4052:2009 新标准的 发布实施，以作相应的更新。 （二）资料分析总结比较形成草案稿（2010 年 1 月～2 月）
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【专业知识】密度计法试验进行步骤
【学员问题】密度计法试验进行步骤？
【解答】1、试验的试样，宜采用风干试样。
当试样中易溶盐含量大于0.5%时，应洗盐。
易溶盐含量的检验方法可用电导法或目测法。
1）电导法：按电导率仪使用说明书操作测定T°C时，试样溶液（土水比为1：5）的电导率。
2）目测法：取风干试样3g于烧杯中，加适量纯水调成糊状研散，再加纯水25mL，煮沸10米min，冷却后移入试管中，放置过夜，观察试管，出现凝聚现象应洗盐。
易溶盐含量测定按本标准第31.2节各步骤进行。
3）洗盐方法：称取干土质量为30g的风干试样质量，准确至0.01g，倒入500mL的锥形瓶中，加纯水200mL，搅拌后用滤纸过滤或抽气过滤，并用纯水洗滤到滤液的电
导率K20小于1000μS/cm（或对5%）酸性硝酸银溶液5%和酸性氯化钡溶液无白色沉淀反应）为止，滤纸上的试样按第4款步骤进行操作。
2、称取具有代表性风干试样200-300g，过200mm筛，求出筛上试样占试样总质量的
百分比。
取筛下土测定试样风干含水率。
3、试样干质量为30g的风干试样：
4、将风干试样或洗盐后在滤纸上的试样，倒入500mL锥形瓶，注入纯水200mL，浸泡过夜，然后置于煮沸设备上煮沸，煮沸时间宜为40min.
5、将冷却后的悬液移入烧杯中，静置1min，通过洗筛漏斗将上部悬液过0.075mm筛。