颗粒分析试验的误差分析和对策分析

刘传江 张 扬

江苏省地质矿产局第五地质大队 江苏 徐州221000

一、颗粒分析试验的误差分析

(一)筛析法误差的原因。筛析法主要指的是采用不同孔径筛子来筛选土样,土壤颗粒根据孔径不同来分成不同粒组,随后使用精密称量一起来称取不同粒组土壤的重量,同时将每个粒组实际占据总量的百分比计算出来。在进行颗粒分析试验中,该种方法是最为简单的一种,通常其筛选颗粒的范围在0.075μm-6 mm 之间。归纳来说应用筛析法来进行颗粒分析试验时产生误差的原因主要有如下几点:一是筛子自身有误差存在;二是试验环节中风力、空气湿度、温度等外界因素产生干扰;三是采用不同试验方法导致误差出现;四是在试验过程中出现人为因素的失误;五是土壤随机性产生误差。其中对随机误差来说,筛析法将留筛质量测定下来,被作为实际质量,然而在筛选环节,在振动作用下即便颗粒直径一样,也会出现部分能够通过筛孔,而部分不行的情况。可否通过筛孔通常是受到筛孔角度、土颗粒的影响。而在实际计算此直径颗粒时就没有考虑到没有通过筛孔的颗粒,致使该直径颗粒质量出现改变,进而影响到在土壤总质量中不同粒组含量的百分比,引发试验误差。

(二)密度计法误差的原因。密度计法主要是根据笃克斯定律,根据颗

作者简介:刘传江,男,1988-,汉族,籍贯江苏省徐州市,大专,实验测试助理工程师,主要从事土木工程实验测试与管理工作。粒不同自重在液体中下沉的速度快慢不同来进行计算与试验。在试验中往量筒内放入一定数量的土壤,随后将适量纯水加入其中并实施搅拌,让量筒内全部颗粒都能均匀分布在水中,形成悬液。在保证量筒稳定的基础上,让颗粒自由下沉,随后采取密度计来将不同时间内的不同悬液密度测量出来,利用密度计来将下沉时间读取出来,并将某一资金颗粒在总体土样中的占比计算出来。通常来说引发密度计法误差的原因除了以上分析的筛析法中的五点以外,还包括了实际使用的设备、仪器以及试验系统等。在应用该种方法进行试验时往往需采用两种密度计,其一用于对1000 ML悬液中的干土重进行读取,其二用于对悬液比重进行读取。此两类密度计的制造原理以及方法均相同,不过在采刻度过程中悬液稳定各有不同,因此极易导致误差出现。而且在试验环节需要尽可能维持温度在20℃,但往往无法确保温度能够一定把控在20℃。而且在读书时需以弯液面上缘为标准,不过在实际制造密度计时,通常是按照下缘作为基准,因此在试验过程中务必要合理调整弯液面,确保其数值的固定。

二、颗粒分析试验误差的处理对策

(一)控制取样质量。经过试验证明,刚由土体内选出的土样测试结果要比烘干、风干等经过加工的土样测定结果要高。不过在具体试验开展时,将取样所得土体运送到实验室时需要耗费较长时间,所以无法确保土样的天然含水量,因此通常都会选择风干后的土样作为试验土样。在实际试验环节,需要测定风干土的含水率,并换算为干土质量,进而将试验具体需要的试验质量确定下来。如若直接取30g的风干土来开展试验,会因为没有将风干土的含水率考虑在内而导致实际结果发生偏差。即便根据要求来对土样含水率进行测试,也会因为操作流程繁杂而导致测试结果和正常值出现偏差,因此尽可能采取烘干试样来开展试验,以切实降低最终结果的偏差值。

(二)试验操作的管控。在开展颗粒分析试验时,要求往量筒内倒入在三角瓶中煮沸过的试验,并采取密度计来对测读度数。此外,务必要切实根据规范要求来往量筒内转移悬液,让悬液经过孔径为0.075 mm 的洗筛,随后利用漏斗将其注入到量筒中,对悬液密度计度数测记完毕后,再将其经过孔径为0.075 mm 的洗筛。在悬液内,各粒径土颗粒和温度、水的比重间的线性关系也有所不同,也就是土颗粒在水中沉降的时间能够反映出其不同质量与粒径,即悬液温度和土粒径比重关系。在实际操作过程中可以使用TM-85型密度计,根据其实际测得度数来将土试样中土颗粒的具体粒径以及占比计算出来。

(三)温度的控制。在开展颗粒分析试验过程中,密度计刻制温度为20℃,颗粒下沉试验中要求温度为20℃,如若温度改变不但会对颗粒下沉速度、密度计读数产生影响,而且还会导致悬液体积出现不均匀膨胀,进而出现对流。该类对流会对颗粒下沉速度产生影响。所以在实际读数时需要尽可能控制温度变化上下不超过2℃,温度校正值约20℃,每度差距为0.3。此外还需要重视温度计的精度,要求其与规定要求的0.5℃相符,尽可能选择0.1℃的精度,同时必须要通过检定达标,确保每完成一次读数后就马上测量温度,禁止在整体读数环节仅实施一次温度测量。

三、结束语

总而言之,在开展颗粒分析试验时,往往容易受到取样、温度以及试验操作等各方面因素干扰而导致结果出现误差,所以要求相关工作人员能够深入剖析误差产生的原因,并采取有效的措施进行处理与应对,降低试验误差,以保证试验结果的准确性与有效性。