一种测定不规则坚硬干土块容重的方法
【专利摘要】本发明涉及一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，具体过程为：1)采集同一土体样品两块；2)称取其中一块干土块的质量；3)放入液体石蜡进行包裹；4)将包裹好石蜡膜的土块冷却，称蜡封土块质量；5)称取蜡封干土块放进烧杯前烧杯和水的质量之和；6)称取蜡封土块放入烧杯后质量；7)取另一土块破碎后称质量，烘干并称重；8)移取一定体积的液体石蜡，称重，计算液体石蜡的密度；9)查表获取试验温度时水的密度；10)计算样品容重。本发明技术测定不规则易碎干土块，不会破坏土体结构；通过液体石蜡包裹使土块与水充分隔离，通过天平准确称质量，可以准确测量土块体积，测定过程方便简单，易于掌握，所需工具少，测定成本低廉。
【专利说明】一种测定不规则坚硬干土块容重的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，属于土壤物理测定【技术领域】。
【背景技术】
[0002]土壤容重指单位体积自然状态下包括土壤空隙的体积在内的干重，是衡量土壤结构、紧实程度、透气性、透水性和耕性的一个重要指标，在农业生产、土木工程建设中具有重要的应用意义。在土壤肥力、土壤质量、工程质量等进行评价时，经常用到土壤容重的测定。
[0003]目前土壤容重测定有环刀法(刘多森，李伟波；土壤容重和孔隙度的简易测定法，土壤通报，1983，2 (2):39-40)、挖坑法(王庆礼，代力民，许广山；简易森林土壤容重测定方法，生态学杂志，1996，15 (3):68-69)、原状取土管法(周雪青，李洪文，何进，王庆杰，张喜瑞；土壤容重测定用分段式原状取土器的设计，农业工程学报，2008，24 (8) =127-130 ;黄毅，邹洪涛，虞娜，张玉龙；新型土壤容重取样器的研制与应用，水土保持通报，2010，30 (2):190-192)、排水法。蜡封法在地质上常用于岩石块密度的测定(陈焕强；应用液体石蜡快速准确测定岩石块体密度，浙江建筑，2012，29 (10):28-30)。另外，申请号为CX02245599.X的实用新型专利中公布了一种充水式土壤容重测定器，申请号为CN85202405的实用新型专利中公布了一种测试土体容重的取土仪，申请号为CN102721628A的发明专利中公布了一种自封袋真空法测定土壤容重的方法，均可用于土壤容重的测定。
[0004]上述方法主要在土壤结构疏松、硬度小、土层厚深厚的土壤上使用，如果在特别紧实、硬度大、特别干或者是火烧过的土壤及工程上的夯土，上述方法取样困难，难以采集到完整形状的土块。而且环刀法、土钻法往往容易破坏土体的原有结构，容易造成土块的破裂或破碎，造成原有土样变得紧实，从而增大样品的实际容重。另外，对于特别紧实的土壤，容易损坏或卡住环刀、土钻与取土管。挖坑法耗时费力，一般难以挖出标准的正方体或长方体，因此计算体积时容易产生误差。排水法对于小土块体积的测定误差较大。而专利CN102721628A公布的测定方法需要微型真空泵，而且难以将土块周围的空隙充分抽空。因此，寻求一种简便易行而又不破坏土壤结构的方法，在生产实际上具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种操作简便、高精确度的干土块容重的测定方法，该方法能够准确测定坚硬易碎、规则土样取样困难干土块的容重，能有效减小土块体积测定误差，从而提高土壤容重的测试精度。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，具体过程为:
[0008]I)根据研究需要，采集同一土体样品两块，放入采样袋内；
[0009]2)用天平称取其中一块干土块的质量，记为Hi1 ；
[0010]3)将该样品拴上细丝线，放入液体石蜡进行包裹；[0011]4)将包裹好石蜡膜的土块冷却，然后称蜡封土块质量m2 ；
[0012]5)称取蜡封干土块放进烧杯前烧杯和水的质量之和m3 ；
[0013]6)称取蜡封土块放入烧杯后的天平读数为m4 ；
[0014]7)取另一土块破碎后称质量记为m5,然后放入烘箱烘干至恒重,质量记为m6 ；
[0015]8)用移液管准确移取一定体积的液体石蜡，用天平称取其质量，计算得出试验温度下液体石蜡的密度P p。
[0016]9)查表获取试验温度水的密度P w ；
[0017]10)按以下公式计算样品容重P s:
【权利要求】
1.一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:具体过程为: 1)根据研究需要，采集同一土体样品两块，放入采样袋内； 2)用天平称取其中一块干土块的质量，记为Hl1； 3)将该样品拴上细丝线，放入液体石蜡进行包裹； 4)将包裹好石蜡膜的土块冷却，然后称蜡封土块质量m2； 5)称取蜡封干土块放进烧杯前烧杯和水的质量之和m3; 6)称取蜡封土块放入烧杯后的天平读数为m4； 7)取另一土块破碎后称质量记为Hl5，然后放入烘箱烘干至恒重，质量记为Hl6; 8)用移液管准确移取一定体积的液体石蜡，用天平称取其质量，计算得出试验温度下液体石蜡的密度； 9)查表获取试验温度水的密度Pw; 10)按以下公式计算样品容重:
2.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤I)中，根据需要，用土铲、撅头等工具采集土块，如土块中有石块或根系，需用镊子小心去除后放入采样袋内；土块采集量为100~200g。
3.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤I)中为保证测定的精确性，测定用天平采用精度为千分之一克天平。
4.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤3)中，系细线过程中，防止土块滑脱；液体石蜡熔化又冷却至60~80°C ;将土块缓缓放入液体石蜡中，全部浸没后立即提出，检查如果发现仍留有空隙，把样品通过重新包裹一次，直到样品完全包裹为止，当有气泡时用针刺破，再用蜡液补平，即完成土块液体石蜡包裹。
5.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤4)中，土块冷却至室温，石蜡充分固化。
6.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤5)中，装置包括千分之一天平、铁架台、容积为1000ml的烧杯，试剂为蒸馏水；天平使用前需调平。
7.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤6)中，蜡封土块放入水中时，缓慢放入，防止烧杯内水外溅，天平读数稳定后读数。
8.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤7)中，为保证测定结果的准确性，另一土块用榔头或粉碎机等充分破碎；烘干温度为105~110°C，烘干时间为24小时。
9.根据权利要求1所述的一种测定不规则坚硬干土块容重的方法，其特征在于:所述步骤8)中，移液管测定液体石蜡密度时，用容积为50ml移液管准确移取体积为50ml的石蜡，用千分之一天平秤取其质量，计算得到试验温度下液体石蜡的密度。
【文档编号】G01N15/08GK103776725SQ201410013046
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】张建国, 刘小玉, 张尚欣, 夏寅, 傅倩丽 申请人:西北农林科技大学, 秦始皇帝陵博物院