ASTM D7928-17
使用沉淀（比重计）分析的细粒土壤的粒度分布（梯度）的标准测试方法

Standard Test Method for Particle-Size Distribution (Gradation) of Fine-Grained Soils Using the Sedimentation (Hydrometer) Analysis

被代替

标准号

ASTM D7928-17

发布

2017年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM D7928-21

当前最新

ASTM D7928-21e1

 

 

引用标准

ASTM D1140 ASTM D2216 ASTM D2487 ASTM D2488 ASTM D3740 ASTM D4220/D4220M ASTM D4318 ASTM D4753 ASTM D6026 ASTM D653 ASTM D6913 ASTM D854 ASTM E100 ASTM E11 ASTM E126

适用范围

1.1 本试验方法涵盖土壤细粒部分粒径分布的定量测定。沉降法或比重计法用于确定比 200 号（75 µm）筛更细且大于约 0.2 µm 的材料的粒度分布（级配）。该测试对通过 10 号（2.0 毫米）或更细筛的材料进行，结果以细筛的质量百分比与粒径对数的关系表示。
1.2 该方法可通过将沉降结果与筛分分析相结合，得出完整的级配曲线，从而评估各种粒径土壤的细粒部分。当没有粗粒颗粒或不需要或不需要粗粒物料的级配时也可以使用该方法。注 1——本测试方法中记录的有效数字排除了获得不含大量细粉的材料的粒度分布的可能性。例如，干净的沙子不会产生可检测量的淤泥和粘土大小的颗粒，因此不应使用此方法进行测试。沉降样品中细粉的最小量为15克。
1.3 当结合沉降和筛分测试的结果时，获得沉降分析材料的程序和结合结果的计算将由更通用的测试方法提供，例如测试方法D6913（注2）。注 2——小组委员会 D18.03 目前正在开发一种新的测试方法“结合筛分和沉积技术的土壤粒度分析测试方法”。
1.4 术语“土壤”和“材料”在整个标准中可以互换使用。
1.5 沉降分析基于这样的概念：较大的颗粒比较小的颗粒在流体中下落的速度更快。斯托克斯定律给出了一个控制方程，用于确定穿过静止液体的球形颗粒的终端速度。终端速度与颗粒直径的平方成正比。因此，当颗粒在液体容器中沉降时，会根据时间和位置的大小进行分类。
1.5.1 斯托克斯定律有几个假设： 颗粒是球形且光滑的；粒子间不存在干涉；容器中部和侧面的电流没有差异；流动为层流；并且颗粒具有相同的密度。这些假设适用于各种形状和大小的土壤颗粒。
1.6 比重计用于测量流体密度并确定特定时间和位置悬浮液中颗粒的数量。土壤-水悬浮液的密度取决于土壤颗粒的浓度和比重以及分散剂的添加量。每次比重计在一段时间内的测量结果用于计算比斯托克斯定律给出的直径更细的颗粒的百分比。这一系列读数提供了材料质量随颗粒尺寸变化的分布。
1.7 本测试方法不包括样品的采购或在获得任何细节的缩减样品之前对样品的处理。假设样品是使用适当的方法获得的并且代表现场材料或条件。还假设样品已经过处理，使得减少的样品准确地反映了该材料的更细部分的粒度分布（分级）。
1.8 材料加工——材料在潮湿或收到状态下进行测试，除非材料是在空气干燥状态下收到的。应采用湿法制备方法从还原样品中获得沉降试样。仅当收到的材料处于风干状态时才允许进行风干制备。所使用的方法可由请求机构指定；但裁判测试应采用湿法制备。
1.9 本试验方法不适用于下列土壤：
1.9.1 含有纤维状泥炭的土壤。 1 本测试方法由 ASTM 土壤和岩石委员会 D18 管辖，并由土壤质地、塑性和密度特性小组委员会 D18.03 直接负责。当前版本于 2017 年 5 月 1 日批准。2017 年 5 月发布。最初于 2016 年批准。上一个版本于 2016 年批准为 D7928 – 16ε1。 DOI：10.1520/D7928-17 版权所有 © ASTM International，100 Barr Harbor Drive，PO Box C700，West Conshohocken，PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 1.9.2 细粒物质含量低于约 5% 的土壤（注 1）。
1.9.3 含有异物的土壤，例如有机溶剂、油、沥青、木材碎片或类似物质（注3）。注 3：如果可以用手轻松去除异物，例如木材，则允许这样做。然而，在某些情况下，异物可能作为材料的一部分进行评估，并且不应将其从材料中去除。
1.9.4 含有水泥成分的材料，如水泥、粉煤灰、石灰或其他稳定外加剂。
1.10 对于以下土壤，本测试方法可能无法在实验室内部和实验室之间产生一致的测试结果。为了测试这些土壤，必须调整该测试方法并记录这些调整。
1.10.1 沉降过程中絮凝的土壤。此类材料可能需要进行处理以降低盐度或改变悬浮液的pH值。
1.10.2 加工改变土壤级配的脆性土壤。这些土壤的典型例子是一些残余土壤、大多数风化页岩和一些弱胶结土。
1.10.3 不易分散的土壤，例如海绿粘土或某些干燥的塑性粘土。
1.11 非土壤而是由颗粒组成的样品可以使用此方法进行测试。应用本标准时应使用上述适用章节。
1.12 单位——以 SI 单位表示的值被视为标准值。除了筛子名称外，它们均根据实践 E11 使用“替代”系统进行识别，例如 3-in.和 200 号，分别代替“标准”75 毫米和 75 微米。以 SI 以外的单位报告测试结果不应被视为不符合本测试方法。使用记录磅质量（lbm）的天平或秤不应被视为不符合本标准。
1.13 所有观测值和计算值均应符合实践 D6026 中规定的有效数字和四舍五入准则，除非被本测试方法取代。
1.13.1 标准中用于规定如何收集/记录和计算数据的程序被视为行业标准。此外，它们代表通常应保留的有效数字。使用的程序未考虑重大变化、获取数据的目的、特殊目的研究或对用户目标的任何考虑；通常的做法是根据这些考虑因素增加或减少报告数据的有效数字。考虑工程数据分析方法中使用的有效数字超出了这些测试方法的范围。
1.14 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全和健康实践并确定监管限制的适用性。
1.15 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。

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