环刀法测量土密度装置由以下部分组成:
1. 核心取样工具——环刀
材质与结构:通常为不锈钢制成的圆柱形金属圆环,具有锋利的边缘和光滑的内壁。标准尺寸一般为:高度约5cm、内径6~8cm(具体规格可能因标准而异)。
功能作用:用于切入土体并取出完整原状土样,确保试样体积已知且形状规则(圆柱体),便于后续计算。
2. 辅助工具组
修土刀/刮刀
用途:清理环刀外多余的土壤,整平样品表面以保证精度。
特点:刀刃薄而灵活,适合精细操作。
天平(电子秤)
量程要求:需覆盖典型湿土质量范围(如0~500g或更大),精度至少达到0.1g。
作用:精确称量取满环刀后的湿土总质量。
烘干设备(烘箱)
温控范围:常设定在105℃~110℃,用于将土样彻*干燥至恒重状态。
配套容器:陶瓷坩埚或铝盒,用于盛放土样进行烘干处理。
游标卡尺/千分尺
测量对象:校验环刀的实际尺寸(内径、高度),确保理论体积与实际一致。
精度要求:一般需达到0.01mm级以提高测量准确性。
记录表格与标签
内容包含:取样编号、位置深度、初始质量、烘干后质量、计算结果等。
目的:规范原始数据采集,避免混淆不同样本的信息。
干燥剂(可选)
在潮湿环境中使用时,可在天平旁放置硅胶干燥剂以减少环境湿度对称重的影响。
4. 环刀法测量土密度装置可选扩展组件
定向锤击装置(针对硬质密实土壤):当遇到较硬土层难以直接压入时,可通过轻轻敲击环刀顶部使其缓慢进入土中,但需注意控制力度以免破坏结构。
密封袋/保鲜盒:临时储存未及时测试的新鲜土样,防止水分蒸发导致数据偏差。
工作原理简述
取样:将环刀垂直压入预定深度的土层中,取得一定体积的原状土样;
称重:立即称量湿土加环刀的总质量,减去空环刀重量得湿土净重;
烘干:将土样放入烘箱至恒重,记录干土质量;
计算:通过公式 ρ = m / V(其中m为干土质量,V为环刀容积)得出干密度值。
