黏土、淤泥及细屑含量检测

引言

一、检测项目的定义与分类

1. • 粒径范围：通常指粒径小于 0.002 mm 的颗粒（依据国际土壤分类标准，如ASTM D422或中国国家标准）。
   • 特性：具有高塑性、强吸附性、遇水膨胀失水收缩等特性，显著影响土壤的工程性质。
2. • 粒径范围：介于 0.002~0.075 mm（或按中国标准为 0.005~0.075 mm）。
   • 特性：无塑性或弱塑性，质地细腻易受水流冲刷，是地质灾害（如液化）的敏感因子。
3. • 广义定义：通常指黏土与淤泥的混合物，或粒径小于 0.075 mm 的全部颗粒（部分标准中将细屑等同于“粉土”）。
   • 工程意义：细颗粒含量过高会导致土壤抗渗性差、承载力降低。

二、核心检测项目与方法

1. 样品预处理

• 烘干与分散：样品需在105℃下烘干至恒重，并通过化学分散剂（如六偏磷酸钠）破坏颗粒团聚。
• 去除有机质：若含有机质，需用双氧水（H₂O₂）氧化处理防止干扰。

2. 粒径分离与检测

• 筛分法（适用于砂粒及以上颗粒）：
  • 使用 0.075 mm（200目）标准筛 分离细屑与粗颗粒。
  • 细屑含量通过筛余量与总质量的比值计算。
• 沉降法（适用于黏土与淤泥分离）：
  • 移液管法：依据斯托克斯定律，按颗粒沉降时间分层取样，测定不同粒径颗粒的比例。
  • 密度计法（比重计法）：通过测量悬浮液密度随时间的变化推算颗粒分布。
• 激光粒度分析仪（现代高效方法）：
  • 基于光散射原理快速测定全粒径分布，适用于高精度批量检测。

3. 塑性指数测定（辅助判定黏土含量）

• 液限（LL）与塑限（PL）：通过液塑限联合测定仪确定塑性指数（PI=LL-PL），间接验证黏土含量的准确性。

三、检测标准与规范

1. 国际标准
   • ASTM D422：标准试验方法对土壤进行粒度分析。
   • ISO 11277：土壤粒度分布的测定方法。
2. 中国标准
   • GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》：明确筛分法与密度计法操作流程。
   • JTG E40-2007《公路土工试验规程》：适用于道路工程中的细颗粒含量检测。

四、检测的意义与应用

1. 工程地质评价
   • 黏土含量高：需关注地基膨胀性、边坡稳定性。
   • 淤泥含量高：可能引发地震液化或沉降问题。
2. 环境监测
   • 细屑对重金属、有机污染物的吸附能力较强，是污染修复的关键参数。
3. 材料选型
   • 黏土含量影响路基填料、防渗材料的适用性。

五、案例分析

六、