土的颗粒密度是指土体内固体颗粒的质量与颗粒体积之比值，单位g/cm3。
粒径大于5mm的砾石、碎（卵）石等粗颗粒，因颗粒间存在空隙，空隙又分封闭的与开敞的两部分，当浸水时，开敞部分为水所填充，封闭部分则不能浸入。因此，粗颗粒土颗粒密度通常以下列三种类型表示：
视密度（也称表观密度）：土粒干质量与土粒实体积（包括固体颗粒和封闭空隙体积）的比值。它与细粒土的颗粒密度在实用上是一致的，因为一般指的空隙，事实上是指能被水充填的空隙。通常情况下，粗粒土的颗粒密度就是指视密度。
毛体积密度：土粒干质量与土粒总体积（包括固体颗粒、封闭空隙和开敞空隙全部体积）的比值。
饱和面干密度（简称表干密度）：当土粒呈饱和面干状态时的土粒总质量与土粒总体积的比值。
颗粒密度是计算孔隙比、孔隙度、饱和度等指标的重要数据。毛体积密度用于击实试验中对超粒径（≥5mm或≥20mm或≥40mm颗粒在5%～30%）土的最大干密度校正及计算粗颗粒填料压实后的孔隙率。颗粒密度的大小取决于土的矿物成分。砂类土主要由石英矿物组成，颗粒密度一般在2.65g/cm3左右；黏性土的颗粒主要由高岭石、伊利石和蒙脱石组成，颗粒密度为2.66g/cm3～2.78g/cm3。
《铁路工程土工试验规程》中颗粒密度试验规定：一般土的颗粒密度应采用纯水测定；当土中含有可溶盐、亲水性胶体或有机质时，应采用中性液体煤油测定。
土的颗粒密度试验按土粒的不同粒径可分别采用：
量瓶法：适用于粒径小于5mm的土；土粒比重无单位。
浮称法：适用于粒径等于或大于5mm的土，且其中粒径大于20mm的土质量应小于土总体质量的10%。
虹吸管法：适用于粒径等于或大于5mm的土，且其中粒径大于20mm的土质量应等于、大于土总体质量的10%。
如果土含有小于和大于5mm的颗粒，则应分别用量瓶法和浮称法或虹吸筒法测定不同粒径的颗粒密度，并按公式（10-25）计算土的平均颗粒密度：
土中含有小于和大于5mm的颗粒，则应按本条第1～2款规定，分别用量瓶法、浮称法或虹吸筒法测定不同粒径的颗粒密度。平均颗粒密度应按下列公式计算：
10.4.3.1 量瓶法
（1）本试验应采用的仪器设备。
①量瓶：容积100（或50）mL。
②天平：称量200g，分度值0.001g。
③恒温水槽：准确度应为±1°C。
④砂浴：应能调节温度。
⑤温度计：测量范围0～50°C，分度值0.5°C。
⑥真空抽气设备：真空泵、抽气缸、真空压力表等。
⑦其他：烘箱、纯水、中性液体（如煤油等）、孔径20mm及5mm筛、漏斗、滴管等。
（2）试验要点。
①一般土的颗粒密度应采用纯水测定；当土中含有可溶盐、亲水性胶体或有机质时，应采用中性液体（如煤油）测定。
②量瓶在使用前必须进行量瓶和水（或中性液体）总质量的校正，其校正方法应按规定进行。
③将量瓶烘干，取烘干土15g装入100 mL量瓶内（若用50 mL量瓶，宜取10g），称量瓶和土的总质量，准确至0.001g。
④向已装有干土的量瓶内注入纯水至量瓶的一半处，摇动量瓶，然后将量瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂土及粉土不少于30 min，黏土及粉质黏土不少于1 h。
⑤煮沸完毕，取下量瓶，冷却至接近室温，将事先煮沸并冷却的纯水注入量瓶至近满（有恒温水槽时，可将量瓶放于恒温水槽内）。待瓶内悬液温度稳定及悬液上部澄清时，塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外壁上的水分擦干后，称量瓶、水和土总质量，准确至0.001g。并测定量瓶内水的温度，准确至0.5°C。
⑥根据测得的温度，绘制“温度与量瓶和水的总质量关系曲线”，如图10-5所示。
图10-5 温度与瓶、水（油）总质量的关系曲线
⑦用中性液体（如煤油）测定含有可溶盐、亲水性胶体或有机质土的颗粒密度时，可用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气。对砂土，为了防止煮沸时颗粒跳出，也可采用真空抽气法。抽气时真空压力表读数须接近 100 kPa，抽气时间1～2 h，直至悬液内无气泡逸出时为止。其余步骤与本条第3～5款相同。根据测得温度，从已绘出的“温度与量瓶和中性液体的总质量关系曲线”中查的量瓶和中性液体的总质量。
（3）试验结果计算。
①用纯水测定时：
②用中性液体测定时：
（4）本试验应进行平行测定，平行测定的差值不得大于0.02g/cm3，取算术平均值。
10.4.3.2 浮称法
（1）试验所需主要仪器设备和器具。
①铁丝框：孔径小于5mm，边长10～15 cm，高10～20 cm；
②天平：称量2 000g，分度值0.2g；
③盛水容器：尺寸应能适合铁丝框沉入；
④其他：烘箱、温度计、孔径5mm及20mm筛等。
（2）试验要点
①选取有代表性的试样500～1 000g清洗干净，浸入水中24 h后取出，将试样放在湿毛巾上擦干表面，即得饱和面干试样，称其质量（mb）。
②将铁丝框浸入水中，称铁丝框在水中的质量（m1），如图10-6所示。
图10-6 浮称天平
1—平衡砝码；2—盛水容器；3—盛粗粒土的铁丝筐
③将已知质量的饱和面干试样全部放入铁丝框中，缓缓浸没于水中，并在水中摇晃至无泡溢出为止，称铁丝框和试样在水中的总质量（m2），测定盛水容器内水温，准确至0.5°C。
④取出铁丝框中的全部试样烘干，并称烘干试样质量（md）。
（3）试验结果计算：
①颗粒密度：
②饱和面干密度和毛体积密度：
③吸着含水率：
（4）本试验应进行平行测定，平行测定的差值不得大于0.02g/cm3，取算术平均值。
10.4.3.3 虹吸管法
（1）试验所需主要仪器设备和器具。
①虹吸筒：见图10-7。
图10-7 虹吸筒示意图（单位：cm）
1—虹吸筒；2—虹吸管；3—橡皮管；4—管夹；5—量筒
②台秤：称量10kg，分度值1g。
③量筒：容积2 000 mL。
④其他：同浮称法。
（2）试验要点。
①取粒径大于 5mm、具有代表性的试样 1～7kg，将试样彻底冲洗，直至颗粒表面无尘土和其他污物。
②将试样浸没水中浸泡24 h后取出，用湿毛巾滚擦颗粒表面水分，即得饱和面干试样，称其质量（mb）。
③将清水注入虹吸筒，至管口有水溢出时为止。待管中水流停止后，关闭管夹。将已称量的饱和面干试样缓缓放入筒中，边放边搅，直至无气泡逸出为止。搅动时勿使水溅出虹吸筒。
④待虹吸筒中水面平静后，开启管夹，让试样排开的水从虹吸管中流入量筒内（md）。
⑤测量筒内水的温度，准确至0.5°C，称量筒质量及量筒和水的总质量。
⑥取出虹吸筒内全部试样放于瓷盘中，吸去余水，置于105～110°C烘干，称其质量。
⑦本试验称量应准确至1g。
（3）试验结果计算。
①颗粒密度：
②饱和面干密度和毛体积密度：
③吸着含水率应按本教材中规定计算。
（4）本试验应进行平行测定，平行测定的差值不得大于0.02g/cm3，取算术平均值。
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