粒径分布の測定(その２)

準備

前回準備した試料は、往復振とう機にて12時間振とうさせてある。

測定手順

1. 前回準備した試料を1000ml トールビーカーに入れ、水を入れて500mlとする。
2. 分散剤 ヘキサメタリンサンナトリウム (NaPO₃)₆ 0.4N を 20ml 加える。
3. 撹拌装置で１分間撹拌する。
4. 0.106mm (または 0.105mm) フルイで噴射瓶を使用しふるい分ける。0.106mm 通過分と残留分に分けて、それぞれボウルに入れる。

0.106mm 通過分試料について…比重計法

1. 1000mlメスシリンダーに入れ、1000mlまで水を入れ、1分間十分に振とうする。
2. メスシリンダーを机の上に静置した時間から、ストップウォッチで時間を計測する。
3. 1,2,5,15,30,60,240,1440 分後の比重を比重計で測定する。15分後までは比重計をメスシリンダーの中に入れたままとし、30分後以降は測定後にメスシリンダーからシリンダーを出しておく。測定時間の1分程度前に、比重計をメスシリンダーの中に入れる。 最後の２回については、４時間後と２４時間後である。
4. 水温は、別に用意したメスシリンダー中の水温を測定する。
5. データシートには、各測定時間の比重計の読みと水温を記録する。

0.106mm 残留分について…篩い分け

1. 1.0, 0.5, 0.25, 0.106(0.105)mm のフルイを順番に組立て、試料を入れ、フルイ目の大きい順に噴射瓶でふるう。
2. 各フルイに残留した試料は、アルミ皿へ移し、炉乾燥後質量をはかる。

結果の整理

1. 計算方法については、プリント p40 の通りにする。比重計法による測定から、粒径0.106mm以下の最大粒径と加積通過率の関係をプロットし、篩い分けによる測定から、粒径0.106mm以上の最大粒径と加積通過率の関係をプロットする。 データシート ( PDF | Excel )
2. 粒径加積曲線を書く。p46 図3.17
3. 土の分類名(土性)を決定する。教科書には、JIS 規格による分類(p46-47)と、 国際土壌学会による分類(p50-52)があり、それぞれ粒径の区分も異なっている。
4. 教科書 p. 22 式 (3.13) および p.40 式 (3.28) におけるストークスの 法則において、水の粘性係数ηの値が出て来る。 この値は、温度の関数となるので理科年表で調べることができる。 また、粘性係数η、土粒子の比重 G_s、T°Cの水の比重 G_T の値の関数となる値 G が、p. 41 の表 3.6 に与えられているため、 この表を用いれば、ηの値を調べる必要はない。