環刀法測量土密度裝置由以下部分組成:
1. 核心取樣工具——環刀
材質與結構:通常為不銹鋼制成的圓柱形金屬圓環,具有鋒利的邊緣和光滑的內壁。標準尺寸一般為:高度約5cm、內徑6~8cm(具體規格可能因標準而異)。
功能作用:用于切入土體并取出完整原狀土樣,確保試樣體積已知且形狀規則(圓柱體),便于后續計算。
2. 輔助工具組
修土刀/刮刀
用途:清理環刀外多余的土壤,整平樣品表面以保證精度。
特點:刀刃薄而靈活,適合精細操作。
天平(電子秤)
量程要求:需覆蓋典型濕土質量范圍(如0~500g或更大),精度至少達到0.1g。
作用:精確稱量取滿環刀后的濕土總質量。
烘干設備(烘箱)
溫控范圍:常設定在105℃~110℃,用于將土樣徹*干燥至恒重狀態。
配套容器:陶瓷坩堝或鋁盒,用于盛放土樣進行烘干處理。
游標卡尺/千分尺
測量對象:校驗環刀的實際尺寸(內徑、高度),確保理論體積與實際一致。
精度要求:一般需達到0.01mm級以提高測量準確性。
記錄表格與標簽
內容包含:取樣編號、位置深度、初始質量、烘干后質量、計算結果等。
目的:規范原始數據采集,避免混淆不同樣本的信息。
干燥劑(可選)
在潮濕環境中使用時,可在天平旁放置硅膠干燥劑以減少環境濕度對稱重的影響。
4. 環刀法測量土密度裝置可選擴展組件
定向錘擊裝置(針對硬質密實土壤):當遇到較硬土層難以直接壓入時,可通過輕輕敲擊環刀頂部使其緩慢進入土中,但需注意控制力度以免破壞結構。
密封袋/保鮮盒:臨時儲存未及時測試的新鮮土樣,防止水分蒸發導致數據偏差。
工作原理簡述
取樣:將環刀垂直壓入預定深度的土層中,取得一定體積的原狀土樣;
稱重:立即稱量濕土加環刀的總質量,減去空環刀重量得濕土凈重;
烘干:將土樣放入烘箱至恒重,記錄干土質量;
計算:通過公式 ρ = m / V(其中m為干土質量,V為環刀容積)得出干密度值。
