1、土中有机质含量的测定,土中有机物的定义:,土中的有机质是指土中碳(C)、氮(N)、氢(H)、氧(O)为主,还有少量硫(S)、磷(P)和金属元素组成的有机化合物。 随着有机质含量的增加,土体的天然含水量和初始孔隙比都会增加;原状土的十字板剪切强度、重塑土的十字板剪切强度、静力触探比贯入阻力、渗透性和固结度都会减小;土的黏滞系数减小,流变现象增强。,2,土的分类:,在岩土工程勘察规范中根据有机质含量(Wu)不同土分为 有机质土(5Wu10)、 泥炭质土(10Wu60) 泥炭(Wu60) 故有机质含量是判定土的工程类别、评价土的工程性质的重要指标之一。,3,有机质的测定:,经过查阅:土工试验方法标准
2、里有机质试验推荐采用重铬酸钾法。 重铬酸钾法测定的有机质是以碳(C)、氮(N)、氢(H)、氧(O)为主体,还有少量硫(S)、磷(P)以及金属元素组成的有机化合物的通称。,4,实验原理: 在加热的条件下,用过量的重铬酸钾硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液,来氧化土壤有机质中的碳,Cr2O7-2 等被还原成Cr+3,剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定,根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量,再乘以常数1.724,即为土壤有机质量。其反应式为: 重铬酸钾硫酸溶液与有机质作用: 2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2
3、O 硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应: K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O,5,主要仪器设备:,分析天平:称量200g,感量0.0001g。 油浴锅:带铁丝笼 植物油:0.15mm 筛子、烘箱 加热电炉,温度计0300,刻度0.5, 试管,锥形瓶,滴定管,移液管等。,6,实验步骤:,1、备好试样,试样量视有机质的含量而定(0.1-0.5g),滴入配好的重铬酸钾( K2Cr2O7 )试样10.00ml,混合均匀; 2、将其放入预热好的油浴锅内,保持温度180C左右,从煮沸开始计时,5min后取出冷却一段时间,擦去外壁油渍;,7
4、,实验步骤:,3、将溶液移入锥形瓶中, 并用水洗涤试管内部, 使溶液控制在 60mL 左右, 加入指示剂 35 滴, 用FeSO4标准溶液滴定至溶液由黄色经绿色突变为橙红色为终点, 记下FeSO4标准溶液的用量。 4、用纯砂代替试样同时进行试验, 做空白试验。 5、计算有机质的含量,8,有机质含量计算:,9,灼失量法:,在岩土工程勘察规范GB50021-2001 A.0.5中,土中有机质分类是按烧灼量测定结果分类的; 灼失量法是指土在550烧灼至恒量时,所失去质量与干试样质量之比,以百分数表示,用以估计土中有机质含量。,10,实验方法:,试验方法为:用坩埚称烘干试样在550高温炉内烧灼至恒重,
5、计算烧灼后失去质量与干试样质量之比。,11,不足之处:,灼失量法的结果不仅烧去有机质,而且还烧去结合水和挥发性盐类,从而使所测结果偏高,偏高大小与土中存在的结合水和挥发性盐类的多少有很大的关系。,12,两种方法对比:,由于灼烧法一般是比较粗略估计有机质含量的试验方法,重铬酸钾容量法则是比较精确的测试方法,建议有机质含量Wu在15以下,特别是10以下时,采用重铬酸钾容量法;有机质含量Wu在15以上,可采用灼失量法。,13,参考文献:,卢双, 张胜业, 孙书武. 重铬酸钾容量法测定素土中有机质含量J. 河南建材, 2008, 04期:7-8. 楼希华, 毛晓慧, 陈秀云. 土工试验中有机质含量测定方法对比研究J. 科技通报, 2015, 03期:112-114. 刘爱叶, 朱德余. 土中有机质含量测定方法的优化J. 中国勘察设计, 2015, 第4期:88-91. 中华人民共和国建设部. GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009 年版)S,北京:中国建筑工业出版社,2009:139-140. 中华人民共和国建设部. GB/T50123-1999土工试验方法标准S,北京:中国计划出版社,1999:177-179.,14,谢谢!,15,