体积置换法测量土石混合物组分含量

来源：农业工程学报杂志2015年第9期北京时间：

作者：马玉莹,雷廷武,XiushengYang,

摘要：土石混合物组分含量测量在农业生产、建筑施工及水利工程等方面都有重要的意义。该文根据体积置换原理测量土石混合物比例、土壤含水率、容重、孔隙度/孔隙比等一系列土壤物理参数。给出了测量原理、设备、试验方法与过程。采用陕西杨凌的黏黄土、吉林黑土以及粒径为5～10 mm的石砾，预制不同体积含水率（10%、15%、20%）、石砾体积比例（10%、15%、20%）和土壤颗粒体积比例（40%、45%、50%）的土样。首先采用体积置换法测得土样中石砾、土壤颗粒和土壤水的总体积，随后取出土样中的石砾，用体积置换法测得石砾体积，进而得到土壤颗粒和土壤水的体积，并据此得到土壤含水率、土壤容重、土中气体含量、土壤孔隙度和孔隙比。用烘干法测量得到土壤容重和含水率，将2种方法测得的结果对比分析表明，使用体积置换法测得的土壤含水率比烘干法测量的结果大，相对误差在5%左右，测量的土壤容重偏小约1%，土壤气体含量的测量相对误差约为2%。测量土壤孔隙度的相对误差约为1%，土壤孔隙比的测量误差为1%～1.5%。表明体积置换法可以较为准确地测量土石混合物中各组分的相对含量，具有操作便捷、测量精度高、有普遍适用性等优点，可以为相关研究和测量提供基础。

关键词：孔隙, 水分, 测定, 土石混合物, 体积置换, 恒容容器