您現(xiàn)在的位置：首頁 > 檢測(cè)項(xiàng)目 > 其他檢測(cè)

機(jī)械組成（顆粒組成）檢測(cè)

1對(duì)1客服專屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測(cè)方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-07-29 19:22:32 更新時(shí)間：2025-07-28 19:22:32

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

機(jī)械組成（顆粒組成）檢測(cè)

機(jī)械組成（Mechanical Composition），也稱為顆粒組成（Particle Size Distribution, PSD）或顆粒級(jí)配（Grain Size Distribution），是描述土壤、沉積物、粉末、礦物、化工產(chǎn)品、建筑材料等各類散體物料中不同粒徑顆粒所占百分比的指標(biāo)。它是表征物質(zhì)物理性質(zhì)的基礎(chǔ)參數(shù)之一，對(duì)于理解物質(zhì)的工程地質(zhì)特性（如滲透性、壓縮性、承載力）、化學(xué)反應(yīng)活性、流動(dòng)性、過濾性能、產(chǎn)品質(zhì)量控制以及環(huán)境行為（如污染物遷移）具有至關(guān)重要的作用。通過分析顆粒的大小及其分布，可以推斷物質(zhì)的起源、搬運(yùn)歷史，并為工程應(yīng)用（如地基處理、筑壩材料選擇、陶瓷原料配比、藥物制劑）提供關(guān)鍵的設(shè)計(jì)依據(jù)。

檢測(cè)項(xiàng)目

機(jī)械組成檢測(cè)的核心項(xiàng)目是確定樣品中不同粒徑范圍的顆粒質(zhì)量（或體積）占總質(zhì)量（或總體積）的百分比。通常檢測(cè)的具體項(xiàng)目包括：

粗顆粒含量：如礫石（粒徑 > 2mm）、砂粒（粒徑范圍通常為 0.05mm 或 0.074mm 至 2mm）的含量。
細(xì)顆粒含量：如粉粒（粒徑范圍通常為 0.002mm 或 0.005mm 至 0.05mm 或 0.074mm）、黏粒（粒徑 < 0.002mm 或 0.005mm）的含量。
特征粒徑：如有效粒徑（D??）、中值粒徑（D??）、控制粒徑（D??）等。
均勻系數(shù)（C? = D??/D??）和曲率系數(shù)（C? = (D??)2/(D?? × D??)）：用于評(píng)價(jià)顆粒分布的均勻性和連續(xù)性。
全粒徑分布曲線：繪制累積分布曲線或頻率分布曲線，直觀展示所有粒徑段的分布情況。

檢測(cè)儀器

根據(jù)樣品性質(zhì)、粒徑范圍和精度要求，機(jī)械組成檢測(cè)涉及多種專用儀器：

標(biāo)準(zhǔn)分析篩組（套篩）：最傳統(tǒng)且廣泛應(yīng)用的方法，適用于粒徑大于0.075mm（或0.063mm）的顆粒。通過不同孔徑的篩子逐級(jí)篩分，稱量各粒級(jí)質(zhì)量。
沉降分析裝置：
- 密度計(jì)法（比重計(jì)法）：利用斯托克斯定律（Stokes' Law），通過測(cè)量土壤懸液密度隨時(shí)間的變化來計(jì)算細(xì)顆粒（主要是粉粒和黏粒）的粒徑分布。核心儀器是土壤密度計(jì)（甲種或乙種）和沉降筒。
- 移液管法：同樣基于斯托克斯定律，在特定深度和沉降時(shí)間點(diǎn)吸取懸液，烘干稱重，計(jì)算小于某粒徑的顆粒含量。主要儀器是固定深度移液管和沉降筒。
激光衍射粒度分析儀：現(xiàn)代最常用的快速、高效方法。利用顆粒對(duì)激光的散射角度和強(qiáng)度反演計(jì)算出整個(gè)粒徑范圍的體積分布。測(cè)量范圍廣（納米級(jí)到毫米級(jí)），自動(dòng)化程度高，適用于各種粉體和懸浮液樣品。
動(dòng)態(tài)/靜態(tài)圖像分析儀：通過顯微鏡或高速相機(jī)拍攝顆粒圖像，結(jié)合圖像處理軟件直接測(cè)量成千上萬個(gè)顆粒的粒徑和形狀（如圓度、長(zhǎng)寬比）。適用于需要了解顆粒形貌或大顆粒（>幾十微米）的精確測(cè)量。
庫爾特計(jì)數(shù)器（電阻法）：顆粒通過小孔時(shí)引起電阻變化，該變化與顆粒體積成正比。適用于測(cè)量細(xì)胞、乳液、磨料等，在土壤機(jī)械組成分析中應(yīng)用較少。

檢測(cè)方法

機(jī)械組成檢測(cè)方法的選擇取決于樣品類型、粒徑分布范圍以及所需精度和效率。主要方法包括：

篩分法（Sieving）：
- 干篩法：適用于干燥、不易團(tuán)聚且粒徑>0.075mm的顆粒。
- 濕篩法：在篩分過程中加水沖洗，用于去除細(xì)顆?；蚍乐诡w粒團(tuán)聚。
- 步驟：樣品干燥→稱總重→按孔徑從大到小順序過篩→稱量各篩上及底盤殘留物質(zhì)量→計(jì)算各粒級(jí)百分比。
沉降分析法（Sedimentation Analysis）：
- 密度計(jì)法/比重計(jì)法：將篩去粗顆粒的樣品制成懸液→定時(shí)測(cè)量懸液密度→根據(jù)密度變化和沉降理論計(jì)算細(xì)顆粒分布。
- 移液管法：制備懸液→在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)從固定深度吸取一定體積懸液→烘干稱重→計(jì)算該時(shí)刻小于某粒徑的顆粒含量。
激光衍射法（Laser Diffraction）：
- 樣品制備（分散于液體或空氣中）→泵送/分散通過激光束→檢測(cè)器記錄散射圖樣→軟件基于米氏（Mie）或夫瑯禾費(fèi)（Fraunhofer）散射理論計(jì)算粒徑分布→輸出結(jié)果（體積分布為主）。
聯(lián)合法（Combined Method）：
- 對(duì)于粒徑范圍很寬的樣品（如土壤），常結(jié)合篩分法（測(cè)粗粒）和沉降法/激光法（測(cè)細(xì)粒）進(jìn)行分段測(cè)試，然后合并結(jié)果得到完整的粒徑分布曲線。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性和可比性，機(jī)械組成檢測(cè)需嚴(yán)格遵循相關(guān)國家、行業(yè)或國際標(biāo)準(zhǔn)。以下是部分常用標(biāo)準(zhǔn)：

土壤領(lǐng)域：
- 中國：GB/T 50123-2019 《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》 (標(biāo)準(zhǔn)篩析法、密度計(jì)法、移液管法)
- 美國：ASTM D422-63(2007)e2 《Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils》(標(biāo)準(zhǔn)篩析法+移液管法/密度計(jì)法)
- 國際：ISO 11277:2009 《Soil quality - Determination of particle size distribution in mineral soil material》 (規(guī)定了機(jī)械分析（篩分+沉降）和激光衍射法的詳細(xì)流程，強(qiáng)調(diào)方法選擇依據(jù))。
通用顆粒/粉末領(lǐng)域：
- 中國：GB/T 19077-2016 《粒度分析激光衍射法》
- 美國：ASTM B822-20 《Standard Test Method for Particle Size Distribution of Metal Powders and Related Compounds by Light Scattering》
- 國際：ISO 13320:2020 《Particle size analysis - Laser diffraction methods》 (激光衍射法的最新權(quán)威指南，涵蓋原理、儀器校準(zhǔn)、樣品制備、結(jié)果報(bào)告等)。
沉降法標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 13317系列標(biāo)準(zhǔn) (Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods)。
篩分法標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 3310系列 (Test sieves - Technical requirements and testing)。
- ASTM E11-20 《Standard Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves》.

選擇和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須充分考慮樣品的具體特性（如礦物組成、有機(jī)質(zhì)含量、顆粒形狀、團(tuán)聚性）和檢測(cè)目的，必要時(shí)需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或補(bǔ)充說明。