ASTM 854土粒測試法

土粒比重、孔隙比、孔隙率及飽和度測試法：
目的：
    壤之土粒比重Gs，并配合試驗：土壤之濕單位重γm、含水量w及干單位重γd三個參數，以計算孔隙比e、孔隙率n及飽和度S。
提供土壤之一般參數，作為工程應用參考之依據。

說明：
孔隙比(Void Ratio)e ：土壤內所含孔隙之體積(Vv)與土粒之體積(Vs)比值稱
為孔隙比。(0≦e≦∞)
　　　Vv
e＝--------
　　　Vs
 

孔隙率(Porosity) n ：土壤內所含孔隙之體積(Vv)與土壤之總體積(V)比值稱為孔隙率，通常以百分比表示之。
(0%≦n≦100%)
　　　V v
n＝-------- 100%
　　　V
 

飽和度(Degree of Saturation)S： 土壤內所含水之體積(Vw)與孔隙之體積(Vv)比值稱為飽和度，通常以百分比表示之。(0%≦S≦100%)
　　　　　Vw
s＝------------100%
　　　　　Vv
 

土粒單位重(Unit Weight of Solid Matter)γs：土壤內所含土粒之重量(Ws)與土粒之體積(Vs)比值稱為土粒單位重。
　　　　　Ws
γs ＝-----------
?        V s
 

土粒比重(Specific Gravity of Solid Matter)Gs：土粒之單位重(γs)與4ºC水之單位重(γw)比值稱為土粒比重。(一般約為2.45 ~ 2.85)
　　　　 γs
Gs＝-------------- ==>γs＝Gsγw? ?
?      γw(4 C)
其中γw(4ºC)=1.00g/cm3=1.00t/m3=1000kg/m3=9.8KN/m3=62.4#/ft3

土粒之比重用試驗方法直接求出之公式：
　　　　　　　Ws 
Gs＝-------------------Gw
　　　　　Ws ＋W2 －W1
其中Ws= 干土重。
W1= 比重瓶+ 干土+ 水重。
W2= 比重瓶+ 水重。
Gw= 溫度T ºC 蒸餾水比重。
 

煮沸法儀器：
(1)土壤專用比重天平。0.001g/cm3
(2)酒精燈。
(3)三腳架。
(4)石綿網。
(5)專用比重瓶。
(6)蒸餾水。
(7)溫度計。
(8)恒溫水槽。
(9)恒溫烘箱。
 

土粒比重、孔隙比、孔隙率及飽和度測試：
專用比重瓶50cm3：適合土粒小于#4篩以下者，瓶塞中央穿孔以利空氣與水之排出，50cm3比重瓶取土樣10g，示意圖如下圖所示。

步驟
土粒比重、孔隙比、孔隙率及飽和度測試：ASTM 854-92
                     ↓
　　　　　　先將容器放置秤臺上，按 -0- 鍵歸零
                     ↓
   將樣品放入容器內放置秤臺上，按 MEMORY 鍵記憶(Wa)
                     ↓
將比重瓶注滿液體測溫T℃，跟樣品一起放置秤臺上，按MEMORY 鍵記憶(Wb)
                     ↓
將比重瓶液體倒出1/2，再將樣品完全倒入比重瓶內，煮沸10分鐘。再將比重瓶
液體填滿水冷卻至T℃，連同容器一起放置秤臺上按 MEMORY 鍵記憶 (Ww)
比重天平直接顯示粉末顆粒真密度