顆粒大小分析試驗是測定乾土中各種粒組所佔該土總質量的百分數，藉以明確顆粒大小分布情況，供土的分類與概略判斷土的工程性質及選料之用。根據土的顆粒大小及級配情況常用的方法有篩分法與比重計法，篩分法適用於分析粒徑大於0.074mm的土；比重計法適用於粒徑小於0.
074mm的土。當土中兼有上述兩類粒徑時，則應聯合使用篩析法與比重計法。
一、基本原理
密度計法是靜水沉降分析法的一種，只適用於粒徑小於0.075mm的土樣。密度計法是將一定量的土樣(粒徑<0.
075mm)放在量筒中，然後加純水，經過攪拌，使土的大小顆粒在水中均勻分布，製成一定量的均勻濃度的土懸液(1000ml)。靜止懸液，讓土粒沉降，在土粒下沉過程中，用密度計測出在懸液中對應於不同時間的不同懸液密度，根據密度計讀數和土粒的下沉時間，就可計算出粒徑小於某一粒徑d(mm)的顆粒佔土樣的百分數。
二、儀器裝置
1、密度計
目前通常採用的密度計有甲、乙兩種，這兩種密度計的製造原理及使用方法基本相同,但密度計的讀數所表示的含義則是不同的，甲種密度計讀數所表示的是一定量懸液中的乾土質量；乙種密度計讀數所表示的是懸液比重。
(1)甲種密度計，刻度單位以在20c時每1000ml懸液內所含土質量的克數來表示，刻度為-5～50，最小分度值為0.5。
(2)乙種密度計，刻度單位以在20c時懸液的比重來表示，刻度為0.995～1.020，最小分度值為0.0002。
2、量筒2個：容積1000ml；
3、三角燒瓶：容積500ml
4、煮沸裝置：電熱器、錐形燒瓶；
5、分散劑：4%六偏磷酸鈉或25%氨水；
6、其他：攪拌棒、溫度計、研缽、秒錶、燒杯、瓷皿、天平等。
三、操作步驟
1、密度計的校正
密度計在製造過程中, 其浮泡體積及刻度往往不易準確, 況且, 密度計的刻度是以20 c的純水為標準的。由於受實驗室多種因素的影響，密度計在使用前應對刻度、彎液面、土粒沉降距離、溫度、分散劑等的影響進行校正。
(1)土粒沉降距離校正
土粒有效沉降距離計算見各比重計
(2)刻度及彎液面校正
試驗時密度計的讀數應以彎液面的上緣為準，而密度計製造時其刻度是以彎液面的下緣為準(圖1-3)，因此應對密度計刻度及彎液面進行校正。將密度計放入20c純水中，此時密度計上彎液面的上、下緣的讀數之差即為彎液面的校正值。因彎液面上緣刻度永遠大於下緣刻度，故此值永遠為正。
某些密度計出廠時已註明以彎液面上緣為準，即校正值為零。
(3)溫度校正
密度計刻度是在20c時刻制的, 但試驗時的懸液溫度不一定恰好等於20c, 而水的密度變化及密度計浮泡體積的膨脹，會影響到密度計的準確讀數，因此需要加以溫度校正。密度計讀數溫度校正值表1查得
(4)分散劑校正
為了使懸液充分分散，常加一定量的分散劑，懸液的密度則比原來的增大，因此應考慮分散劑對密度計讀數的影響。具體方法是：將量筒內1000ml的純水恆溫至20c, 先測出密度計在20c純水中的讀數, 然後再加試驗時採用的分散劑, 用攪拌器在量筒內沿整個深度上下攪拌均勻, 並將密度計放入溶液中測記密度計讀數, 兩者之差, 即為分散劑校正值。
(5)土粒比重校正
密度計刻度系假定懸液內土粒的比重為2.65製作的，若試驗時土粒的比重不是2.65，則必須加以正，甲、乙兩種密度計的比重校正值可由表2查得。
2、處理土樣及製備懸液
(1) 取代表性試樣200～300g, 風乾並測定試樣的風乾含水率，放入研缽中，用帶橡皮頭的研棒研散。
(2) 稱風乾試樣30g，倒入500ml錐形瓶，注入純水200ml, 浸泡過夜。
(3) 將盛土液的錐形瓶稍加搖晃後放在煮沸裝置上進行煮沸，煮沸時間宜為40min。
(4) 將冷卻後的懸液全部衝入燒杯中，用帶橡皮頭研棒研磨；靜止約1min，將上部懸液倒在0.075mm洗篩上，經漏斗注入1000ml的大量筒內，遺留杯底沉澱物用橡皮頭研棒研散，再加適量純水攪拌，倒出上部懸液過篩入量筒內。如此反覆，直至懸液澄清後將燒杯中全部試樣過篩，沖洗乾淨；將篩上砂粒移入蒸發皿內，烘乾後，按試驗一步驟2過篩稱量，並計算各粒組百分含量。
(5) 在大量筒中加入4%濃度的六偏磷酸鈉10ml，再注入純水至1000ml。
(6)將攪拌器放入量筒中，沿懸液深度上下攪拌1min，使土粒完全均布到整個懸液中。注意攪拌時勿使懸液濺出量筒外。
(7)取出攪拌器，同時立即開動秒錶，將密度計放入懸液中，測記0.5、1、2、5、15、30、60、120和1440min時的密度計讀數，並測定其相應的懸液溫度。根據試驗情況或實際需要，可增加密度計讀數次數，或縮短最後一次讀數時間。
(8) 每次讀數時均應在預定時間前10～20s將密度計徐徐放入懸液中部，不得貼近筒壁，並使密度計豎直，還應在近似於懸液密度的刻度處放手，以免攪動懸液。
(9) 密度計讀數以彎液面上緣為準。甲種密度計應準確至0.5, 估讀至0.
1；乙種密度計應準確至0.0002, 估讀至0.0001。
每次讀數完畢，立即取出密度計，放入盛有清水的量筒中。
(10) 測定懸液溫度，應準確至0.5c。
五、計算及繪圖
1、計算顆粒直徑：
式中，d——土顆粒粒徑，mm；
——水的動力粘滯係數（kpa·s×10－6）；
gs——土粒比重；
gwt—— tc 時水的比重；
ρw0——4c時純水的密度，g/cm3；
l——某一時間t內土粒沉降距離，cm；
t ——土粒下沉時間，s；
g——重力加速度(cm/s2)；
k——粒徑計算係數，與懸液溫度和土粒比重有關，可由表3查得。
2、小於某粒徑的試樣質量佔試樣總質量的百分比計算：
(1) 甲種比重計
式中，x——小於某粒徑的試樣質量的百分比，％；
md——土樣幹質量，g；
cs——土粒比重校正值, 查表1-2；
r ——甲種密度計讀數；
mt——懸液溫度校正值，查表1-1；
n ——彎液面校正值；
——土粒密度，g/cm3
為分散劑校正值。
(2) 乙種比重計
式中，——土粒比重校正值，查表2；
——乙種密度計讀數；
——懸液溫度校正值，查表1；
——彎液面校正值；
——分散劑校正值；
vx——懸液體積(＝1000ml)；
——20℃時純水的密度，取0.9982g/cm3。
3、在半對數座標上繪製顆粒大小分布曲線，求不均勻係數cu和曲率係數cc，說明該土的均一性。
必須指出的是, 當試樣中既有小於0.075mm的顆粒, 又有大於0.075mm的顆粒, 需進行密度計法和篩析法聯合分析時, 應考慮到小於0.
075mm的試樣質量佔試樣總質量的百分比, 即應將按式(1-4)或式(1-5)所得的計算結果, 再乘以小於0.075mm的試樣質量佔試樣總質量的百分數, 然後再分別繪製密度計法和篩析法所得的顆粒大小分布曲線, 並將兩段曲線連成一條平滑的曲線。
4、記錄
顆粒分析試驗記錄表（密度計）
工程編號試驗者土樣編號濕土質量
含水率乾土質量土粒比重比重校正值彎液面校正值
結果分析：
5、繪製曲線圖見下頁
思考題1、加分散劑和煮沸的目的是什麼
2、比重計的讀數時間間隔為什麼前短後長？
3、取土樣進行試驗，比重計法一般採用30剋土，太多貨太少對實驗有什麼影響
試驗二、界限含水率試驗
細粒土由於含水量不同，分別處於流動狀態、可塑狀態、半固體狀態和固體狀態。液限是細粒土由可塑狀態轉入到流動狀態的界限含水量，塑限是細粒土由半固態轉入到可塑狀態的界限含水量，縮限是細粒土從半固體狀態繼續蒸發水分過渡到固體狀態時提及不再收縮的含水量。各項含水量的測定按含水量試驗的烘箱法進行。
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