DB22/T 2420-2015 泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定

ICS

73.040

D21

DB22

吉林省地方标准

DB22/T2420—2015

泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定

Determinationofpeatsoilconditioner,matrixandbasicphysicalproperties

2015-12-15发布2016-01-25实施

吉林省质量技术监督局发布

DB22/T2420—2015

前

言

本标准按照GB/T1.1-2009和GB/T20001.4-2001给出的规则进行起草。

本标准由泥炭标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：东北师范大学泥炭研究所、吉林省质监标准化技术中心、东北师范大学地理科学

学院。

本标准主要起草人：孟宪民、闫木林、许春明、王升忠、刘媛媛、赵红艳、王忠强、谭亭君。

I

DB22/T2420—2015

泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定

1范围

本标准规定了泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定的术语和定义、测定原理、设备、样品制

备、步骤、结果计算、重复次数、精度。

本标准适用于泥炭、基质和土壤调理剂的空气体积、干容重、总孔隙度、收缩值、水体积和比重的

测定。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

DB22/T2244泥炭与泥炭基质体积测定容重法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

空气体积airvolume

泥炭、基质和土壤调理剂中被空气填充的空间。

3.2

干容重drybulkdensity

单位体积内泥炭、基质和土壤调理剂烘干后重量。

3.3

总孔隙totalporespace

泥炭、基质和土壤调理剂中被水和空气所占据的体积。

3.4

收缩值shrinkagevalue

潮湿泥炭、基质和土壤调理剂样品干燥后其体积损失量。

3.5

水体积watervolume

泥炭、基质和土壤调理剂中被水所占据的空间体积。

3.6

密度proportion

泥炭、基质和土壤调理剂的固体物质（矿物质和有机质）总质量与这些颗粒所占体积的比值。

4测定原理

样品浸没在水中直至饱和，然后在–5kPa吸力下于砂箱中平衡。把样品转移到双环样筒中，重新

润湿样品，在–1kPa吸力下平衡。样品平衡后，根据下环样品湿重和干重数据计算样品的物理性质。

测定可以采用–1kPa水吸力，也可以选用–5kPa和-10kPa的水吸力。

5设备

5.1双环样筒

1

DB22/T2420—2015

5.1.1样筒材料与制作

双环样筒（图A.1）和固定圈，可用刚性不会变形材料在120℃的温度下制成。

5.1.2下环样筒

5.1.2.1环形样筒的内径（d1）：（100±1）mm，高（h1）：（50±1）mm。环应单独制成，并测定其

体积（V1），记录其重量（m1)。每个下环样筒须进行标记。体积测定可通过测量平均高度（h1）来确定，

每个高度至少测定十次重复。环状样筒的平均直径（d1）应该用卡规从顶部、中部和底部分别进行重复

测定。

5.1.2.2可拆卸的纱网固定圈：高20mm，直径比样品环大7.5mm～8.5mm。

5.1.2.3不可生物降解的化纤纱布筛网，孔径0.1mm。

5.1.3上环样筒

5.1.3.1上环内径与下环相同，制作方式（5.1.2.1），高度：（53±1）mm。

5.1.3.2固定圈：固定在环上，测试时可将上环样筒固定在下环样筒上。

5.2塑料管

直径约14cm，长约14cm，体积约2100cm3。管材的一端绷紧纱布（5.1.2.3）。

5.3水浴

至少能够固定4个塑料管（5.2），管可站立在粗筛网上。水浴深度超过14cm。

5.4砂质吸力台

按附件A要求准备砂质吸力台（图A.3），为获得所需吸力要采用不同粒径的细沙配制。塑料管内待

测样品水吸力–5kPa可从塑料管底部的吸力计测量。环状样筒的吸力–1kPa、-5kPa和-10kPa吸力，

可从下环中间测定（图A.3）。吸力可用张力计或压力传感器测量。

5.5通风干燥箱

温度不低于110℃。

5.6分析天平

感量0.1g。

5.7平浅容器、勺或匙

容量约50mL。

6样品制备

按DB22/T2244的规定执行。

7步骤

7.1润湿

7.1.1将样品在-5kPa水吸力下饱和、平衡。

7.1.2用部分润湿的样品填装2个塑料管(5.2)，操作时防止人为造成空隙。用橡皮筋捆绑化纤纱布

封住管头(5.1.2.3)，防止试样漏出管外。

7.1.3缓慢稳定地向水浴注水，直到水位达到试样管上端1cm。注水过程大约需要30min。

7.1.4如果试样管出现漂浮迹象，可在试样管上放置重物盘。允许水分从管上部蒸发扩散，同时应确

保样品不被压实。（图A.4）

7.1.5保持水浴中的水位恒定，直到管中样品彻底浸湿（浸湿时间不低于36h）。

2

DB22/T2420—2015

7.1.6拆下试样管，立即放置在砂质吸力台（5.4）上。试样管底部应充分与砂接触。在–5kPa吸力

状态下，从管底连续测量吸力48h。

7.2管内样品充填

7.2.1确保带有固定圈的纱网（5.1.2.3）固定在下部环状样筒上（5.1.2.2）。将上部环状样筒固定

在下部环状样筒上（5.1.3）。

7.2.2将塑料样品管中已达到平衡（–5kPa）湿样品倾倒到干净的表面上，轻轻混合样品，注意不要

使样品收到任何物理影响。

7.2.3用平浅容器（5.7）转移约50mL混合样品到已经准备好了的环状样筒中，注意避免压实或人工

造成的空隙，完全移除活动环。

7.2.4用样品至少填充4个样筒，将这些样筒放置在装有铁丝网的空水浴中。缓慢均匀地向水浴中注

入清水（5.3），控制水位高度在距试样管顶部1cm高度。整个注水过程大约耗时30min。

7.2.5在24h内维持水位恒定。（图A.5）。

注：可以使用两个不同的水浴，–1kPa，另一个用–5kPa的吸力。

7.3吸力

7.3.1小心地拆下试样管，立即转移到砂质吸力台（5.4），确保沙子和单元底部紧密接触。盖上砂箱，

在–1kPa状态下，从下环中部测量水吸力。

7.3.2定时检查，在吸水吸力水平稳定器的管中不能有气泡存在。使用吸力达到平衡。整个测定过程

至少需要48h～72h。

7.4环的分离

7.4.1从砂质吸力台（5.4）移出双环样品筒，放置在平坦固体表面。小心向上拆下上环，用刀或直边

钢尺无压实地刮出样品环顶部多余物料，纤维材料的刮平最好用剪刀切断多余物，尽量小心，避免扰动。

7.4.2除去附着在样品环外侧的物料，并记录质量（m2），注意不要转动样品环。

7.5吸力选择

7.5.1可选吸-5kPa及-10kPa水吸力。

注：在–1kPa吸力下，也可在–5kPa和-10kPa压力下，测定空气和水体积。如果在–1kPa水和空气体积数字是

可靠，下面的操作过程可以跳过。

7.5.2小心地将环放在砂质吸力台上（图A.3），确保沙子和环下部之间紧密接触。盖上砂箱，在–5

kPa状态下，从环中测量。

7.5.3定时检查，观察吸力水平调节管中有无气泡存在。

7.5.4保持吸力直至达到平衡。至少48h，至多72h。

7.5.5记录质量（m3）。

7.5.6小心地将环放置在砂质吸力台上（图A.3），确保有沙和环下部之间紧密接触。盖上砂箱，在

–10kPa状态下，从环的中部测量。

7.5.7定时检查，观察吸入水平调节管中是否有气泡存在。

7.5.8使用吸力直至达到平衡。时间至少48h，至多72h。

7.5.9记录质量（m4）。

7.6干燥

7.6.1将样品放置在烘箱中（5.5），不改变样品结构，在（103±2）℃下烘干至恒重（m5）。

7.6.2移出环，用游标卡尺测量干燥样品的平均高度（h2）（四次重复）和平均直径（d2）（顶部、中

部和底部三次重复）。

注：本操作程序不能测定粒状材料，因为它们不能在干燥中保持外形。在这些情况下，建议在干燥前测定其高度。

7.7有机质（Wom）

按DB22/T2244测定有机质含量。

7.8灰分含量(Wash)

3

DB22/T2420—2015

按DB22/T2244测定灰分含量。

8结果计算

8.1样品圆环的体积

样品圆环的体积V1计算见公式（1）：

2

V1=[π⋅(0.5d1)⋅h1]...................................(1)

式中：

3

V1——环的体积，单位为立方厘米（cm）；

d1——样品环直径，单位为厘米（cm）；

h1——样品环高度，单位为厘米（cm）。

8.2干容重

干容重DBD计算见公式（2）：

()m3−m1

DBD=×1000.................................(2)

V1

式中：

-3

DBD——干容重，单位为克每立方厘米（g·cm）；

m1——样品环质量，单位为克（g）；

m3——干样品加样环重量，单位为克（g）；

3

V1——样品环体积，单位为立方厘米（cm）。

8.3收缩值

干燥后样品收缩值S%计算见公式（3）：

V1−Vm

S%=×100...................................(3)

V1

式中：

S%——样品干燥后的收缩值，单位为体积百分比[%（v/v）]；

3

V1——同一样品环的体积，单位为立方厘米（cm）；

23

Vm——干燥样品平均体积{π(0.5·d2)·h2}，单位为立方厘米（cm）。

8.4密度

物料密度PD计算见公式（4）：

1

P=..............................(4)

DWW

om+ash

100×1550100×2650

式中：

-3

PD——物料密度，单位为克每立方厘米（g·cm）；

Wom——有机质含量的质量百分比，即100-Wash，单位为百分比（%）；

Wash——灰分的质量百分比，单位为百分比（%）；

1550——有机质经验常数；

2650——灰分经验常数。

4

DB22/T2420—2015

8.5总孔隙

在–1kPa状态下样品总孔隙度PS计算吸力，见公式（5）：

⎡⎛D⎞⎤

⎜bd⎟..................................(5)

Ps=⎢1−⎜⎟⎥×100

⎣⎝Pd⎠⎦

式中：

Ps——总孔隙，单位为体积百分比[%（v/v）]；

-3

Dbd——物料容重，单位为克每立方厘米（g·cm）；

-3

Pd——物料密度，单位为克每立方厘米（g·cm）；。

8.6水体积

在–1kPa、-5kPa、-10kPa状态下计算水体积，见公式（6）、（7）、（8）：

⎛m−m⎞

⎜25⎟..............................(6)

Wvat()-1kpa=⎜⎟×100

⎝V1⎠

⎛m−m⎞

⎜35⎟..............................(7)

Wvat()-5kpa=⎜⎟×100

⎝V1⎠

⎛m−m⎞

⎜45⎟.............................(8)

Wvat()-10kpa=⎜⎟×100

⎝V1⎠

式中：

Wv——水体积，湿样品在–1kPa、–5kPa、或–10kPa吸力下测定，单位为