DB22T 2420-2015 泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定

ICS 73.040D21备案号：48435-2016DB22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,matrixandbasicphysicalproperties2015-12-15发布2016-01-25实施吉林省质量技术监督局发布本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2420—2015I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。本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2420—20151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双环样筒本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2420—201525.1.1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）。本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2420—201537.1.6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–5kPa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)本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2420—20154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1V计算见公式（1）：()[]121150hd.πV⋅⋅=...................................(1)式中：1V——环的体积，单位为立方厘米（cm3）；1d——样品环直径，单位为厘米（cm）；1h——样品环高度，单位为厘米（cm）。8.2干容重干容重BDD计算见公式（2）：()1000113×−=VmmDBD.................................(2)式中：BDD——干容重，单位为克每立方厘米（g·cm-3）；1m——样品环质量，单位为克（g）；3m——干样品加样环重量，单位为克（g）；1V——样品环体积，单位为立方厘米（cm3）。8.3收缩值干燥后样品收缩值%S计算见公式（3）：10011×−=VVVSm%...................................(3)式中：%S——样品干燥后的收缩值，单位为体积百分比[%（v/v）]；1V——同一样品环的体积，单位为立方厘米（cm3）；mV——干燥样品平均体积{π(0.5·d2)2·h2}，单位为立方厘米（cm3）。8.4密度物料密度DP计算见公式（4）：265010015501001×+×=hasomDWWP..............................(4)式中：DP——物料密度，单位为克每立方厘米（g·cm-3）；omW——有机质含量的质量百分比，即100-Wash，单位为百分比（%）；ashW——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。本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2420—201558.5总孔隙在–1kPa状态下样品总孔隙度SP计算吸力，见公式（5）：1001×⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=dbdsPDP..................................(5)式中：sP——总孔隙，单位为体积百分比[%（v/v）]；bdD——物料容重，单位为克每立方厘米（g·cm-3）；dP——物料密度，单位为克每立方厘米（g·cm-3）；。8.6水体积在–1kPa、-5kPa、-10kPa状态下计算水体积，见公式（6）、（7）、（8）：()1001152×⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=Vmmkpa-atWv..............................(6)()1005153×⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=Vmmkpa-atWv..............................(7)()10010154×⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=Vmmkpa-atWv.............................(8)式中：vW——水体积，湿样品在–1kPa、–5kPa、或–10kPa吸力下测定，单位为体积百分比[%（v/v）]；1V——样品环体积，单位为立方厘米（cm3）；2m——湿样品加样品环在–1kPa吸力下的质量，单位为克（g）；3m——湿样品加样品环在–5kPa吸力下的质量，单位为克（g）；4m——湿样品加样品环在–10kPa吸力下的质量，单位为克（g）；5m——干燥样品加样环质量，单位为克（g）。8.7空气体积在–1kPa、–5kPa和-10kPa状态下计算空气体积，见公式（9）、（10）、（11）：()()kpa-atWPkpa-atAvsv11−=..............................(9)()()kpa-atWPkpa-atAvsv55−=.............................(10)()()k