DB22T 2420-2015 泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定VIP

ICS73040D21备案号484352016DB22吉林省地方标准DB22/T24202015泥炭、基质和土壤调理剂基本物理性质测定DETERMINATIONOFPEATSOILCONDITIONER,MATRIXANDBASICPHYSICALPROPERTIES20151215发布20160125实施吉林省质量技术监督局发布DB22/T24202015I前言本标准按照GB/T112009和GB/T2000142001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。DB22/T242020151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。31空气体积AIRVOLUME泥炭、基质和土壤调理剂中被空气填充的空间。32干容重DRYBULKDENSITY单位体积内泥炭、基质和土壤调理剂烘干后重量。33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。34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。35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。36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51双环样筒DB22/T242020152511样筒材料与制作双环样筒（图A1）和固定圈，可用刚性不会变形材料在120的温度下制成。512下环样筒5121环形样筒的内径（D1）（1001）MM，高（H1）（501）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。5122可拆卸的纱网固定圈高20MM，直径比样品环大75MM85MM。5123不可生物降解的化纤纱布筛网，孔径01MM。513上环样筒5131上环内径与下环相同，制作方式（5121），高度（531）MM。5132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。52塑料管直径约14CM，长约14CM，体积约2100CM3。管材的一端绷紧纱布（5123）。53水浴至少能够固定4个塑料管（52），管可站立在粗筛网上。水浴深度超过14CM。54砂质吸力台按附件A要求准备砂质吸力台（图A3），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A3）。吸力可用张力计或压力传感器测量。55通风干燥箱温度不低于110。56分析天平感量01G。57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71润湿711将样品在5KPA水吸力下饱和、平衡。712用部分润湿的样品填装2个塑料管52，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5123，防止试样漏出管外。713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。714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A4）715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）。DB22/T242020153716拆下试样管，立即放置在砂质吸力台（54）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。72管内样品充填721确保带有固定圈的纱网（5123）固定在下部环状样筒上（5122）。将上部环状样筒固定在下部环状样筒上（513）。722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。723用平浅容器（57）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。724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（53），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。725在24H内维持水位恒定。（图A5）。注可以使用两个不同的水浴，1KPA，另一个用5KPA的吸力。73吸力731小心地拆下试样管，立即转移到砂质吸力台（54），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。732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48H72H。74环的分离741从砂质吸力台（54）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。742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。75吸力选择751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。752小心地将环放在砂质吸力台上（图A3），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。753定时检查，观察吸力水平调节管中有无气泡存在。754保持吸力直至达到平衡。至少48H，至多72H。755记录质量（M3）。756小心地将环放置在砂质吸力台上（图A3），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。757定时检查，观察吸入水平调节管中是否有气泡存在。758使用吸力直至达到平衡。时间至少48H，至多72H。759记录质量（M4）。76干燥761将样品放置在烘箱中（55），不改变样品结构，在（1032）下烘干至恒重（M5）。762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。77有机质（WOM）按DB22/T2244测定有机质含量。78灰分含量WASHDB22/T242020154按DB22/T2244测定灰分含量。8结果计算81样品圆环的体积样品圆环的体积1V计算见公式（1）121150HDV1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）。82干容重干容重BDD计算见公式（2）1000113VMMDBD2式中BDD干容重，单位为克每立方厘米（GCM3）；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）。83收缩值干燥后样品收缩值S计算见公式（3）10011VVVSM3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05D22H2，单位为立方厘米（CM3）。84密度物料密度DP计算见公式（4）265010015501001HASOMDWWP4式中DP物料密度，单位为克每立方厘米（GCM3）；OMW有机质含量的质量百分比，即100WASH，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。DB22/T24202015585总孔隙在1KPA状态下样品总孔隙度SP计算吸力，见公式（5）1001DBDSPDP5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（GCM3）；DP物料密度，单位为克每立方厘米（GCM3）；。86水体积在1KPA、5KPA、10KPA状态下计算水体积，见公式（6）、（7）、（8）1001152VMMKPAATWV61005153VMMKPAATWV710010154VMMKPAATWV8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）。87空气体积在1KPA、5KPA和10KPA状态下计算空气体积，见公式（9）、（10）、（11）KPAATWPKPAATAVSV119KPAATWPKPAATAVSV5510KPAATWPKPAATAVSV101011式中VA空气体积，在1KPA、5KPA、10KPA状态下，单位为体积百分比（V/V）；SP总孔隙，湿样品在1KPA状态下，单位为体积百分比（V/V）；VW水体积，湿样品在1KPA、5KPA、10KPA状态下，单位为体积百分比（V/V）。9重复次数密度测试重复两次，其余项目重复四次。10精度DB22/T242020156重复性和再现性见附录B。DB22/T242020157AA附录A（规范性附录）砂质吸力台的结构如图A2所示，用半刚性管建立一个潮汐排水系统，然后安装在试验箱的底面上，四周离开箱壁2CM。将所有接口用水泥或防水粘合剂密封。在管的下边切开一个1CM长的狭缝，在1CM2CM空间里。用尼龙纱缠绕包裹三层。用塞子将PVC管安在排水系统上，用水泥将塞子固定在排水出口上。按图A3A4安装上述器件和外部管件。打开水龙头，冲刷排水系统排出空气。用脱气蒸馏水充填管子，把试验箱装到一半的空间。将吸气瓶51和真空泵在B点联接。在池子底部撒上1CM厚粗砂覆盖排水系统表面，确保向排水口的斜度被砂质内部固定。其上添加3厘米的饱和细沙。打开水龙头，开动真空泵抽空水分，但要继续维持水位在沙面以上。当排水管看不到气泡时，关上水龙头，添加第二层饱和细沙。重复添加细沙和排除沙中空气操作，直到系统中没有空气迹象。最后从B上移除真空系统，通过调整排水水位瓶的外流高度，建立理想压力。打开水龙头A，排掉多余水分。理想的水压是HCM。在砂质仍然湿润状态时，砂质表面放置尼龙纱网。为了测试砂在超过理想压力时拥有的进气量，在这个高度放置平衡瓶2天，以10MIN20CM高度间隔提升水位，直至表面被水淹没，重新连接真空源，检查出口管中是否有空气出现。在填充容器的最后阶段，细料可能积聚在表面或悬浮在水中，放置过夜，在重新填充之前刮去容器中的材料。空气进入在任何时间都能发生，用去空气水再次淹没沙盘，允许排水到预先设定的吸力。在沙盘变成空气封闭时，在B点使用真空吸力，但只有在表面被水淹没是才可以这样做。否则空气就可能进入系统。为了建立商业化吸力台，应该选用严格分级的、颗粒分布狭窄的、水洗的工业沙。一些分级的适宜颗粒分布和具有相应吸力的工业沙见表A1。如果能达到所要求的空气值，允许使用其他包装材料，如玻璃微珠或氧化铝粉。注吸力表的设计实例。表A1吸力台允许的砂和石英粉含量允许含量V/V典型的粒度分布粗沙A中粒砂B细砂C600M111200M至600M6181100M至200M36681163M至100M1203020M至63M135220M005注1帕斯卡压力但许多其他单位仍在使用标准单元。表A1ISO112741998提供大多数单位转换。注2A为吸引的基础表。注3B为表面在5KPA负压吸5KPA50CM。注4C为表面在11KPA负压吸11KPA110CM。DB22/T242020158说明1上环；2固定圈；3下样品环；4纱布固定圈；5尼龙纱布。图A1双环样筒说明1尼龙纱；2塞子；3底槽。图A2沙箱排水系统DB22/T242020159说明1水罐；2吸力液面调节器；3砂质吸力台；4双环样筒；5校准砂；6排水系统；7出口和水龙头（B点）；8水龙头A；9尼龙软管。图A3砂质吸力台DB22/T2420201510单位为毫米（MM）说明1尼龙纱；2水浴；3塑料管；4网格；5带水龙头的出水口。图A4润湿水浴DB22/T2420201511单位为毫米（MM）说明1尼龙纱；2水浴槽；3双环样筒；4网格；5带水龙头出水口。图A5饱和水浴（室间基质物理特性测定结DB22/T242020151BB附录B（资料性附录）两个实验室间干容重测定结果汇总表在两个实验给出的表B1B10测定了三个不同类型基质样品的物理性质，1995年测定了未添加肥料的泥炭和珍珠岩、发酵粗糙树皮和发酵秸秆以及家庭生活废弃物。2004年测定了添加肥料的泥炭/蛭石基质、粗粒椰糠碎末和发酵绿色废物。对样品以收到基进行了测试。表B1两个实验室间干容重测定结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆和生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗糙椰糠碎末发酵绿色废弃物消除异常后保留的实验室数目101112151615数量的异常数（实验室）100101平均值KGM310251906322317487222817重复性标准偏差SRKGM3173419535475241611重复性相对标准偏差（）167220166272333217重复性值，R2,8SR（KGM3）4841173149813316741710重现性标准偏差SRKGM3255824142812218381697重现性相对标准偏差（）2494334436981161602重现性极值，R2,8SR（KGM3）71523083997341823474751表B2实验室间收缩率测定结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆与生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗椰糠碎末发酵绿色有机废料消除异常后保留的实验室数目9910141213异常值的实验室数000021平均值V/V259216278338164154重复性标准偏差SRV/V058105102182193170重复性的相对标准偏差（）22548536753811781105重复性限，R2,8SR（V/V）163293285510542476重复性标准偏差SRV/V548324245540732446表B3实验室间比重测定结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆与生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗椰糠碎末发酵绿色有机废料消除异常后保留的实验室数目910118910数量的异常数（实验室）211654平均值KGM3169117282005189815792056重复性标准偏差SRKGM3951126011862410642370重复性相对标准偏差（）056073059013004115重复性值，R2,8SR（KGM3）2663533326751806635重现性标准偏差SRKGM311933243287596313553051重现性相对标准偏差（）071189143051086148重现性极值，R2,8SR（KGM3）334908805269737948544DB22/T242020151表B4两个实验室间总孔隙空间的测定的试验结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆与生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗椰糠碎末发酵绿色有机废料消除异常后保留的实验室数目111112141615数量的异常数（实验室）000201平均值KGM3940889839908955862重复性标准偏差SRKGM3008031028024013032重复性相对标准偏差（）008035033027014037重复性值，R2,8SR（KGM3）022086079068037090重现性标准偏差SRKGM3023053066071064141重现性相对标准偏差（）024060078078067141重现性极值，R2,8SR（KGM3）063148184198180341表B5在1KPA水压力体积含水量的测定两个实验室试验的结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆与生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗椰糠碎末发酵绿色有机废料消除异常后保留的实验室数目111112151615数量的异常数（实验室）000101平均值KGM3779627520823378449重复性标准偏差SRKGM3060173063121145137重复性相对标准偏差（）076276121147385304重复性值，R2,8SR（KGM3）169485177340407382重现性标准偏差SRKGM3326381378335326355重现性相对标准偏差（）418609727406862789重现性极值，R2,8SR（KGM3）91210681059937913993表B6在1KPA水压力的空气体积含量的测定两个实验室间试验的结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆与生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗椰糠碎末发酵绿色有机废料消除异常后保留的实验室数目111112151515数量的异常数（实验室）000101平均值KGM316026231983577408重复性标准偏差SRKGM3057183078137161168重复性相对标准偏差（）3566972451648279412重复性值，R2,8SR（KGM3）158512219385451470重现性标准偏差SRKGM3333413426371356377重现性相对标准偏差（）2073157413364452618925重现性极值，R2,8SR（KGM3）9311156119410399971057表B7在5KPA水压力体积含水量的测定两个实验室间试验的结果汇总表样品未施肥的泥炭或珍珠岩发酵粗树皮发酵秸秆与生活垃圾施肥泥炭或蛭石基质粗椰糠碎末发酵绿色有机废料消除异常后保留的实验室数目121314数量的异常数（实验室）221平均值KGM3564320350重复性标准偏差SRKGM3157386296重复性相对标准偏差（）249346290重复性值，R2,8SR（KGM3）552317318重现性标准偏差SRKGM3371356377重现性相对