灼烧温度对有机质含量测试结果影响研究

程芸; 杨纬卿; 张伟; 李育红; 沈家仁

doi:10.3969/j.issn.1007-2993.2021.06.011

灼烧温度对有机质含量测试结果影响研究

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2021.06.011

云南建投第一勘察设计有限公司，云南昆明　650033

详细信息

作者简介:
程　芸，女，1986年生，汉族，湖北孝感人，工学硕士，高级工程师，主要从事岩土工程勘察、试验及科研工作。E-mail：276069218@qq.com

中图分类号: TU 41
计量
- 文章访问数: 201
- HTML全文浏览量: 30
- PDF下载量: 42
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2021-05-18
- 刊出日期: 2021-12-10

Study on the Influence of Burning Temperature on Organic Matter Content Test

YCIH No.1 Engineering Survey and Design Co., Ltd., Kunming 650033, Yunnan, China

摘要

摘要: 针对滇池湖相沉积代表性泥炭土，采用灼失量法测试有机质含量，研究其在不同灼烧温度（75℃、85℃、105℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、550℃、650℃、950℃）下的灼失量、比重、颜色等性质的变化特征及内在机理。研究表明：灼失量随温度的升高逐渐增加并最终趋于稳定，可以明显划分为4个阶段：基本不变、急速增长、缓慢增长和基本稳定阶段；土粒比重随温度升高而逐渐增大；土样颜色由黑色逐渐变为深灰色、褐色至砖红色，反映了不同灼烧温度下有机质分解损失和矿物转化过程。在试验研究的基础上，提出滇池泥炭土及同类型土有机质测试的合理灼烧温度范围为400～550℃。研究结果对合理测定有机质含量及泥炭土判定有一定的指导意义。
- 有机质含量 /
- 灼失量 /
- 温度 /
- 泥炭土
Abstract: Aiming at the Dian Lake sedimentary peat soil, the ignition loss method was used to test the organic matter content. The variation characteristics and internal mechanism of the ignition loss, specific gravity and color of the peat soil at different burning temperatures (75℃, 85℃, 105℃, 200℃, 250℃, 300℃, 350℃, 400℃, 550℃, 650℃, 950℃) were studied. The results show that the ignition loss gradually increases with the rise of temperature and finally stabilizes. According to the variation of ignition loss, it can be divided into four development stages: basically unchanged, rapid growth, slow growth and basically stable stage. The specific gravity of soil increases with the rise of temperature. The color of soil changed from black to dark gray, brown to brick red, reflecting the decomposition loss of organic matter and mineral transformation process at different burning temperatures. On the basis of experimental research, it is suggested that the reasonable burning temperature should be 400℃ to 550℃ to test organic matter content for the Dian Lake peat soil or the same type of soil. The results have certain guiding significance for test of organic matter content and determination of peat soil.
- organic matter content /
- ignition loss /
- temperature /
- peat soil

HTML全文

图 1 滇池泥炭土试样

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 W_u–T关系曲线

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 不同温度灼烧后泥炭土状态

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 有机质测试常见方法对比表

序号	测试方法	适用范围	优缺点
1	TOC分析仪法	适用于所有土类	测试精度高、但仪器价格昂贵，试验室使用极少
2	重铬酸钾容量法	适用于有机质含量小于15%的土	采用较高温度融样时对环境有污染，产生难闻的气味；当有机质含量较高时，测试结果偏差较大
3	灼失量法	适用于所有土类	现行《岩土工程勘察规范》推荐测试方法，现行《土工试验方法标准》中未列出；其他行业土工试验规程中有采用，但对灼烧温度的规定并不统一，主要有550℃、700℃、950℃三种

下载: 导出CSV

表 2 不同灼烧温度下所测得灼失量

编号	不同灼烧温度下所测得灼失量/%
编号	75℃	85℃	105℃	200℃	250℃	300℃	350℃	400℃	550℃	650℃	950℃
1	5.3	5.9	7.1	25.2	58.3	65.3	68.1	69.3	70.4	70.7	71.3
2	5.2	5.9	7.1	24.2	57.6	65.6	68.2	69.4	70.4	70.6	71.3
3	3.4	3.9	4.9	19.0	39.5	45.4	47.6	48.8	50.7	51.0	51.6
4	2.9	3.5	4.4	17.3	38.0	44.2	46.8	47.9	49.9	50.2	50.9
5	2.9	3.4	4.4	19.5	36.8	40.9	43.0	45.0	47.2	47.6	48.3
6	2.8	3.4	4.3	19.8	36.5	41.0	43.0	44.9	47.0	47.4	48.3
7	5.2	6.0	7.7	30.2	66.6	75.8	80.3	82.9	83.7	84.4	84.8
8	5.1	5.9	7.4	27.0	65.0	75.0	79.8	82.7	83.7	84.4	84.7
9	2.1	2.4	3.1	13.6	22.1	23.8	25.1	26.9	29.1	29.6	30.5
10	2.1	2.4	3.1	13.3	22.2	24.0	25.3	26.9	29.1	29.9	30.7
11	5.1	5.9	7.5	29.8	64.2	70.5	76.0	79.8	80.9	82.0	82.4
12	4.9	5.6	7.2	29.7	54.9	58.0	60.6	62.6	64.8	65.3	66.2
13	5.6	6.1	7.3	24.8	53.3	55.1	59.5	63.5	65.2	65.8	66.6
14	5.5	6.0	7.2	24.7	51.1	54.6	60.4	63.7	65.2	66.1	67.1
15	3.0	3.4	4.5	23.2	50.3	52.9	59.2	64.7	66.8	67.7	68.5
16	3.0	3.4	4.5	23.1	41.4	43.0	46.2	48.7	50.9	52.0	53.1

下载: 导出CSV

表 3 在不同温度灼烧后土样比重

编号	不同温度灼烧后土样比重G_s
编号	65℃	105℃	250℃	400℃	550℃	950℃
1	1.55	1.58	2.70	2.74	2.76	2.77
2	1.76	1.83	2.58	2.69	2.74
3	1.85	1.87	2.53	2.66	2.72
4	2.10	2.16	2.60	2.66	2.74
5	1.63	1.67	2.51	2.67	2.73
6	1.80	1.83	2.62	2.69	2.73

下载: 导出CSV

表 4 不同行业规程对灼失量法灼烧温度的规定

Table 4. Provisions of different industry codes for burning temperature of ignition loss method

	铁路工程岩土化学分析规程 TB 10103—2008	公路土工试验规程 JTG 3430—2020	土工试验规程 YS/T 5225—2016
温度/℃	550	950（中性和酸性土可采用700）	550

下载: 导出CSV

参考文献(11)

[1]	吕岩,佴磊,徐燕,等. 有机质对草炭土物理力学性质影响的机理分析[J]. 岩土工程学报,2011,33(4):655-660.
[2]	谷任国,房营光. 有机质和黏土矿物对软土流变性质影响的对比试验研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版),2008,36(10):31-36.
[3]	牟春梅,李佰锋. 有机质含量对软土力学性质影响效应分析[J]. 水文地质工程地质,2008,(3):42-46. doi: 10.3969/j.issn.1000-3665.2008.03.011
[4]	李皎. 有机质含量对土体物理力学性质的影响[J]. 中国水运,2017,17(2):102-103.
[5]	钱宝,刘凌,肖潇. 土壤有机质测定方法对比分析[J]. 河海大学学报(自然科学版),2011,39(1):34-38.
[6]	于彬,郭彦青,杨乐苏. 化学氧化法测定土壤有机质的研究进展[J]. 广东林业科技,2007,(1):100-103.
[7]	孔祥斌,冯秋兰,王嫚. 沿海地区土中有机质含量不同试验方法的比较[J]. 西部探矿工程,2007,(6):20-21. doi: 10.3969/j.issn.1004-5716.2007.06.009
[8]	朱广伟,秦伯强,高光,等. 灼烧对沉积物烧失量及铁、磷测定的影响[J]. 分析试验室,2004,23(8):72-76. doi: 10.3969/j.issn.1000-0720.2004.08.021
[9]	楼希华,毛晓慧,陈秀云. 土工试验中有机质含量测定方法对比研究[J]. 科技通报,2015,31(3):112-118. doi: 10.3969/j.issn.1001-7119.2015.03.027
[10]	ASTM D2974. Standard Test Methods for Moisture Ash, and Organic Matter of Peat and Other Organic Soils[S]. ASTM International, West Conshohocken PA, 2014.
[11]	谢刚. 黏土结合水的热分析定量研究方法[J]. 钻井液与完井液,2013,30(6):2-4.