1、界限含水率试验 液限和塑限陈宝 土力学试验之一 界限含水率试验 试验目的试验原理试验方法与仪器设备操作步骤成果整理 试验目的 为了确定粘性土由流动状态 可塑状态和半固体状态 固体状态相互转化时的分界含水率 它是土工试验中的基本指标之一 为划分土类 计算天然稠度 塑性指数IP 液性指数IL 供工程设计和施工之用 试验原理 由于含水率不同 土体分别处于流动状态 可塑状态 半固体状态 固体状态 流动状态和可塑状态的分界含水率称为土的液限 可塑状态和半固体状态的分界含水率称为土的塑限 坚硬状态 半固体 可塑状态 流动状态 0 w wL 液限 wP 塑限 试验方法与仪器设备 液限试验 落锥法 76克液限
2、仪 锥角为30度 距锥尖10毫米处有环状刻度线 试样杯 内径为40mm 高度为30mm 小平铲 土工刀塑限试验 搓条法毛玻璃 试样盒 天平 吸耳球 吹风机 烘箱 抹布等 试验方法与仪器设备 液 塑限联合测定 锥式液限仪 液 塑限联合测定仪 图1 毛玻璃板 小平铲 土工刀 试样盒 天平 恒温烘箱 纯水 吸耳球 吹风机 小铁筐 抹布等 试验步骤 液限试验 1 用小平铲和土工刀将土试样在毛玻璃上搅拌均匀 将泥料装入试样杯 装料时可用土工刀分层装入试样杯 在装料过程中 注意勿使土内聚集空气 并不时予以轻敲 以除去杯内气泡 然后用土工刀将多余的土料刮去 使其与杯口齐 2 将落锥用布擦净 并用少量的凡士林
3、涂于锥身及尖端 3 提住锥体的手柄 使圆锥垂直 轻轻地放在土样表面上 尖端刚与泥面接触 任其自身重量沉入土中 试验步骤 液限试验 4 若锥体经15秒钟自由落入试样的深度恰为10毫米时 即表示达到液限 若小于10毫米 则表示土中含水量低于液限 此时需加入少量的水于试样中 重新拌和 然后重复试验其落入深度 如锥体落入深度大于10毫米 则表示土中含水量大于液限 需取出土样重新搅拌风干 差距较大时可借助吹风机吹干 但要边吹边搅拌 5 可事先在小平铲上制成适当大小的土饼 密实 表面平滑 厚度大于10毫米 用落锥检验其稠度大致情况 以平衡锥下落深度为准 然后才正式试验 试验步骤 液限试验 6 当锥体下沉深
4、度均为10毫米时 用土工刀从杯中落坑附近取出两块约10 15克湿土 约大拇指上半部分的大小 分别放入两个试样盒中 土样应完全放入试样盒 盒盖和盒身外部不得沾有泥土 迅速盖上盒盖 到天平上测定其湿土加盒重g1 试验步骤 塑限试验 1 将制备好的试样在手中揉捏至不粘手 捏扁 当出现裂缝时 表示其含水率接近塑限 2 取接近塑限含水率的试样3 5g 用手搓成椭球形 放在毛玻璃板上用手掌滚搓 滚搓时手掌的压力要均匀地施加在土条上 不得使土条在毛玻璃板上无力滚动 土条不得有空心现象 土条长度不宜大于手掌宽度 3 当土条直径搓成3mm时产生裂缝 并开始断裂 表示试样的含水率达到塑限含水率 当土条直径搓成3m
5、m时不产生裂缝或土条直径大于3mm时开始断裂 表示试样的含古水率高于塑限或低于塑限 都应重新取样进行试验 4 取直径3mm有裂缝的土条分别放入两个试样盒中 每个试样盒各取3 5g 迅速盖上盒盖 到天平上测定其湿土加盒重g1 试验步骤 液 塑限联合测定试验 1将制备的试样充分调拌均匀 填入试样杯中 填样时不应留有空隙 较干的试样应充分搓揉 密实地填入试样杯中 填满后刮平表面 2将试样杯放在联合测定仪的升降座上 在圆锥上抹一薄层凡士林 接通电源 使电磁铁吸住圆锥 3调节零点 将屏幕上的标尺调在零位 调整升降座 使圆锥尖接触试样表面 指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样 经5s后测读圆锥下沉深度 显示在屏
6、幕上 取出试样杯 挖去锥尖入土处的凡士林 取锥体附近的试样不少于10g 放入称量盒内 测定含水率 试验步骤 液 塑限联合测定试验 4将全部试样再加水或吹干并调匀 重复本条3至5款的步骤分别测定第二点 第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率 液塑限联合测定应不少于三点 注 圆锥入土深度宜为3 4mm 7 9mm 15 17mm 本实验课建议做四点 圆锥下沉深度与含水率关系曲线 成果分析 液限试验和塑限试验 1 空盒重量g0可根据盒身编号查取 或在天平上称取 2 液限和塑限各取两个土样分别放入两个试样盒 共计四个土样 然后测定湿土加盒重g1 3 湿土加盒重获得后 打开试样盒盖 扣在盒身下面 统一放
7、置在小铁筐内 放入一张标记试验班和组员姓名的小纸条 以便查找 送进110度烘箱烘干至少8个小时 第二天中午12点半之前来本实验室称取干土加盒重g2 4 计算含水量 成果分析 液 塑限联合测定试验 1 空盒重量g0可根据盒身编号查取 或在天平上称取 2 每次试验取一个土样分别 共计四个土样分别放入四个试样盒 然后测定湿土加盒重g1 3 湿土加盒重获得后 打开试样盒盖 扣在盒身下面 统一放置在小铁筐内 放入一张标记试验班和组员姓名的小纸条 以便查找 送进110度烘箱烘干至少8个小时 第二天上午8点半到中午12点半之间来本实验室称取干土加盒重g2 4 计算含水量 w g1 g2 g2 g0 X100
8、 成果分析 液 塑限联合测定试验 1以含水率为横坐标 圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线 如图2所示 三点应在一直线上如图中A线 当三点不在一直线上时 通过高含水率的点和其余两点连成二条直线 在下沉为2mm处查得相应的2个含水率 当两个含水率的差值小于2 时 应以两点含水率的平均值与高含水率的点连一直线如图中B线 当两个含水率的差值大于 等于2 时 应重做试验 2在含水率与圆锥下沉深度关系图上查得下沉深度为10mm所对应的含水率为10mm液限 查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限 取值以百分数表示 准确至0 1 成果分析 5 计算塑性指数IP IP WL WP6 计算液限指数IL IL W WP IP7 对粘性土进行分类 粘土 IP 17粉质粘土 17 IP 10粘质粉土 10 IP 38 对粘性状态进行分类 坚硬 IL 0软塑 0 751 0可塑 0 25 IL 0 75
