界限含水量试验.PDF

试验四 界限含水量试验 概述 粘性土的状态随着含水量的变化而变化，当含水量不同时，粘性土可分别处 于固态、半固态、可塑状态及流动状态，粘性土从一种状态转到另一种状态的分 界含水量称为界限含水量。土从流动状态转到可塑状态的界限含水量称为液限 ω ；土从可塑状态转到半固体状态的界限含水量称为塑限ω ；土由半固体状态 L P 不断蒸发水分，则体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时人界限含水量称为缩限 ωS 。 土的塑性指数IP 是指液限与塑限的差值，由于塑性指数在一定程度上综合 反映了影响粘性土特征的各种重要因素，因此粘性土常按塑性指数进行分类。土 的液性指数I 是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，液性指数 L 可被用来表示粘性土所处的软硬状态，所以土的界限含水量是计算土的塑性指数 和液性指数不可缺少的指标，土的界限含水量还是估算地基土承载力待的一个重 要依据。 界限含水量试验要求土的颗粒粒径小于 0.5mm，且有机质量不超过 5%，且 宜采用天然含水量的试样，但也可采用风干试样，当试样中含有粒径大于 0.5mm 的土粒或杂质时，应过0.5mm 的筛。 一、液限试验 液限是区分粘性土可塑状态和流动状态的界限含水量，测定土的液限主要有 圆锥仪法、碟式仪法待试验方法，也可采用液塑限联合温室法测定土的液限。 (一) 圆锥仪液限试验 圆锥仪液限试验就是将质量为76g 的圆锥仪轻放在试样的表面，使其在自重 作用下沉入土中，若圆锥体经过 5s 恰好沉入 10mm 深度，此时试样的含水量就 是液限。 图4-1 锥式液限仪 1. 仪器设备 (1) 圆锥液限仪( 图4-1) ，主要有三个部分：①质量为 76g 且带有平衡装置的 圆锥，锤角 30°，高25mm，距锥尖 10 mm 处有环状刻度；②且金属材料或有机 玻璃制成的试样杯，直径不小于 40 mm ，高度不小于20 mm ；③硬木或金属制 成的平稳底座； (2) 称量 200g 、最小分度值 0.01 g 的天平； (3) 烘箱、干燥器； (4) 铝制称量盒、调土刀、小刀、毛玻璃板、滴管、吹风机、孔径为 0.5 mm 的 标准筛、研钵等设备。 2. 操作步骤 (1) 选取具有代表性的天然含水量土样或风干土样，若土中含有较多大于 0.5mm 的颗粒或夹有多量的杂物时，应将土样风干 后用带橡皮头的研杵研碎或 用木棒在橡皮板上压碎，然后再过 0.5mm 的筛。 (2) 当采用天然含水量土样时，取代表性土样 250g ，将试样放在橡皮板或毛 玻璃板上用纯水将土样调成均匀膏状，然后放入调土皿中，盖上湿布，浸润过夜。 (3) 将土样用调土刀调拦均匀后，分层装入试样杯中，并注意土中不能留有 空隙，装满试杯后刮去余土使土样与杯口齐平，并将试样杯放在底座上。 (4) 将圆锥仪擦拭干净，并在锥尖上抹一薄层凡士林，两指捏住圆锥仪手柄， 保持锥休垂直，当圆锥仪锥尖与试样表面正好接触时，轻轻松手让锥体自由沉入 1 土中。 (5) 放锥后约经 5s，锥体入土深度恰好为 10mm 的圆锥环状刻度线处，此时 土的含水量即为液限。 (6) 若锥体入土深度超过或小于 10mm 时，表示试样的含水量高于或低于液 限，应该用小刀挖去沾有凡士林的土，然后将试样全部取出，放在橡皮板或毛玻 璃板上，根据试样的干 、湿情况，适当加纯水或边调拦边风干 重新拌和，然后 重复(3)～(5)试验步骤。 (7) 取出锥体，用小刀挖去沾有凡士林的土，然后取锥也附近土样约 10～ 15g，放入称量盒内，测定其含水量。 锥式液限仪沉入土体中的几种情况如图 4-2 所示 。 图4-2 碟式液限仪沉入土体中的几种情况 3. 成果整理 按式(4-1)计算液限：