路基工程試驗檢測-界限含水率測定

界限含水率基本概念01液塑限聯(lián)合測定儀法0201界限含水率基本概念界限含水率基本概念粘性土的狀態(tài)與界限含水率IncreasingWatercontentSolid固態(tài)semiSolid半固態(tài)Plastic塑態(tài)Liquid液態(tài)Shrinkagelimit收縮限Plasticlimit

塑限Liquidlimit

液限WsWpWLVW粘性土的稠度狀態(tài)粘性土因含水多少而表現(xiàn)出的稀稠軟硬程度，稱為稠度。因含水多少而呈現(xiàn)出的不同的物理狀態(tài)稱為粘性土的稠度狀態(tài)。固態(tài)：含水量相對較少，粒間主要為強(qiáng)結(jié)合水連結(jié)，連結(jié)牢固，土質(zhì)堅硬，力學(xué)強(qiáng)度高，不能揉塑變形，形狀大小固定。塑態(tài)：含水量較固態(tài)為大，粒間主要為弱結(jié)合水連結(jié)，在外力作用下容易產(chǎn)生變形，可揉塑成任意形狀不破裂、無裂紋，去掉外力后不能恢復(fù)原狀。流態(tài)：含水量繼續(xù)增加、粒間主要為液態(tài)水占據(jù)，連結(jié)極微弱，幾乎喪失抵抗外力的能力，強(qiáng)度極低，不能維持一定的形狀，土體呈泥漿狀，受重力作用即可流動。界限含水量——稠度界限（物理狀態(tài)指標(biāo)）土從某種稠度狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時的界限含水量稱為稠度界限，又稱為Atterberg界限縮限塑限液限0固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)

工程上常用的有液性界限wL和塑性界限wp液性界限，相當(dāng)于土從塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐盒誀顟B(tài)時的含水量，簡稱液限wL

粉土的液限在32~38%之間，粉質(zhì)粘土為38~46%，粘土為40~50%。塑性界限，相當(dāng)于土從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)時的含水量，簡稱塑限wp

常見值為17~28%粘性土的可塑性當(dāng)粘性土的含水量在某范圍內(nèi)時，可用外力塑成任何形狀而不發(fā)生裂紋，并在外力移去時能保持既得的形狀，土的這種性能叫可塑性。粘性土中含水量在液限與塑限兩個稠度界限之間時，土處于可塑狀態(tài)，具有可塑性，這是粘性土的獨(dú)特性能。wL和wp的差值可以反映可塑性的大小，工程上定義為塑性指數(shù)IPIP=wL-wp1994年國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》按塑性指數(shù)IP將粘性土分為兩類，IP>17為粘土，17≥IP>10為粉質(zhì)粘土，IP≤10為粉土或砂類土。天然土的稠度狀態(tài)——液性指數(shù)（LiquidIndex）Solid固態(tài)semiSolid半固態(tài)Plastic塑態(tài)Liquid液態(tài)WpWL液性指數(shù)粘性土即使具有相同的含水率，也未必處于同樣的狀態(tài)，與無粘性土的相對密實度相似，粘性土的狀態(tài)用液性指數(shù)來判別。液性指數(shù)表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對關(guān)系，表達(dá)了天然土所處的狀態(tài)。IL0固態(tài)0<IL1塑態(tài)0<IL0.25硬塑狀態(tài)

0.25<IL0.75可塑狀態(tài)

0.75<IL1軟塑狀態(tài)

IL>1流塑狀態(tài)判定土處于堅硬狀態(tài)

土處于可塑狀態(tài)

土處于流動狀態(tài)

02液塑限聯(lián)合測定儀法試驗?zāi)康臏y定細(xì)粒土在液限與塑限時的含水量；界限含水率定義：粘性土的狀態(tài)隨著土中含水量的變化而變化，各種粘性土有一個處于塑性狀態(tài)的含水率范圍，界限含水率就是這個范圍的度量值；說明：細(xì)粒土由于含水率不同，分別處于流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細(xì)粒土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限是細(xì)粒土呈可塑狀態(tài)的下限含水率。本試驗是測定細(xì)粒土的液限和塑限含水量，用作計算土的塑性指標(biāo)和液性指數(shù)，按塑性指數(shù)或塑性圖對粘性土進(jìn)行分類，并可結(jié)合土體的原始孔隙比來評價粘性土地基的承載能力。2024/1/3111試驗用儀器及材料主要設(shè)備：液塑限聯(lián)合測定儀限、天平、稱量盒、烘箱；其它：電吹風(fēng)、干燥器、調(diào)土碗、調(diào)土刀、凡士林、蒸餾水、滴管、研缽、帶橡皮頭的研棒及0.5mm篩等。12試驗方法2024/1/3113液塑限聯(lián)合測定儀法（T0118-2007）（《公路土工試驗規(guī)程》(JTGE40-2007)實驗步驟選取具有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣，若土中含有較多大0.5mm的順?；驃A有大量的雜物時，應(yīng)將土樣風(fēng)干后用帶橡皮頭的研材研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，然后再過0.5mm的篩。將制備好的土樣用調(diào)土刀調(diào)拌均勻，分層密實地填入試樣杯中，用力壓密，使空氣逸出。對于較干的土樣，應(yīng)先充分搓，用調(diào)土刀反復(fù)壓實。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平當(dāng)用游標(biāo)式或百分表式液限塑限聯(lián)合測定儀試驗時，調(diào)平機(jī)身，提起錐桿，錐尖涂少許凡士林；將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時停止升降，扭動錐下降旋鈕，同時開動秒表，經(jīng)5s時，松開旋鈕，錐體停止下落，此時游標(biāo)讀數(shù)即為錐人深度h1。實驗步驟改變錐尖與土接觸位置（錐尖兩次錐入位置距離不小于1cm)，重復(fù)本試驗3和4步驟，得錐入深度h2。h1、h2允許平行誤差為0.5mm，否則，應(yīng)重做。取hl、h2平均值作為該點的錐入深度h。去掉錐尖入土處的凡士林，取10g以上的土樣兩個，分別裝入稱量盒內(nèi)，稱質(zhì)量（準(zhǔn)確至0.01g)，測定其含水率w1、w2（計算到0.1%）。計算含水率平均值w。重復(fù)本試驗2一6步驟，對其他兩個含水率土樣進(jìn)行試驗，測其錐入深度和含水率。用光電式或數(shù)碼式液限塑限聯(lián)合測定儀測定時，接通電源，調(diào)平機(jī)身，打開開關(guān)，提上錐體（此時刻度或數(shù)碼顯示應(yīng)為零）。將裝好土樣的試杯放在升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，試杯徐徐仁升，土樣表面和錐尖剛好接觸，指示燈亮，停止轉(zhuǎn)動旋鈕，錐體立刻自行下沉，55時，自動停止下落，讀數(shù)窗上或數(shù)碼管上顯示鍵人深度。試驗完畢，按動復(fù)位按鈕，錐體復(fù)位，讀數(shù)顯示為零。結(jié)果整理繪制h—w的關(guān)系曲線在雙對數(shù)坐標(biāo)上，以含水率w為橫坐標(biāo)，錐入深度h為縱坐標(biāo)，點繪a、b、c三點含水率的h一，圖。連此三點，應(yīng)呈一條直線。如三點不在同一直線上，要通過a點與b、c兩點連成兩條直線，根據(jù)液限（a點含水率）在hp—wL圖上查得hp，以此hp再在h一w的ab及ac兩直線上求出相應(yīng)的兩個含水率。當(dāng)兩個含水率的差值小于2%時，以該兩點含水率的平均值與a點連成一直線。當(dāng)兩個含水率的差值不小于2%時，應(yīng)重做試驗。結(jié)果整理若采用76錐做液限試驗，則在h一w圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度h=17mm所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水率w，即為該土樣的液限wL。若采用100g錐做液限試驗，則在h一w圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度h=20mm所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水率w，即為該土樣的液限wL。液限的確定結(jié)果整理根據(jù)本試驗液限方法1求出的液限，通過76g錐入土深度h與含水率w的關(guān)系曲線，查得錐入土深度為2mm所對應(yīng)的含水率即為該土樣的塑限wp。根據(jù)本試驗液限方法2求出的液限，通過液限wL與塑限時入土深度hp的關(guān)系曲線，查得hp，再由圖h—w求出入土深度為hp時所對應(yīng)的含水率，即為該土樣的塑限wp。查hp一wL關(guān)系圖時，須先通過簡易鑒別法及篩分法把砂類土與細(xì)粒土區(qū)別開來，再按這兩種土分別采用相應(yīng)的hp—wL關(guān)系曲線；對于細(xì)粒土，用雙曲線確定hp值；對于砂類土，則用多項式曲線確定hp值。塑限的確定結(jié)果