土的液塑限和含水量試驗 ()
一、目的要求土的液塑限和含水量試驗
掌握土的液、塑限和含水量試驗的基本原理，了解試驗的儀器設(shè)備，熟悉試驗方法和操作步驟，掌握液塑限、塑限和含水量的計算方法和試驗成果的整理。
二、試驗原理
（一） 含水量試驗原理
土樣含水量是指土樣在105度至110度溫度下烘干至恒重時所失去的水份質(zhì)量與烘干質(zhì)量的比值。用百分數(shù)表示。
（二） 液限、塑限試驗原理
粘性土隨著含水量變化，其物理狀態(tài)和力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯的變化。重塑土處于液態(tài)時在自得作用下不能保持其形狀，發(fā)生類似于液體的流動：土體處于可塑狀態(tài)，在重力作用下能保持形狀，在外力作用下將發(fā)生塑性變形而不斷裂，外力消失后能外力消失前一時刻的形狀而不變，有一定的抗剪強度。通過給予試樣一個小的外力，在一定時間內(nèi)變形達到規(guī)定值時的含水量。塑限試驗利用土體處于可塑時，在外力下產(chǎn)生任意變形而不發(fā)生斷裂；土體處于半固態(tài)時，當變形達到一定值（或受力較大）時發(fā)生斷裂的特點。試驗時給予一下外力，使試樣變形達到規(guī)定剛好出現(xiàn)裂縫時所對應(yīng)的含水量作為塑限含水量。
三、試驗方法
液限測定可以采用錐式液限儀法以及液、塑限聯(lián)合測定儀法，塑限測定可以采用挫滾法以及液、塑限聯(lián)合測定儀法。
四、儀器設(shè)備：
（一）、液、塑限聯(lián)合測法儀器設(shè)備
錐式液限儀、液、塑限聯(lián)合測定儀、毛玻璃板、調(diào)土刀、0.5mm孔徑分析篩，凡士林、純水、恒溫烘箱、天平、鋁盒、干燥器、鉛絲籃等。
（二）、錐式液塑限儀法儀器設(shè)備：
錐式液限儀，毛玻璃板、調(diào)土刀、0.5mm孔徑分析篩，凡士林、純水、恒溫烘箱、天平、鋁盒、干燥器、鉛絲籃等。
（三）、滾搓法塑限試驗儀器設(shè)備：
錐式液限儀、液、塑聯(lián)合測定儀，毛玻璃板、調(diào)土刀、0.5mm孔徑分析篩，凡士林、純水、恒溫烘箱、天平、鋁盒、干燥器、鉛絲籃等。
五、試驗步驟：
（一）、液塑聯(lián)合測定法試驗步驟：
1、本試驗宜采用天然含水率試樣，當土檔不均勻時，采用風(fēng)干試樣，當試樣中含有粒徑大于0.5mm的土粒和雜物時，應(yīng)過0.5mm篩。
2、當采用天然含水率土樣時，取代表性土樣250g；采用風(fēng)干試樣時，0.5mm篩下的代表性土樣200g，將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調(diào)成均勻膏狀，放入調(diào)土皿，浸潤過夜。
3、將制備的試樣充分調(diào)拌均勻，填入試樣杯中，填樣時不應(yīng)留有空隙，較干的試樣應(yīng)充分搓揉，密實地填入試樣壞中，填滿后刮平表面。
4、將試樣杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，在圓錐上抹一薄層凡士林，接通電源，使電磁鐵吸住圓錐。
5、調(diào)節(jié)零點，將屏幕上的標尺調(diào)在零位，調(diào)整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面，指示燈亮?xí)r，圓錐在自重下沉入試樣，經(jīng)過5s后測讀圓錐下沉深度（顯示在屏幕上），取出試樣杯，挖去錐尖入土處的凡士林，取錐體附近的試樣不少于10g，放放稱量盒內(nèi)，測定含水率。
6、將全部試樣再加水或吹干并調(diào)勻，重復(fù)本條3至5款的步驟分別測定**點第三點試樣的圓錐下沉深度及相應(yīng)的含水率。液塑限聯(lián)合測定應(yīng)不少于三。（注：圓錐入土深度宜為3-4mm、7-9mm、15-17mm）
7、以含水率為橫坐標，圓錐入土深度為縱坐標在雙對數(shù)坐標紙上繪制關(guān)系曲線，如圖1.2所示，三點應(yīng)在一直線上，如圖中A線。當三點不在一直線上時，通過高含水率的點和其余兩點連成二條南線，在下沉為2mm處查得相應(yīng)的2個含水率，當兩個含水率的差值大于等于2%時，應(yīng)重做試驗。
8、在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系圖上查圖1.2圓錐下沉深度與含水率關(guān)系曲線得下沉深度為17mm所對應(yīng)的含水率為液限，查得下沉深度為10mm所對應(yīng)的含水率為10mm液限，查得下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水率為塑限，取值以百分數(shù)表示，準確至0.1%。
9、塑性指數(shù)應(yīng)按下式計算IP=WL-WP，液性指數(shù)應(yīng)按下式計算：IL=(WL-WP)/IP，計算**到0.01。
（二）、錐式儀液限試驗步驟
1、制備試樣：可采用天然含水量土樣或風(fēng)干土樣制備。采用天然土?xí)r，剔除大于0.5mm土粒，取代表性土樣約200g，拌和均勻即可；對風(fēng)干土取樣，過0.5mm篩，取篩下土約200g，加水加至液限附近，調(diào)成稠狀，拌和均勻后密封于保濕缸中靜置24小時，使水分均勻分布。
2、裝土樣于調(diào)土杯中：將備好的土樣再仔細拌均一次，然后分層裝入試杯中，用手掌輕拍試杯，使杯中空氣逸出，待土樣填滿后，用調(diào)土刀抹平土面，使之與杯緣齊平。
3、放錐：（1）在平衡錐尖部分涂上一薄層凡士林，以拇指和食指執(zhí)錐柄，使錐尖與試樣面接觸，并保持錐體垂直，輕輕松開手指，使錐體在其自重作用下沉入土中。注意：放錐時要平穩(wěn)，避免產(chǎn)生沖擊力。（2）放錐15s后，觀察錐體沉入土中的深度，以土樣表面與錐接觸處為準，若恰為10mm（錐上有刻度標志），則認為這時的含水率就為液限。若錐體入土深度大于或小于10mm時，表示試樣含水率大于或小于液限。此時，應(yīng)挖去沾有凡士林的土，取出全部試樣放在調(diào)土杯中，使水分蒸發(fā)或加蒸餾水重新調(diào)勻，直至錐體下沉深度恰為10mm時為止。
有些圓錐刻有17mm，的標志，若錐體下沉深度恰為17mm，此時的含水量即為17mm液限，等效蝶式液限。
4、測液限含水率，將所測得的合格試樣，挖去沾有凡土林的部分，取錐體附近試樣少許（約15-20g）放入鋁盒中測定其含水率，此含水率即為液限。
5、平行測定：本實驗須做兩次平行測定，計算準確至0.1%，取其結(jié)果的算術(shù)平均值，兩次實驗的平行差值不得大于2%。
（三）滾搓法塑限試驗步驟：
1、取0.5mm篩下的代表性試樣100g，放在盛土皿中加水拌勻，濕潤過夜。
2、將制備好的試樣在手中揉捏至不粘手，捏扁，當出現(xiàn)裂縫時，表示其含水率接近塑限。
3、取接近塑限含水率的試樣8-10g，用手搓成橢圓形，放在毛玻璃板上用手掌滾搓，滾搓時手掌的壓力要均勻地施加在土條上，不得使土條在毛玻璃上無力滾動，土條不得有空心現(xiàn)象，土條長度不宜大于手掌寬度。
4、當土條走徑搓成3mm時產(chǎn)生裂縫，并開始斷裂，表示試樣的含水率達到塑限含水率。當土條直徑搓成3mm時不產(chǎn)生裂縫或土條直徑大于3mm時開始斷裂，表示試樣的含水率高于塑限或低于塑限，都應(yīng)重新取樣進行試驗。
5、取直徑3mm有縱向裂縫的土條3-5g，測定土條的含水率。
6、本試驗應(yīng)進行兩次平行測定，兩次測定的差值小于2%，取兩次測值的平均值。
（四）、含水量試驗步驟
1、取代表性試樣15-30g，放入鋁盒內(nèi)，迅速蓋好鋁盒蓋，稱量M1，減去鋁盒質(zhì)量M0，準確至0.01g。
2、揭開盒蓋，將試樣和盒一起放入恒溫箱烘烤至恒重，溫度設(shè)定瞇105-110度，粘土約需10小時左右。
3、將烘干后的試樣和鋁盒取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱鋁盒加土質(zhì)量M2，干土質(zhì)量MS=M2-M0，減去鋁盒質(zhì)量M0，準確至0.01g。
4、按下式計算該土樣的含水量：W=(M-MS)/MS=(M1-M2)/(M2-M0)
5、按前面的步驟進行兩次平行試驗，當兩次測定的含水量差值在含水量低于40%時不大于1%，在含水量高于40%時不大于2%時，取兩次平行試驗平均值作為含水量。
土的液塑限和含水量試驗