土壤(rǎng)液塑限(xiàn)聯(lián)合(hé)測定(dìng)儀：液塑限(xiàn)聯合測定(dìng)試(shì)驗(yàn)

1 一般(bān)規定(dìng)

1.1界(jiè)限含水率試驗宜用於(yú)粒徑小(xiǎo)於0.5mm且有機(jī)質(zhì)含(hán)量不大(dà)於5%的土。

1.2界限含(hán)水率試(shì)驗(yàn)可采用(yòng)液(yè)塑(sù)限(xiàn)聯合測(cè)定法(fǎ)，圓錐儀(yí)液限法(fǎ)，碟式儀(yí)液限(xiàn)法(fǎ)或搓滾塑限(xiàn)法(fǎ)。

1.3 界限(xiàn)含水率試(shì)驗應(yīng)進行平(píng)行測定,取算術平(píng)均(jūn)值(zhí)。

1.4 圓錐入土(tǔ)深度測定(dìng)的(dí)允許平(píng)行差(chà)值(zhí)應(yīng)為±0.5mm。

2 液塑(sù)限聯合測定

2.1 液(yè)塑限(xiàn)聯合測定(dìng)法(fǎ)界(jiè)限(xiàn)含(hán)水率試驗(yàn)儀器(qì)設備應(yīng)滿(mǎn)足(zú)下列(liè)要求:

(1)液塑限(xiàn)聯(lián)合測定儀(yí)(下圖(tú)),包(bāo)括圓錐(zhuī)儀，電磁鐵，顯示屏(píng)，控(kòng)製開(kāi)關和(hé)試(shì)樣(yàng)杯等;圓(yuán)錐質(zhì)量(liáng)為76g,錐角為(wéi) 30°;讀數顯示(shì)采(cǎi)用(yòng)數(shù)顯式，光(guāng)電式或(huò)遊標式;

(2)試樣(yàng)杯(bēi),直徑(jìng)為40mm~50mm,高(gāo)為30mm~40mm;(3)電(diàn)子天平,量程(chéng)200g,最小分度(dù)值(zhí)0.01g;

(4)試(shì)驗篩(shāi),孔徑0.5mm;

(5)其他(tā),包(bāo)括烘箱(xiāng)，幹(gān)燥(zào)器，鋁盒，調土(tǔ)皿(mǐn)，調土刀，刮(guā)土(tǔ)刀，凡士(shì)林，研(yán)砵等。

2.2液(yè)塑限聯合測(cè)定法界限(xiàn)含水(shuǐ)率(shuài)試驗操(cāo)作應(yīng)按下列(liè)步(bù)驟(zhòu)進行(háng):

(1)試驗采用天然(rán)含水率的土(tǔ)樣製(zhì)備(bèi)試樣,允(yǔn)許用(yòng)風(fēng)幹(gān)土製(zhì)備試(shì)樣:

(2)采(cǎi)用天(tiān)然含(hán)水(shuǐ)率(shuài)的(dí)土樣製備(bèi)試樣(yàng)時,剔(tī)除土(tǔ)中粒徑大於0.5mm的(dí)顆粒,按圓錐(zhuī)下沉深度(dù)約(yuē)8mm~12mm，3mm~5mm及(jí)二者的(dí)中間(jiān)狀(zhuàng)態製(zhì)備(bèi)3份不(bù)同稠(chóu)度的土膏(gāo),靜(jìng)置燜(mèn)樣,靜置時(shí)間根據(jù)天然含水率的大(dà)小確(què)定(dìng);

(3)采(cǎi)用風幹法製備(bèi)試樣(yàng)時,取過0.5mm篩的代(dài)表性土(tǔ)樣約(yuē)300g,分成(chéng)3份,放入(rù)3個盛(shèng)土(tǔ)皿中,加入不(bù)同(tóng)數量的純(chún)水(shuǐ),使(shǐ)其(qí)達到(dào)第(2)項中(zhōng)含(hán)水(shuǐ)率狀態:將製備(bèi)的(dí)土(tǔ)樣調(tiáo)成(chéng)均匀(yún)土(tǔ)膏,放(fàng)入(rù)密封的(dí)保濕缸中,靜置時(shí)間不少於24h;

(4)將製(zhì)備(bèi)好(hǎo)的試樣用(yòng)調土(tǔ)刀(dāo)充分調(tiáo)拌均(jūn)匀(yún),分層(céng)壓(yā)實(shí)填入試樣杯中(zhōng),並使(shǐ)空(kōng)氣(qì)逸(yì)出(chū);對於(yú)較幹(gān)的(dí)試樣(yàng)要充(chōng)分搓(cuō)揉,並(bìng)用(yòng)調土刀反(fǎn)復壓(yā)實;試(shì)樣杯(bēi)裝滿(mǎn)後,對(duì)於高(gāo)出試樣杯的餘土用(yòng)刮土(tǔ)刀刮平(píng);將(jiāng)裝好試樣的試(shì)樣杯放(fàng)在聯(lián)合測定(dìng)儀(yí)的試(shì)樣杯(bēi)座上(shàng),調整(zhěng)升降旋(xuán)鈕至(zhì)適當位(wèi)置;

(5)儀器(qì)調平後,在圓(yuán)錐(zhuī)儀錐(zhuī)體上(shàng)塗(tú)一薄層凡士(shì)林,接(jiē)通電(diàn)源(yuán),使(shǐ)電磁鐵吸(xī)穩圓錐儀(yí):使用遊標式或(huò)百分(fēn)表式液塑限聯(lián)合測定儀(yí)時,提(tí)起(qǐ)錐杆,用(yòng)旋鈕固定;

(6)讀數(shù)歸(guī)零(líng)後(hòu),調(tiáo)節升降(jiàng)微(wēi)調旋鈕,使圓錐儀(yí)錐(zhuī)角(jiǎo)接觸試(shì)樣麵,指(zhǐ)標燈(dēng)亮(liàng)時圓錐儀在(zài)自重下沉(chén)入試(shì)樣(yàng)內(nèi):使(shǐ)用(yòng)遊(yóu)標(biāo)式或(huò)百分(fēn)表式(shì)液塑(sù)限聯合測定儀(yí)時(shí)用手(shǒu)扭動(dòng)旋扭,鬆開(kāi)錐(zhuī)杆;經5s後測(cè)讀圓(yuán)錐儀(yí)下沉深度,然後提升(shēng)圓錐(zhuī)儀(yí),取出試(shì)樣杯,挖(wā)除(chú)錐尖入土(tǔ)處的凡士林,取(qǔ)錐體附(fù)近不少於(yú)10g的(dí)試樣放入鋁盒(hé)內,測(cè)定(dìng)含水(shuǐ)率:

(7)按第(4)項~第(6)項的(dí)要(yào)求(qiú),測試(shì)其餘2個(gè)試樣(yàng)的圓錐下沉深(shēn)度和含(hán)水(shuǐ)率。

2.3 圓錐下(xià)沉深度與(yǔ)含水率的關(guān)係曲綫應按下述(shù)方法確(què)定(dìng):

(1)在(zài)雙對(duì)數坐標上(shàng),以(yǐ)含水率為(wéi)橫(héng)坐標，圓(yuán)錐下沉(chén)深(shēn)度(dù)為縱(zòng)坐(zuò)標(biāo),繪出三個試樣點。三個點在一直(zhí)綫上時(shí),見(jiàn)下(xià)圖(tú)中(zhōng)A綫,即為(wéi)圓錐下沉(chén)深(shēn)度(dù)與含水率的(dí)關係曲綫(xiàn);

圓(yuán)錐(zhuī)下沉(chén)深(shēn)度(dù)與(yǔ)含(hán)水率(shuài)關係曲(qū)綫(xiàn)示意(yì)圖

(2)三(sān)點不(bù)在(zài)一直(zhí)綫(xiàn)上時,通(tōng)過(guò)高含(hán)水率的一(yī)點(diǎn)與(yǔ)其餘兩(liǎng)點分(fēn)別連成(chéng)兩條直(zhí)綫(xiàn),在圓錐(zhuī)下(xià)沉深度為2mm處(chǔ),分(fēn)別(bié)從(cóng)兩(liǎng)條(tiáo)連綫上測得(dé)相(xiāng)應的含(hán)水率,兩(liǎng)個(gè)含(hán)水(shuǐ)率(shuài)的差值(zhí)小(xiǎo)於2%時,以(yǐ)兩(liǎng)個含(hán)水率(shuài)的平均(jūn)值(zhí)與高含水(shuǐ)率的(dí)點(diǎn)連成一綫(xiàn),見(jiàn)下圖(tú)中(zhōng)B綫(xiàn),即為圓錐下(xià)沉深(shēn)度(dù)與含(hán)水(shuǐ)率的(dí)關(guān)係曲綫:

(3)三點(diǎn)不(bù)在(zài)一(yī)直(zhí)綫(xiàn)上(shàng)且按(àn)第(2)項(xiàng)要(yào)求取得的兩(liǎng)個(gè)含水率(shuài)的差值不小(xiǎo)於2%時,重(zhòng)做(zuò)試(shì)驗。

2.4試樣的10mm 液限(xiàn)應(yīng)為(wéi)圓(yuán)錐下(xià)沉(chén)深(shēn)度與含(hán)水率(shuài)的關係(xì)曲綫圖中(zhōng)下(xià)沉深度為10mm所(suǒ)對(duì)應的含(hán)水率,塑(sù)限應為下沉(chén)深(shēn)度為(wéi)2mm所對應(yīng)的(dí)含水率,以(yǐ)百(bǎi)分(fēn)數表示,準確至(zhì)0.1%。

2.5試樣的塑性(xìng)指(zhǐ)數和(hé)液(yè)性指數(shù)應按(àn)下列(liè)公(gōng)式計算(suàn):

3 圓(yuán)錐儀液(yè)限法(fǎ)

3.1 圓錐(zhuī)儀液限法界限含水率(shuài)試驗(yàn)儀器設(shè)備(bèi)應滿(mǎn)足(zú)下(xià)列(liè)要求(qiú):

(1)圓錐儀,包(bāo)括錐身(shēn)，手(shǒu)柄，平(píng)衡(héng)裝置，試樣(yàng)杯，底(dǐ)座(zuò)等(děng),見圖(tú)1.圓錐質量為 76g錐角為 30°錐身上(shàng)有(yǒu)距(jù)離錐尖(jiān)10mm的(dí)刻度綫:

3.2 圓錐儀液限法(fǎ)界限含水(shuǐ)率(shuài)試驗(yàn)操作(zuò)應按(àn)下列(liè)步(bù)驟進行:

(1)試驗采用(yòng)天然含(hán)水(shuǐ)率(shuài)的土(tǔ)樣製(zhì)備試樣,允許(xǔ)采用(yòng)風幹土製備(bèi)試樣:

(2)取(qǔ)有(yǒu)代表(biǎo)性(xìng)的天然含水(shuǐ)率(shuài)的(dí)土樣約(yuē)100g,剔除粒(lì)徑大(dà)於(yú)0.5mm的(dí)顆粒(lì);采用(yòng)風幹(gān)土製(zhì)樣時,取過(guò)0.5mm 篩的代表(biǎo)性土樣(yàng)約(yuē)80g;將土(tǔ)樣(yàng)加純(chún)水調成糊狀,置保濕器內(nèi)不少於18h,使水分(fēn)均匀(yún)分(fēn)布;

(3)將製備好的(dí)試(shì)樣(yàng)用調土(tǔ)刀(dāo)充(chōng)分(fēn)調(tiáo)拌(bàn)均匀(yún),分(fēn)層壓實填入試(shì)樣(yàng)杯中(zhōng),並使(shǐ)空氣(qì)逸出;試(shì)樣(yàng)杯裝(zhuāng)滿後,用刮(guā)土(tǔ)刀刮平高出試樣(yàng)杯的(dí)餘(yú)土,使土麵與(yǔ)杯(bēi)沿(yán)齊(qí)平:將裝好試樣(yàng)的試樣杯放在圓錐儀底(dǐ)座上;

(4)在圓錐儀錐體部分(fēn)塗一(yī)薄層凡士(shì)林(lín),手執錐柄,使錐尖(jiān)與試樣麵接觸,保持錐體垂直(zhí),鬆(sōng)開手指,平穩(wěn)放(fàng)錐(zhuī),使錐體在其自重作(zuò)用(yòng)下沉入(rù)土(tǔ)中(zhōng):

(5)放錐(zhuī)5s後,測記錐(zhuī)體沉(chén)入土中的(dí)深度(dù),以試樣表麵與錐接(jiē)觸處為準:入土深度為(wéi)10mm 時,則(zé)含(hán)水率即(jí)為(wéi)液限;入土(tǔ)深(shēn)度大於(yú)或(huò)小(xiǎo)於10mm時,試(shì)樣(yàng)含水(shuǐ)率大於或(huò)小於液限,要挖除沾有凡士林(lín)的土,取出(chū)全部試樣(yàng)放在調(tiáo)土(tǔ)杯中(zhōng),使(shǐ)水分散(sàn)失或加純水(shuǐ),重新(xīn)調匀,直至錐體下沉(chén)深(shēn)度(dù)恰(qià)為(wéi)10mm時為止;

(6)采用液(yè)塑限(xiàn)聯合(hé)測(cè)定(dìng)儀(yí)測試液(yè)限時,按聯合(hé)測定(dìng)儀步(bù)驟(zhòu)第(4)項(xiàng)~第(dì)(6)項要(yào)求進行(háng)測(cè)試(shì)圓錐(zhuī)下沉深(shēn)度為10mm時(shí)的(dí)試(shì)樣(yàng)含水(shuǐ)率,即為(wéi)其液(yè)限(xiàn):

(7)將(jiāng)所測(cè)得的(dí)合(hé)格試樣,挖(wā)除(chú)沾(zhān)有凡士林的(dí)土,取(qǔ)錐體附(fù)近(jìn)試(shì)樣(yàng)不少(shǎo)於10g放入鋁(lǚ)盒中測(cè)定其含水率,此含水率即(jí)為該試樣(yàng)的液限。

3.3 液(yè)限(xiàn)應按(àn)下(xià)式計算

4 碟式(shì)儀液限(xiàn)法(fǎ)

4.1 碟式(shì)儀液(yè)限(xiàn)法界(jiè)限含(hán)水(shuǐ)率試驗儀(yí)器設備應滿足下列(liè)要求(qiú):

(1)碟式(shì)液限儀(圖(tú)9.4.1),由土(tǔ)碟和支(zhī)架組(zǔ)成,配備有(yǒu)專(zhuān)用(yòng)劃刀;其(qí)技術(shù)條件符(fú)合(hé)現行(háng)國(guó)家標(biāo)準《土工試驗儀器(qì)液(yè)限儀 第(dì)1部(bù)分:碟式(shì)液(yè)限(xiàn)儀(yí)》(GB/T 21997.1)的有(yǒu)關規定(dìng);

(2)電(diàn)子(zǐ)天平,量程200g,最(zuì)小(xiǎo)分度值(zhí)0.01g;

(3)篩,孔徑為(wéi)0.5mm;

(4)其他(tā),包括烘(hōng)箱，幹燥器(qì)，鋁盒，調(tiáo)土刀等

4.2碟式(shì)儀液限(xiàn)法界限含水率試驗(yàn)操(cāo)作應按(àn)下列(liè)步驟進行:

(1)取過0.5mm篩(shāi)的天(tiān)然含水率土樣(yàng)或風幹土樣(yàng)約100g,放(fàng)在(zài)調土皿(mǐn)中,按需要加(jiā)純水.用(yòng)調土刀反復(fù)拌匀(yún):

(2)取(qǔ)一部分試樣(yàng),平鋪於土(tǔ)碟的前半(bàn)部:鋪土(tǔ)時(shí)避(bì)免(miǎn)試(shì)樣(yàng)中混入(rù)氣(qì)泡(pào):用調土刀將(jiāng)試(shì)樣(yàng)麵修平,使最(zuì)厚處為10mm,多餘(yú)試(shì)樣(yàng)放回(huí)調土皿(mǐn)中;

(3)以蝸形輪為中心(xīn),用(yòng)劃刀自(zì)後(hòu)至(zhì)前(qián)沿土(tǔ)碟(dié)中央(yāng)將(jiāng)試(shì)樣劃成(chéng)槽縫(féng)清晰(xī)的(dí)兩半(bàn),見圖9.4.2-1:允(yǔn)許從(cóng)前至後,再(zài)從後至前(qián)多劃(huá)幾次,將(jiāng)槽逐步加(jiā)深(shēn),以(yǐ)代(dài)替一次劃(huá)槽:盡(jìn)量減少劃槽(cáo)次(cì)數,避(bì)免槽(cáo)縫邊(biān)扯(chě)裂或(huò)試樣在(zài)土(tǔ)碟中滑(huá)動:最後一次從後(hòu)至(zhì)前(qián)的(dí)劃(huá)槽能(néng)明(míng)顯接(jiē)觸碟底:

(4)以 2r/s的速率轉動(dòng)搖(yáo)柄,使土碟反復(fù)起落(là),墜擊(jī)於(yú)底座(zuò)上(shàng),數記擊(jī)數,直(zhí)至試樣兩邊(biān)在槽(cáo)底(dǐ)的合攏長度(dù)為13mm為止,見圖(tú)9.4.2-2.記錄(lù)擊數,並在(zài)槽(cáo)的兩邊(biān)取(qǔ)不(bù)少於(yú)10g試樣,測(cè)定(dìng)其含(hán)水率;

(5)將(jiāng)土(tǔ)碟中(zhōng)的剩(shèng)餘(yú)試樣移至調土皿中(zhōng),再加(jiā)水拌和(hé)均(jūn)匀(yún),按第(dì)(2)項(xiàng)~第(dì)(4)項的(dí)要(yào)求(qiú)至少(shǎo)做(zuò)兩(liǎng)次試驗,每次(cì)試驗(yàn)中土(tǔ)的稠(chóu)度使(shǐ)合(hé)攏(lǒng)長度為13mm 時所需擊(jī)數為(wéi)15擊~35 擊(jī),其(qí)中(zhōng)25 擊(jī)以上及(jí)以下(xià)各1次,然(rán)後測定各擊(jī)數下試樣的(dí)相(xiāng)應含水率。

4.3 各擊數下合攏時試樣(yàng)的相應(yīng)含(hán)水(shuǐ)率應按(àn)下(xià)式計算:

4.4 試(shì)樣的液限(xiàn)應(yīng)在單對(duì)數坐標的(dí)含水率與擊數關(guān)係(xì)曲(qū)綫(xiàn)上(shàng),擊(jī)數(shù)為25擊所對應的(dí)含水(shuǐ)率,即為該試樣的(dí)液限(xiàn),見下圖。

含水率與擊(jī)數關係曲(qū)綫(xiàn)示意(yì)圖

5 搓滾塑限法(fǎ)

5.1 搓滾(gǔn)塑限法界限含水率試(shì)驗(yàn)儀器設備(bèi)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:

(1)毛玻(bō)璃板(bǎn),采用(yòng)磨砂毛(máo)玻(bō)璃板,尺寸(cùn)不小(xiǎo)於 200mm x300mm;

(2)卡(qiǎ)尺,最小分度值0.02mm;

(3)電(diàn)子天平,量程200g,最(zuì)小分度(dù)值0.01g;

(4)篩(shāi),孔徑0.5mm;

(5)其(qí)他,包括烘(hōng)箱，幹燥器(qì)，鋁(lǚ)盒(hé)等(děng)。

5.2 搓(cuō)滾塑(sù)限(xiàn)法(fǎ)界(jiè)限含水率試驗操作(zuò)應按(àn)下列步驟進行(háng):(1)取(qǔ)過0.5mm篩(shāi)的代表(biǎo)性試樣(yàng)約80g,加純水拌(bàn)和,浸潤 24h;

(2)將試(shì)樣在手中捏揉至不黏(nián)手,捏(niē)扁,出(chū)現裂(liè)縫(féng)時,表(biǎo)示(shì)含(hán)水(shuǐ)率已(yǐ)接近(jìn)塑限(xiàn);

(3)取接(jiē)近(jìn)塑限(xiàn)的試(shì)樣一小塊(kuài),先(xiān)用手捏成橄欖(lǎn)形,然(rán)後用(yòng)手掌在毛(máo)玻(bō)璃板上(shàng)搓(cuō)滾(gǔn):搓滾時手(shǒu)掌均匀施加壓(yā)力(lì)於土條上,勿(wù)使(shǐ)土條(tiáo)在毛(máo)玻(bō)璃板上無(wú)力(lì)滾(gǔn)動,土(tǔ)條(tiáo)不要有(yǒu)空心(xīn)現(xiàn)象,土(tǔ)條長度不大於(yú)手掌寬度(dù);

(4)土(tǔ)條(tiáo)搓(cuō)成直徑3mm時,產(chǎn)生(shēng)裂(liè)縫,並開始(shǐ)斷裂,表示試(shì)樣(yàng)達到塑(sù)限(xiàn):不產生裂縫及斷(duàn)裂(liè)時,表(biǎo)示試樣的含(hán)水(shuǐ)率高於塑限(xiàn);土條(tiáo)直徑(jìng)大(dà)於(yú)3mm 時即(jí)斷裂(liè),表(biǎo)示試(shì)樣的含水率小於塑限(xiàn),棄去(qù)土條,重新取(qǔ)土試驗;土條在任何含(hán)水(shuǐ)率(shuài)下始(shǐ)終搓不到(dào)3mm 即開始斷裂則該(gāi)土(tǔ)無(wú)塑性;

(5)取(qǔ)直(zhí)徑符合(hé)3mm的斷裂(liè)土條(tiáo)3g~5g,放入稱量盒內,蓋緊(jǐn)盒(hé)蓋,測定含水(shuǐ)率,此(cǐ)含(hán)水率即為塑限。

5.3 塑(sù)限應按(àn)下(xià)式計算(suàn),精確至(zhì) 0.1%: