液限塑限

液限、塑限試驗試驗目的： 細粒土（粒徑小於0.5mm，並且有機質含量不超過試樣總質量5%的土）由於含水率不同，分別處於流動狀態，可塑狀態、半固體狀態和固體狀態。液限是細粒土呈可塑狀態的上限含水率，塑限是細粒土呈可塑狀態的下限含水率。本試驗是測定細粒土的液限和塑限含水率，用於計算土的塑性指數和液性指數，為劃分土的工程類別和確定土的狀態提供依據。

基本介紹

• 中文名：液限塑限
• 含水率：採用烘乾法測定；
• 目的：細粒土由於含水率不同，分別處於流動狀態，可塑狀態
• 試驗方法：液、塑限：採用液、塑限聯合測定法測定

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試驗方法

1、含水率：採用烘乾法測定；

2、液、塑限：採用液、塑限聯合測定法測定。

試驗指導書

液、塑限試驗——液、塑限聯合測定法

一、目的

細粒土由於含水率不同，分別處於流動狀態，可塑狀態、半固體狀態和固體狀態。液限是細粒土呈可塑狀態的上限含水率，塑限是細粒土呈可塑狀態的下限含水率。本試驗是測定細粒土的液限和塑限含水率，用作計算土的塑性指標和液性指數，以劃分土的工程類別和確定土的狀態。

二、試驗方法

1、含水率：採用烘乾法測定。將土在105℃～110℃下烘至恆量，所失去的水質量與乾土質量的比值，即為土的含水率，用百分比表示。

2、液、塑限：採用液、塑限聯合測定法測定。用光電式液限、塑限聯合測定儀（見圖1-1）測定土在三種不同含水率時的圓錐入土深度，在雙對數坐標紙上繪成圓錐入土深度與含水率的關係直線。在直線上查得圓錐入土深度為17mm（水利規範、土工試驗方法國標GB/T50123－1999）或10mm（建築地基基礎設計規範）處相應含水率為液限，入土深度為2mm處的相應含水率為塑限。

三、儀器設備

1、光電式液限、塑限聯合測定儀（圖1－1），由裝有透明光學微分尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏、控制開關和試樣杯組成。圓錐質量76克，錐角30度，光學微分尺精確分度為0.1mm。試樣杯：內徑不小於40mm，杯高不小於30mm。

2、天平，稱量200g，最小分度值0.01g。

3、其它：烘箱、鋁盒、調土刀、刮土刀、蒸餾水滴瓶、凡士林等。

四、試驗步驟

1、本次試驗原則上應採用天然含水率的土樣進行，也允許用風乾土製備土樣，土樣過0.5mm篩後，噴灑配製一定含水率的土樣，然後裝入密閉玻璃廣口瓶內，潤濕一晝夜備用（土樣製備工作實驗室已預先做好）。

2、將已製備好的土樣取出，放在搪瓷碗中加水或電吹風吹乾並調勻後，密實地裝入試樣杯中（土中不能有孔洞），高出試樣杯口的余土，用刮土刀刮平，隨即將試樣杯放在升降底座上。

3、接通電源，按下“開”按鈕，把裝有透明光學微分尺的圓錐儀，在錐體上抹以薄層凡士林，使電磁鐵吸穩固錐儀。並使光學微分尺垂直於光軸（可從螢幕上觀察，刻度線清晰，並在螢幕居中位置）。

4、調節零點，使讀數螢幕上的零線與光學微分尺影像零線重合，按下“手”（即手動）按鈕，使儀器處於備用狀態。

5、轉動升降座，待試樣杯上升到土面剛好與圓錐儀錐尖接觸時，“接觸”藍燈亮，按“放”按鈕，圓錐儀自由下落，歷時5秒，當音響訊號自動發出聲響時，立即從讀數螢幕上讀出圓錐儀下沉深度。

6、把升降座降下，細心取出試樣杯，剔除錐尖處含有凡士林的土，取出錐體附近的試樣不少於10g放入稱量鋁盒內，稱量得質量m1，並記下盒號，測定含水率。

7、將稱量過的鋁盒，放入烘箱；在105℃～110℃的溫度下烘至恆量，取出土樣盒放入玻璃乾燥皿內冷卻，稱乾土的質量m2。

8、重複2～7條的步驟，測試另二種含水率土樣的圓錐入土深度和含水率（圓錐入土深度宜為3～4mm，7～9mm，15～17mm）。

五、成果整理

1、含水率計算

ω=

式中：ω ——圓錐入土任意深度下試樣的含水率 ，%，計算至0.1%；

m1——濕土樣及稱量盒質量，g；

m2——烘乾后土樣及稱量盒質量，g；

m0——稱量盒質量，g；

2、塑限和液限確定

以含水率為橫坐標，以圓錐入土深度為縱坐標在雙對數坐標紙上繪製含水率與相應的圓錐入土深度關係曲線，如圖1-2所示。三點應在一根直線上，如圖中A線。如果三點不在同一直線上，通過高含水率的一點與其餘兩點連兩根直線，在圓錐入土深工為2mm處查得相應的兩個含水率，如果兩個含水率的差值小於2%，用該兩含水率的平均值的點與高含水率的測點作直線，如圖1-2中的B線，若兩個含水率差值等於、大於2%，則應補點或重做試驗。

在含水率與圓錐下沉深度的關係圖上查得下沉深度為17mm對應的含水率為液限，查得下沉深度為10mm對應的含水率為10mm液限，查得下沉深度為2mm對應的含水率為塑限。

3、塑性指數計算

I_P=ω_L-ω_P

式中： I_P——塑性指數，精確至0.1；

ω_L——液限（%）；

ω_P——塑限（%）。

4、液性指數計算

I_L=(ω-ω_P)/(ω_L-ω_P)

式中： I_L——液性指數，精確至0.01；

ω——天然含水率（%）；

ω_L——液限（%）；

ω_P——塑限（%）。

5、試驗記錄

試驗記錄格式見試驗記錄表。

六、注意事項

1、在接通電源，把裝有光學微分尺的圓錐儀提起與電磁鐵調試對中時，切勿先按“吸”按鈕，因為電磁鐵吸住圓錐儀後，在左右、前後移動圓錐儀對準電磁鐵正中很困難，應該先按“放”按鈕，使圓錐儀能自由移動，在對中後，再按“吸”按鈕，把圓錐儀吸住。

2、當試樣在三隻搪瓷碗（或盤）內配製三種不同含水率的狀態時，可分別將試樣集中撥到碗邊，利用不帶光學微分尺的圓錐儀上的四條刻線初步估測入土深度，以便估計試樣的濕度配製是否適當。

3、對於含水率接近塑限（即圓錐入土深度稍大於2mm）的試樣，由於含水率較低，用調土刀不易調拌均勻，須用手反覆將試樣揉捏均勻，才能保證試驗成果的正確性。