土壤液塑限联合测定仪:液塑限联合测定试验

土壤液塑限联合测定仪：液塑限联合测定试验

1 一般规定

1.1界限含水率试验宜用于粒径小于0.5mm且有机质含量不大于5%的土。

1.2界限含水率试验可采用液塑限联合测定法、圆锥仪液限法、碟式仪液限法或搓滚塑限法。

1.3 界限含水率试验应进行平行测定,取算术平均值。

1.4 圆锥入土深度测定的允许平行差值应为±0.5mm。

2 液塑限联合测定

2.1 液塑限联合测定法界限含水率试验仪器设备应满足下列要求:

(1)液塑限联合测定仪(下图),包括圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关和试样杯等;圆锥质量为76g,锥角为 30°;读数显示采用数显式、光电式或游标式;

(2)试样杯,直径为40mm~50mm,高为30mm~40mm;(3)电子天平,量程200g,最小分度值0.01g;

(4)试验筛,孔径0.5mm;

(5)其他,包括烘箱、干燥器、铝盒、调土皿、调土刀、刮土刀、凡士林、研砵等。

2.2液塑限联合测定法界限含水率试验操作应按下列步骤进行:

(1)试验采用天然含水率的土样制备试样,允许用风干土制备试样:

(2)采用天然含水率的土样制备试样时,剔除土中粒径大于0.5mm的颗粒,按圆锥下沉深度约8mm~12mm、3mm~5mm及二者的中间状态制备3份不同稠度的土膏,静置焖样,静置时间根据天然含水率的大小确定;

(3)采用风干法制备试样时,取过0.5mm筛的代表性土样约300g,分成3份,放入3个盛土皿中,加入不同数量的纯水,使其达到第(2)项中含水率状态:将制备的土样调成均匀土膏,放入密封的保湿缸中,静置时间不少于24h;

(4)将制备好的试样用调土刀充分调拌均匀,分层压实填入试样杯中,并使空气逸出;对于较干的试样要充分搓揉,并用调土刀反复压实;试样杯装满后,对于高出试样杯的余土用刮土刀刮平;将装好试样的试样杯放在联合测定仪的试样杯座上,调整升降旋钮至适当位置;

(5)仪器调平后,在圆锥仪锥体上涂一薄层凡士林,接通电源,使电磁铁吸稳圆锥仪:使用游标式或百分表式液塑限联合测定仪时,提起锥杆,用旋钮固定;

(6)读数归零后,调节升降微调旋钮,使圆锥仪锥角接触试样面,指标灯亮时圆锥仪在自重下沉入试样内:使用游标式或百分表式液塑限联合测定仪时用手扭动旋扭,松开锥杆;经5s后测读圆锥仪下沉深度,然后提升圆锥仪,取出试样杯,挖除锥尖入土处的凡士林,取锥体附近不少于10g的试样放入铝盒内,测定含水率:

(7)按第(4)项~第(6)项的要求,测试其余2个试样的圆锥下沉深度和含水率。

2.3 圆锥下沉深度与含水率的关系曲线应按下述方法确定:

(1)在双对数坐标上,以含水率为横坐标、圆锥下沉深度为纵坐标,绘出三个试样点。三个点在一直线上时,见下图中A线,即为圆锥下沉深度与含水率的关系曲线;

圆锥下沉深度与含水率关系曲线示意图

(2)三点不在一直线上时,通过高含水率的一点与其余两点分别连成两条直线,在圆锥下沉深度为2mm处,分别从两条连线上测得相应的含水率,两个含水率的差值小于2%时,以两个含水率的平均值与高含水率的点连成一线,见下图中B线,即为圆锥下沉深度与含水率的关系曲线:

(3)三点不在一直线上且按第(2)项要求取得的两个含水率的差值不小于2%时,重做试验。

2.4试样的10mm 液限应为圆锥下沉深度与含水率的关系曲线图中下沉深度为10mm所对应的含水率,塑限应为下沉深度为2mm所对应的含水率,以百分数表示,准确至0.1%。

2.5试样的塑性指数和液性指数应按下列公式计算:

3 圆锥仪液限法

3.1 圆锥仪液限法界限含水率试验仪器设备应满足下列要求:

(1)圆锥仪,包括锥身、手柄、平衡装置、试样杯、底座等,见图1.圆锥质量为 76g锥角为 30°锥身上有距离锥尖10mm的刻度线:

3.2 圆锥仪液限法界限含水率试验操作应按下列步骤进行:

(1)试验采用天然含水率的土样制备试样,允许采用风干土制备试样:

(2)取有代表性的天然含水率的土样约100g,剔除粒径大于0.5mm的颗粒;采用风干土制样时,取过0.5mm 筛的代表性土样约80g;将土样加纯水调成糊状,置保湿器内不少于18h,使水分均匀分布;

(3)将制备好的试样用调土刀充分调拌均匀,分层压实填入试样杯中,并使空气逸出;试样杯装满后,用刮土刀刮平高出试样杯的余土,使土面与杯沿齐平:将装好试样的试样杯放在圆锥仪底座上;

(4)在圆锥仪锥体部分涂一薄层凡士林,手执锥柄,使锥尖与试样面接触,保持锥体垂直,松开手指,平稳放锥,使锥体在其自重作用下沉入土中:

(5)放锥5s后,测记锥体沉入土中的深度,以试样表面与锥接触处为准:入土深度为10mm 时,则含水率即为液限;入土深度大于或小于10mm时,试样含水率大于或小于液限,要挖除沾有凡士林的土,取出全部试样放在调土杯中,使水分散失或加纯水,重新调匀,直至锥体下沉深度恰为10mm时为止;

(6)采用液塑限联合测定仪测试液限时,按联合测定仪步骤第(4)项~第(6)项要求进行测试圆锥下沉深度为10mm时的试样含水率,即为其液限:

(7)将所测得的合格试样,挖除沾有凡士林的土,取锥体附近试样不少于10g放入铝盒中测定其含水率,此含水率即为该试样的液限。

3.3 液限应按下式计算

4 碟式仪液限法

4.1 碟式仪液限法界限含水率试验仪器设备应满足下列要求:

(1)碟式液限仪(图9.4.1),由土碟和支架组成,配备有专用划刀;其技术条件符合现行国家标准《土工试验仪器液限仪 第1部分:碟式液限仪》(GB/T 21997.1)的有关规定;

(2)电子天平,量程200g,最小分度值0.01g;

(3)筛,孔径为0.5mm;

(4)其他,包括烘箱、干燥器、铝盒、调土刀等

4.2碟式仪液限法界限含水率试验操作应按下列步骤进行:

(1)取过0.5mm筛的天然含水率土样或风干土样约100g,放在调土皿中,按需要加纯水.用调土刀反复拌匀:

(2)取一部分试样,平铺于土碟的前半部:铺土时避免试样中混入气泡:用调土刀将试样面修平,使最厚处为10mm,多余试样放回调土皿中;

(3)以蜗形轮为中心,用划刀自后至前沿土碟中央将试样划成槽缝清晰的两半,见图9.4.2-1:允许从前至后,再从后至前多划几次,将槽逐步加深,以代替一次划槽:尽量减少划槽次数,避免槽缝边扯裂或试样在土碟中滑动:最后一次从后至前的划槽能明显接触碟底:

(4)以 2r/s的速率转动摇柄,使土碟反复起落,坠击于底座上,数记击数,直至试样两边在槽底的合拢长度为13mm为止,见图9.4.2-2.记录击数,并在槽的两边取不少于10g试样,测定其含水率;

(5)将土碟中的剩余试样移至调土皿中,再加水拌和均匀,按第(2)项~第(4)项的要求至少做两次试验,每次试验中土的稠度使合拢长度为13mm 时所需击数为15击~35 击,其中25 击以上及以下各1次,然后测定各击数下试样的相应含水率。

4.3 各击数下合拢时试样的相应含水率应按下式计算:

4.4 试样的液限应在单对数坐标的含水率与击数关系曲线上,击数为25击所对应的含水率,即为该试样的液限,见下图。

含水率与击数关系曲线示意图

5 搓滚塑限法

5.1 搓滚塑限法界限含水率试验仪器设备应满足下列要求:

(1)毛玻璃板,采用磨砂毛玻璃板,尺寸不小于 200mm x300mm;

(2)卡尺,最小分度值0.02mm;

(3)电子天平,量程200g,最小分度值0.01g;

(4)筛,孔径0.5mm;

(5)其他,包括烘箱、干燥器、铝盒等。

5.2 搓滚塑限法界限含水率试验操作应按下列步骤进行:(1)取过0.5mm筛的代表性试样约80g,加纯水拌和,浸润 24h;

(2)将试样在手中捏揉至不黏手,捏扁,出现裂缝时,表示含水率已接近塑限;

(3)取接近塑限的试样一小块,先用手捏成橄榄形,然后用手掌在毛玻璃板上搓滚:搓滚时手掌均匀施加压力于土条上,勿使土条在毛玻璃板上无力滚动,土条不要有空心现象,土条长度不大于手掌宽度;

(4)土条搓成直径3mm时,产生裂缝,并开始断裂,表示试样达到塑限:不产生裂缝及断裂时,表示试样的含水率高于塑限;土条直径大于3mm 时即断裂,表示试样的含水率小于塑限,弃去土条,重新取土试验;土条在任何含水率下始终搓不到3mm 即开始断裂则该土无塑性;

(5)取直径符合3mm的断裂土条3g~5g,放入称量盒内,盖紧盒盖,测定含水率,此含水率即为塑限。

5.3 塑限应按下式计算,精确至 0.1%: