液塑限,光(guāng)電液塑限,液塑限聯合測(cè)定(dìng)儀(yí)【技(jì)術參數(shù)】
圓(yuán)錐(zhuī)儀總(zǒng)重(zhòng)： 76g±0.2g和(hé)100g±0.2g
圓(yuán)錐(zhuī)角度： 30°±0.2°
測讀入土(tǔ)深度(dù)： 0～22mm
測讀精度(dù)： 0.1mm，估讀0.05mm
圓(yuán)錐(zhuī)下落(là)至讀(dú)數(shù)顯示時(shí)間： 5秒
電(diàn)磁吸力(lì)： >100g
電(diàn)源： 交流(liú)220V±10%

1
，液態：土(tǔ)體重(zhòng)塑(sù)後(hòu)，在自重作用下(xià)不(bù)能(néng)保持其形狀(zhuàng)，發生類似於(yú)液體的(dí)流動現象。同乎沒有(yǒu)強度(dù)；

2
，可塑(sù)態：土(tǔ)體重塑後，在(zài)自重作(zuò)用(yòng)下(xià)，能(néng)保持(chí)其形狀。在(zài)外力作用下，將(jiāng)發生(shēng)持續的塑(sù)性變形而不(bù)產生斷裂，外(wài)力消失後，即保持外力(lì)消(xiāo)失(shī)前(qián)那一(yī)時(shí)刻(kè)的形狀(zhuàng)不變(biàn)。有(yǒu)一(yī)定的抗剪強度；

3
，半(bàn)固(gù)態：在較小的(dí)外力(lì)作(zuò)用下(xià)，產生(shēng)彈性變形(xíng)為(wéi)主的變(biàn)形(xíng)，當(dāng)外力(lì)超過一定(dìng)值後(hòu)，土體(tǐ)發(fā)生(shēng)斷(duàn)裂(liè)。土(tǔ)體體積隨(suí)含(hán)水率減(jiǎn)小(xiǎo)而減小；

4
，固態(tài)：變形性質類(lèi)似(sì)於(yú)半(bàn)固態，但其(qí)體積趨於(yú)穩(wěn)定，不隨含水率變(biàn)化(huà)而變化(huà)。

液塑限(xiàn),光(guāng)電液塑(sù)限,液(yè)塑(sù)限(xiàn)聯合測定(dìng)儀中我們把液態(tài)與(yǔ)可(kě)塑態(tài)分界處(chǔ)的(dí)含水率叫(jiào)液限(xiàn)含水率(shuài)（簡稱(chēng)液限，記(jì)作(zuò)ωi），可(kě)塑(sù)態與半(bàn)固態分(fēn)界處的含水率叫塑(sù)限(xiàn)含水(shuǐ)率(shuài)（簡稱塑限，記(jì)作ωP），半固態與固態分(fēn)界處的含(hán)水率叫縮限含水率（簡稱縮限ωS）。實(shí)際上(shàng)，土體(tǐ)不同(tóng)狀態(tài)之間的過(guò)渡是漸變(biàn)的，為(wéi)了使(shǐ)用上(shàng)的方便，將(jiāng)給定的(dí)試(shì)驗方(fāng)法(fǎ)得(dé)到的(dí)含水率稱(chēng)作界(jiè)限(xiàn)含水(shuǐ)率。本章介紹(shào)中華人民共(gòng)和(hé)國國家(jiā)標(biāo)準《土(tǔ)工(gōng)試(shì)驗(yàn)方法標(biāo)準》（GB/T50123-1999）中規定(dìng)的(dí)液限(xiàn)和塑(sù)限(xiàn)試驗(yàn)方(fāng)法。

試驗原(yuán)理(lǐ)和(hé)試驗方(fāng)法

 一
，液限(xiàn)試驗原理和(hé)方法(fǎ)

重塑土(tǔ)處於(yú)液態(tài)時，在(zài)自重(zhòng)作用(yòng)下發生(shēng)流(liú)動，而處於(yú)可塑態時(shí)，必(bì)須(xū)施加外力作(zuò)用才發(fā)生(shēng)變(biàn)形。由(yóu)此(cǐ)我(wǒ)們知道，在兩種態的分界(jiè)處(chǔ)，土(tǔ)從(cóng)不能(néng)承受外(wài)力向能(néng)承(chéng)受一(yī)定(dìng)外力過(guò)渡。試(shì)驗時(shí)，給予試(shì)樣一個小的(dí)外力(lì)作用，在(zài)一(yī)定的時間內(nèi)，變形(xíng)量(liáng)達到規(guī)定值時(shí)的(dí)含水率叫做液限(xiàn)含(hán)水(shuǐ)率。規範(fàn)中給出(chū)了兩種(zhǒng)液(yè)限(xiàn)試驗方(fāng)法：錐(zhuī)式液限儀法和喋式(shì)液限儀法。並以前者為標準(zhǔn)方(fāng)法(fǎ)。

1
，錐式液(yè)限儀(yí)法：錐式液(yè)限儀(yí)法用圓角(jiǎo)為30°，質量為76g的(dí)不鏽(xiù)鋼圓(yuán)錐(zhuī)，在重力作(zuò)用下，5秒鐘內刺入深度(dù)為(wéi)17mm時對(duì)應(yīng)的(dí)試樣含(hán)水率為液限(xiàn)含(hán)水(shuǐ)率。我國交(jiāo)通部(bù)規(guī)範(fàn)規定的錐式(shì)液限(xiàn)儀(yí)質(zhì)量(liáng)為(wéi)100g，5秒(miǎo)鐘內刺(cì)入深度(dù)為20mm時(shí)對(duì)應的(dí)試樣(yàng)含水率(shuài)為(wéi)液限(xiàn)含水率；

2
，喋式(shì)液限(xiàn)儀法：喋(dié)式(shì)液(yè)限儀法(fǎ)是(shì)在(zài)規定(dìng)的(dí)試(shì)樣喋中盛(shèng)土，在(zài)土(tǔ)中以(yǐ)特製開(kāi)槽(cáo)器開(kāi)一寬2mm的槽，以(yǐ)一定(dìng)的能量(liáng)（落(là)高(gāo)10mm）讓土(tǔ)樣喋(dié)與(yǔ)硬(yìng)橡膠基座碰(pèng)撞，這(zhè)一過(guò)程中(zhōng)，土向(xiàng)槽(cáo)內(nèi)流動，當(dāng)槽(cáo)兩側(cè)土(tǔ)靠攏長度為13mm，撞擊次數(shù)為25次(cì)，對(duì)應的(dí)試樣含(hán)水(shuǐ)率定義為(wéi)液限含水(shuǐ)率(shuài)。

光電(diàn)液塑限聯合測定儀塑限試(shì)驗原(yuán)理和方(fāng)法

塑限(xiàn)試(shì)驗(yàn)利用(yòng)土(tǔ)體處(chǔ)於可塑(sù)態時，在外(wài)力作用下(xià)產(chǎn)生任意變(biàn)形(xíng)而(ér)不發(fā)生(shēng)斷裂(liè)；土體(tǐ)處於(yú)半(bàn)固(gù)態(tài)時，當(dāng)變(biàn)形達(dá)到一定(dìng)值（或(huò)受(shòu)力較大）時發(fā)生(shēng)斷裂的特點(diǎn)。試驗時(shí)給予(yú)一定(dìng)外力，使(shǐ)試樣(yàng)變(biàn)形達到規定(dìng)值剛好出現裂縫(féng)時(shí)所(suǒ)對應的含(hán)水率作(zuò)為限含(hán)水率(shuài)。國標(biāo)中據(jù)此給出了兩種試驗方法：搓滾(gǔn)法(fǎ)和(hé)液(yè)
，塑限(xiàn)聯合測(cè)定儀法(fǎ)，<#script type="text/javascript">document.write（''）並(bìng)<#script type="text/javascript">document.write（''）且以(yǐ)後(hòu)者(zhě)為標(biāo)準。

1
，搓滾法(fǎ)塑限試(shì)驗：用手(shǒu)掌(zhǎng)在手玻(bō)璃板(bǎn)上搓土條(tiáo)，當土條(tiáo)直(zhí)徑(jìng)剛好在3mm時出現(xiàn)裂(liè)縫，對(duì)應的含(hán)水(shuǐ)率(shuài)叫塑限(xiàn)含水率(shuài)，這種方法是國內(nèi)外大(dà)多土(tǔ)工(gōng)試(shì)驗方法(fǎ)所采用的(dí)方(fāng)法(fǎ)；

2
，液
，塑(sù)限(xiàn)聯合(hé)測(cè)定儀(yí)法：采(cǎi)用(yòng)與錐(zhuī)式液限(xiàn)儀*相同(tóng)的儀器，通(tōng)過與搓條法對(duì)比(bǐ)，得到76g圓錐(zhuī)在(zài)5秒(miǎo)鐘內錐尖(jiān)入土深度為(wéi)2mm時對應的含(hán)水(shuǐ)率(shuài)與(yǔ)搓條(tiáo)法(fǎ)得到的(dí)塑限(xiàn)接(jiē)近(jìn)，因此(cǐ)，定義(yì)76g圓錐(zhuī)儀在5秒鐘(zhōng)內(nèi)錐尖(jiān)入(rù)土深(shēn)度為2mm時對應(yīng)的含水率(shuài)為(wéi)塑(sù)限含(hán)水(shuǐ)率。

為(wéi)了減(jiǎn)少錐(zhuī)式(shì)液(yè)限儀在試驗過(guò)程(chéng)中人(rén)為(wéi)因(yīn)素(sù)的(dí)影響(xiǎng)，提(tí)高(gāo)試驗(yàn)精(jīng)度，我國設(shè)計(jì)出(chū)了液(yè)
，塑限(xiàn)聯(lián)合測定儀，並(bìng)規(guī)定以(yǐ)此儀(yí)器(qì)為準，將76g圓錐(zhuī)在(zài)5秒鐘內入土深度為2mm時(shí)對應(yīng)的含(hán)水率為塑(sù)限(xiàn)。交(jiāo)通(tōng)部規範給出(chū)了100g圓(yuán)錐(zhuī)聯(lián)合(hé)測定儀法的液限含水率ωL與塑限入土(tǔ)深度hP經驗(yàn)關係式，由(yóu)此關係式(shì)據ωL查hp，然後(hòu)由(yóu)圓錐(zhuī)入(rù)土深度與(yǔ)含(hán)水率(shuài)的(dí)關係圖查出塑限ωP。

構造和(hé)試驗(yàn)步(bù)驟(zhòu)

 一
，試驗儀器(qì)

液限
，塑限試驗的(dí)試(shì)驗儀器主要包(bāo)括：

1
，錐(zhuī)式液限(xiàn)儀：見(jiàn)圖5-2所(suǒ)示(shì)；

2
，喋(dié)式液(yè)限儀(yí)：見(jiàn)圖(tú)5-3所示(shì)；

3
，光(guāng)電(diàn)式液(yè)限
，塑限聯合測(cè)定儀：見(jiàn)圖5-4所示；

4
，其(qí)它設備：毛玻璃板，調(tiáo)土刀，0.5mm孔(kǒng)徑分析篩(shāi)，凡(fán)士林(lín)，純水，含水率(shuài)試(shì)驗全(quán)部設備(bèi)等(děng)。

 二
，光(guāng)電(diàn)式(shì)液限
，塑(sù)限聯合測(cè)定(dìng)儀的構造

光電式液限(xiàn)
，塑限(xiàn)聯合(hé)測定儀，見(jiàn)圖5-4。主要組成部分(fēn)包(bāo)括：

1
，圓(yuán)錐(zhuī)儀(yí)：包括(kuò)錐體(tǐ)
，微分尺
，平衡裝置(zhì)部(bù)分，部(bù)質量76g±0.2g（公(gōng)路標(biāo)準(zhǔn)100g±0.2g）。錐角30°±0.2°，錐尖磨損量(liáng)不超過0.3mm。微分尺刻(kè)綫距(jù)離(lí)0.1mm，其(qí)頂端為(wéi)磨(mó)平(píng)鐵(tiě)質(zhì)材料，能被磁(cí)鐵平穩吸(xī)住(zhù)；

2
，電(diàn)磁(cí)鐵(tiě)部分(fēn)：磁鐵吸引力(lì)76g錐(zhuī)大於(yú)1N，100g錐(zhuī)大(dà)於1.5N；

3
，光學(xué)投(tóu)影部分：包(bāo)括光(guāng)源
，濾光(guāng)鏡
，物鏡
，反射鏡(jìng)及讀(dú)數(shù)屏幕，放大10倍；

4
，升降座(zuò)：使(shǐ)試(shì)樣杯在一定(dìng)範(fàn)圍內能(néng)垂直升降；

5
，時間控製：落(là)錐(zhuī)後延時5秒(miǎo)的(dí)顯(xiǎn)示或提(tí)示裝置。

喋(dié)式液(yè)限(xiàn)儀(yí)的構造

喋式(shì)液限儀(yí)，見圖5-3所示(shì)，主要組(zǔ)成部分(fēn)包括：

1
，劃(huá)刀；刀(dāo)口(kǒu)寬2mm，刀(dāo)高10mm，刀側麵夾(jiā)角(jiǎo)60°，刀口圓(yuán)弧半徑22mm；

2
，土喋：黃銅(tóng)製成(chéng)，喋盤(pán)對應(yīng)的(dí)圓球半徑(jìng)54mm，喋zui大深度(dù)27mm，喋中(zhōng)填(tián)土(tǔ)zui厚(hòu)處(chǔ)10mm，喋底(dǐ)至底(dǐ)座間落(là)間落(là)高10mm；

3
，支(zhī)架(jià)：將土(tǔ)喋鉸(jiǎo)支於(yú)底(dǐ)座上；

4
，底(dǐ)座：為一長方(fāng)體(tǐ)硬橡(xiàng)膠塊(kuài)，硬度(dù)和(hé)彈性(xìng)模(mó)量值有嚴(yán)格(gé)規定；

5
，其(qí)它部分：搖柄是(shì)搖動時使土喋(dié)上升後自由落(là)下；蝸輪(lún)是(shì)配(pèi)合手(shǒu)柄(bǐng)完(wán)成(chéng)上升土喋(dié)功能(néng)；調(tiáo)整(zhěng)板(bǎn)是(shì)調整(zhěng)土喋落高(gāo)。

 四
，試(shì)驗步驟

1
，製備試樣：可(kě)采(cǎi)用(yòng)天然含(hán)水率土(tǔ)樣(yàng)或風幹土樣製備。采(cǎi)用天(tiān)然土(tǔ)樣時，剔除(chú)大於0.5mm土粒(lì)，取代(dài)表(biǎo)性(xìng)土樣(yàng)約600g，拌(bàn)和均匀(yún)後分成3份，製成不(bù)同含水率的土膏，使(shǐ)它們(mén)的(dí)圓錐(zhuī)入土(tǔ)深(shēn)度分別在(zài)4~6mm
，9~11mm和16~19mm，靜置一段時間(jiān)即可；對風(fēng)幹(gān)土樣，過0.5mm篩，取篩下(xià)土約400g分成(chéng)三(sān)份(fèn)後，分別(bié)加水製(zhì)成3種(zhǒng)不同(tóng)含(hán)水率的試(shì)樣，3種(zhǒng)土膏的圓(yuán)錐(zhuī)入(rù)土(tǔ)深度與天(tiān)然(rán)含水(shuǐ)率土(tǔ)樣(yàng)製成的(dí)土膏相(xiāng)同(tóng)，拌和均(jūn)匀(yún)後密封(fēng)於保(bǎo)濕缸中(zhōng)靜置(zhì)24小時；

2
，將(jiāng)試(shì)樣(yàng)用調(tiáo)土刀(dāo)調(tiáo)匀(yún)，密(mì)實(shí)地填(tián)入(rù)試杯(bēi)中(zhōng)，土(tǔ)中不(bù)能(néng)含土封閉氣泡，將(jiāng)高(gāo)出(chū)試樣(yàng)杯的(dí)餘(yú)土(tǔ)用(yòng)調土刀括平(píng)，隨即將試樣(yàng)放於儀器底座(zuò)上(shàng)；

3
，取(qǔ)圓錐儀，在(zài)錐尖塗以(yǐ)極薄凡(fán)士(shì)林，接通(tōng)電(diàn)源(yuán)，使磁鐵(tiě)吸穩(wěn)圓錐儀；

4
，調(tiáo)節屏幕基綫(xiàn)，使初始讀數於零(líng)刻綫(xiàn)處。調節升降(jiàng)底(dǐ)。使(shǐ)圓錐尖剛好接觸土麵，放開(kāi)圓錐儀(yí)，圓錐儀在(zài)自重(zhòng)作用下插入土(tǔ)中，經過(guò)5秒(miǎo)鐘後測(cè)讀圓錐(zhuī)儀下(xià)沉深(shēn)度；

5
，重復步驟(zhòu)2
，3
，4，進行另(lìng)外兩(liǎng)個(gè)試樣(yàng)的(dí)圓錐(zhuī)入土(tǔ)深(shēn)度(dù)h和(hé)對應含(hán)水率ω的測試(shì)；

6
，在h-ω圖上(shàng)將三點h和對(duì)應的液限ωL17
，10mm液(yè)限ωL10和2mm對應的塑限ωP（公路規範(fàn)100g圓錐(zhuī)低度液(yè)限對應(yīng)的入(rù)土(tǔ)深度(dù)為(wéi)20mm，由液限查圖5-5得到塑(sù)限對應(yīng)的入土深度hp，然(rán)後由hp查(chá)圖5-6得(dé)到塑限(xiàn)ωp）。