-2型(xíng)塑(sù)限(xiàn)聯合(hé)測(cè)定儀是新一(yī)代采用(yòng)光學投影(yǐng)，電磁(cí)頭(tóu)自(zì)動落錘(chuí),能直(zhí)接測讀(dú)0～22毫米圓(yuán)錐入(rù)土深(shēn)度(dù)，是土木工(gōng)程(chéng)，交通建設(shè)*土工儀(yí)器(qì)。 產品符(fú)合交(jiāo)通(tōng)部JTJ051標準要(yào)求(qiú)。自(zì)行研(yán)發的新(xīn)一代(dài)采用光學投影，光(guāng)電(diàn)液塑(sù)限聯(lián)合測定(dìng)儀的界(jiè)限(xiàn)含水(shuǐ)率試驗主(zhǔ)要內容是測試(shì)細(xì)粒(lì)土的液限含(hán)水率（ωL）和(hé)塑限(xiàn)含(hán)水(shuǐ)率(shuài)（ωP），簡稱液限和塑限，由(yóu)此獲(huò)得塑性(xìng)指數Ip=ωL－ωP，液性(xìng)指(zhǐ)數Il=（ω－ωP）/IP，由ωL和IP利(lì)用(yòng)塑(sù)性圖上(shàng)對土進行(háng)分類和利用IL判斷(duàn)天然土所處(chǔ)的狀態(tài)，其(qí)次(cì)是測試(shì)土的縮限(xiàn)ωS。本章(zhāng)僅(jǐn)介紹液限和塑限的(dí)試驗方法(fǎ)。

粘(nián)性土(tǔ)隨(suí)著含(hán)水(shuǐ)率的變(biàn)化，其物(wù)理(lǐ)狀態和(hé)力(lì)學性(xìng)質(zhì)也發生明顯(xiǎn)的變(biàn)化。如(rú)圖5-1所示。土體(tǐ)在不(bù)同含水率下可(kě)能(néng)處(chǔ)於(yú)如(rú)下不同的(dí)狀態：自行研(yán)發(fā)的新(xīn)一代采用光學(xué)投(tóu)影，光電液塑(sù)限聯合(hé)測(cè)定儀(yí)【技術(shù)參(cān)數】
圓錐儀(yí)總重： 76g±0.2g和100g±0.2g
圓錐(zhuī)角度(dù)： 30°±0.2°
測讀(dú)入土深度(dù)： 0～22mm
測讀(dú)精(jīng)度： 0.1mm，估讀(dú)0.05mm
圓(yuán)錐下落至讀數顯示(shì)時(shí)間： 5秒
電磁吸(xī)力(lì)： >100g
電源： 交流220V±10%

1，液態：土體重塑(sù)後，在自重(zhòng)作用下(xià)不能保持(chí)其(qí)形(xíng)狀(zhuàng)，發生(shēng)類似於(yú)液體的(dí)流(liú)動現(xiàn)象。同乎沒有強度；

2，可塑態(tài)：土(tǔ)體重(zhòng)塑(sù)後，在自重作用(yòng)下，能保持其(qí)形狀。在外(wài)力作用下，將發生持續的塑性(xìng)變形而不(bù)產(chǎn)生斷裂(liè)，外力(lì)消失後(hòu)，即(jí)保(bǎo)持(chí)外力消(xiāo)失前(qián)那一時刻的(dí)形(xíng)狀不(bù)變。有一(yī)定(dìng)的抗剪強度；

3，半(bàn)固態：在較小的外力(lì)作用下，產生彈性變形(xíng)為(wéi)主的變(biàn)形(xíng)，當(dāng)外(wài)力(lì)超過一(yī)定(dìng)值後(hòu)，土體(tǐ)發(fā)生斷裂(liè)。土體(tǐ)體(tǐ)積隨含(hán)水率減小(xiǎo)而(ér)減小(xiǎo)；河(hé)北省虹宇儀器(qì)設(shè)備(bèi)有限公(gōng)司(sī)自行(háng)研發的(dí)新一代采(cǎi)用(yòng)光學投(tóu)影(yǐng)，4，固(gù)態：變(biàn)形性質類(lèi)似於(yú)半固態(tài)，但(dàn)其體積趨於穩定(dìng)，不隨含水率(shuài)變化而(ér)變化。

光電(diàn)液(yè)塑限(xiàn)聯(lián)合測定儀中(zhōng)我(wǒ)們把(bǎ)液態與可(kě)塑態分(fēn)界處(chǔ)的含(hán)水(shuǐ)率叫液限含水(shuǐ)率（簡稱(chēng)液限(xiàn)，記作ωi），可(kě)塑(sù)態與半固(gù)態分界(jiè)處(chǔ)的(dí)含水率(shuài)叫(jiào)塑限含(hán)水率（簡(jiǎn)稱(chēng)塑限(xiàn)，記作ωP），半(bàn)固態與(yǔ)固態分(fēn)界(jiè)處的含水(shuǐ)率(shuài)叫縮限含(hán)水率(shuài)（簡稱縮限ωS）。實(shí)際上，土(tǔ)體不同狀(zhuàng)態之間(jiān)的過(guò)渡(dù)是(shì)漸(jiàn)變(biàn)的(dí)，為了(liǎo)使(shǐ)用上(shàng)的方便(biàn)，將給(gěi)定的試(shì)驗方(fāng)法得(dé)到(dào)的含水率(shuài)稱作(zuò)界限含水率(shuài)。本章介紹(shào)中(zhōng)華(huá)人(rén)民(mín)共(gòng)和國(guó)國家(jiā)標準(zhǔn)《土(tǔ)工(gōng)試驗(yàn)方法(fǎ)標(biāo)準》（GB/T50123-1999）中規定的液限和(hé)塑限試(shì)驗方(fāng)法。

光(guāng)電(diàn)液(yè)塑限聯(lián)合測定儀(yí) 試(shì)驗(yàn)原理和試驗(yàn)方(fāng)法

 一，液(yè)限(xiàn)試(shì)驗(yàn)原理和(hé)方(fāng)法

重塑(sù)土(tǔ)處於液態時，在自重(zhòng)作用(yòng)下(xià)發(fā)生(shēng)流(liú)動，而(ér)處於(yú)可塑態(tài)時，必(bì)須(xū)施(shī)加(jiā)外(wài)力作(zuò)用(yòng)才發生變(biàn)形。由此(cǐ)我們(mén)知道(dào)，在(zài)兩種(zhǒng)態的(dí)分界(jiè)處，土(tǔ)從不能承(chéng)受外(wài)力(lì)向能承(chéng)受(shòu)一定(dìng)外力過(guò)渡。試驗(yàn)時(shí)，給予試(shì)樣一個小的(dí)外力作用，在一(yī)定的時(shí)間(jiān)內(nèi)，變形(xíng)量達到規定值時的含水(shuǐ)率叫做液(yè)限(xiàn)含(hán)水(shuǐ)率(shuài)。規範(fàn)中給(gěi)出(chū)了兩(liǎng)種液(yè)限(xiàn)試驗方(fāng)法(fǎ)：錐式液限(xiàn)儀法(fǎ)和喋(dié)式液限儀法(fǎ)。並(bìng)以前(qián)者(zhě)為標準方(fāng)法。

1，錐(zhuī)式(shì)液限(xiàn)儀法(fǎ)：錐式液限(xiàn)儀法用圓角為30°，質量(liáng)為(wéi)76g的(dí)不鏽鋼圓錐，在重力(lì)作(zuò)用(yòng)下(xià)，5秒鐘(zhōng)內刺入(rù)深度為17mm時對應的試(shì)樣(yàng)含(hán)水率為液限(xiàn)含(hán)水率(shuài)。我國(guó)交通部(bù)規(guī)範(fàn)規定(dìng)的錐式液限儀(yí)質量(liáng)為(wéi)100g，5秒(miǎo)鐘(zhōng)內(nèi)刺(cì)入深度為20mm時(shí)對(duì)應(yīng)的(dí)試(shì)樣(yàng)含水率(shuài)為液限(xiàn)含水率；河(hé)北(běi)省(shěng)虹(hóng)宇(yǔ)儀(yí)器(qì)設備(bèi)有(yǒu)限公(gōng)司(sī)自行(háng)研(yán)發的新一(yī)代(dài)采用(yòng)光學投影，2，喋式液限儀法：喋式液限儀(yí)法(fǎ)是(shì)在(zài)規定(dìng)的試樣(yàng)喋(dié)中盛土，在土(tǔ)中以特(tè)製開(kāi)槽(cáo)器開(kāi)一寬2mm的槽(cáo)，以一定的(dí)能(néng)量（落(là)高10mm）讓土樣喋與(yǔ)硬橡膠基(jī)座(zuò)碰撞，這一過程(chéng)中(zhōng)，土向槽內(nèi)流(liú)動(dòng)，當槽兩側土(tǔ)靠攏(lǒng)長(cháng)度(dù)為13mm，撞擊(jī)次數為(wéi)25次，對應(yīng)的試(shì)樣含水率定義為(wéi)液限含(hán)水率。

光電液塑限聯(lián)合(hé)測定(dìng)儀塑限(xiàn)試(shì)驗(yàn)原(yuán)理和(hé)方法

塑限(xiàn)試(shì)驗(yàn)利用(yòng)土(tǔ)體處於(yú)可塑(sù)態(tài)時(shí)，在外(wài)力作用下產(chǎn)生(shēng)任意(yì)變(biàn)形(xíng)而(ér)不(bù)發(fā)生斷裂；土體處於半固態時，當(dāng)變形(xíng)達到(dào)一定值（或受力較大）時發(fā)生(shēng)斷裂的特(tè)點(diǎn)。試驗時給予一定(dìng)外力，使(shǐ)試樣(yàng)變(biàn)形(xíng)達到規定(dìng)值剛好出現裂縫時所對(duì)應的含(hán)水(shuǐ)率作為限含(hán)水率(shuài)。國標中據(jù)此(cǐ)給出了兩種(zhǒng)試驗方法：搓滾(gǔn)法(fǎ)和(hé)液，塑(sù)限聯(lián)合(hé)測定(dìng)儀法(fǎ)，<#script type="text/javascript">document.write（''）並(bìng)<#script type="text/javascript">document.write（'且(qiě)以(yǐ)後(hòu)者為標準。河北(běi)省虹宇儀器(qì)設備(bèi)有(yǒu)限公(gōng)司自(zì)行(háng)研(yán)發的新(xīn)一(yī)代采用光學投影，技術/4406928'）

1，搓(cuō)滾法(fǎ)塑限(xiàn)試驗：用(yòng)手掌(zhǎng)在(zài)手(shǒu)玻璃板上(shàng)搓(cuō)土條，當(dāng)土(tǔ)條直(zhí)徑剛好在(zài)3mm時(shí)出現裂縫，對(duì)應的(dí)含水率叫(jiào)塑(sù)限含水率，這種(zhǒng)方(fāng)法是國內外大(dà)多(duō)土工(gōng)試驗(yàn)方(fāng)法所(suǒ)采(cǎi)用(yòng)的方法；

2，液，塑(sù)限(xiàn)聯合測定(dìng)儀法(fǎ)：采(cǎi)用(yòng)與錐(zhuī)式液(yè)限儀*相(xiāng)同的儀器，通過與搓(cuō)條(tiáo)法對比(bǐ)，得到76g圓錐在(zài)5秒(miǎo)鐘內(nèi)錐(zhuī)尖入土深度為(wéi)2mm時(shí)對(duì)應(yīng)的含水(shuǐ)率(shuài)與搓(cuō)條法得到(dào)的(dí)塑限接近，因(yīn)此，定(dìng)義76g圓錐(zhuī)儀(yí)在(zài)5秒(miǎo)鐘內(nèi)錐尖(jiān)入土深(shēn)度為2mm時對應(yīng)的含水率為(wéi)塑(sù)限含(hán)水(shuǐ)率(shuài)。

為了(liǎo)減少錐(zhuī)式液(yè)限儀在(zài)試(shì)驗過程中人為因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響，提(tí)高(gāo)試驗精度(dù)，我(wǒ)國設計出了(liǎo)液，塑限(xiàn)聯(lián)合測定(dìng)儀，並規定以(yǐ)此(cǐ)儀器為準，將(jiāng)76g圓錐(zhuī)在5秒鐘(zhōng)內(nèi)入土深度為(wéi)2mm時對應(yīng)的含(hán)水率為(wéi)塑(sù)限。交(jiāo)通部規(guī)範給(gěi)出了(liǎo)100g圓錐(zhuī)聯合測定儀法的(dí)液限含(hán)水率ωL與塑限入土(tǔ)深度(dù)hP經(jīng)驗關係式，由(yóu)此(cǐ)關係式據ωL查(chá)hp，然(rán)後由圓(yuán)錐(zhuī)入土深度(dù)與含(hán)水率的關係圖(tú)查(chá)出塑限(xiàn)ωP。

光電(diàn)液塑限(xiàn)聯合測定(dìng)儀(yí) 儀器構造(zào)和(hé)試驗(yàn)步(bù)驟

 一，試驗儀(yí)器(qì)

液限(xiàn)，塑(sù)限(xiàn)試驗的(dí)試驗儀器(qì)主要包括(kuò)：

1，錐(zhuī)式(shì)液(yè)限儀：見圖5-2所示(shì)；

2，喋式(shì)液限(xiàn)儀：見圖5-3所示；

3，光(guāng)電式液(yè)限，塑(sù)限(xiàn)聯合測定儀：見(jiàn)圖(tú)5-4所示；

4，其它(tā)設備(bèi)：毛(máo)玻璃板，調(tiáo)土刀(dāo)，0.5mm孔徑(jìng)分析篩(shāi)，凡(fán)士林(lín)，純水(shuǐ)，含水率試(shì)驗(yàn)全(quán)部設(shè)備(bèi)等(děng)。

 二(èr)，光電液(yè)塑限(xiàn)聯(lián)合測定(dìng)儀光電式(shì)液限(xiàn)，塑(sù)限聯合(hé)測定儀的構造

光電式液限，塑(sù)限聯合測定(dìng)儀，見圖5-4。主要組成(chéng)部分包括(kuò)：

1，圓錐儀(yí)：包括錐(zhuī)體，微分(fēn)尺(chǐ)，平衡裝置部分，部(bù)質(zhì)量76g±0.2g（公路(lù)標(biāo)準100g±0.2g）。錐角30°±0.2°，錐(zhuī)尖磨損量不超過0.3mm。微(wēi)分尺(chǐ)刻綫距(jù)離0.1mm，其頂(dǐng)端(duān)為磨平鐵質材料(liào)，能被磁(cí)鐵平穩吸住；河(hé)北省(shěng)虹宇儀器設(shè)備有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司自(zì)行(háng)研發(fā)的新一(yī)代采(cǎi)用光(guāng)學(xué)投(tóu)影，2，電磁鐵(tiě)部(bù)分(fēn)：磁鐵(tiě)吸(xī)引(yǐn)力(lì)76g錐大(dà)於1N，100g錐大於(yú)1.5N；

3，光學投影部分(fēn)：包括光源，濾光鏡(jìng)，物鏡(jìng)，反射(shè)鏡及讀數屏(píng)幕，放(fàng)大(dà)10倍；

4，升降(jiàng)座(zuò)：使(shǐ)試(shì)樣(yàng)杯(bēi)在一定範(fàn)圍內(nèi)能垂(chuí)直升降；

5，時(shí)間(jiān)控製：落(là)錐(zhuī)後延(yán)時5秒(miǎo)的顯(xiǎn)示或(huò)提(tí)示裝置。

三，光電液塑(sù)限聯合(hé)測定(dìng)儀喋式(shì)液限(xiàn)儀的(dí)構造

喋式液限(xiàn)儀，見圖5-3所示(shì)，主要(yào)組(zǔ)成部分包(bāo)括：

1，劃刀(dāo)；刀口(kǒu)寬2mm，刀(dāo)高(gāo)10mm，刀側(cè)麵(miàn)夾角(jiǎo)60°，刀(dāo)口圓弧(hú)半(bàn)徑22mm；河(hé)北(běi)省(shěng)虹(hóng)宇儀(yí)器設(shè)備有限(xiàn)公(gōng)司自行研(yán)發(fā)的新一(yī)代(dài)采用(yòng)光(guāng)學(xué)投影(yǐng)，技(jì)術/4406928

2，土喋：黃銅製(zhì)成，喋(dié)盤(pán)對(duì)應的圓球(qiú)半徑54mm，喋(dié)zui大(dà)深度27mm，喋中(zhōng)填(tián)土zui厚處(chǔ)10mm，喋底(dǐ)至底(dǐ)座(zuò)間(jiān)落(là)間落高(gāo)10mm；

3，支(zhī)架：將(jiāng)土(tǔ)喋鉸(jiǎo)支(zhī)於(yú)底(dǐ)座(zuò)上；

4，底座：為一(yī)長(cháng)方體(tǐ)硬橡膠塊，硬度(dù)和(hé)彈性(xìng)模量(liáng)值(zhí)有嚴(yán)格(gé)規定；

5，其(qí)它部分(fēn)：搖(yáo)柄(bǐng)是(shì)搖(yáo)動時(shí)使土喋上升後自(zì)由(yóu)落(là)下；蝸輪(lún)是配合(hé)手柄(bǐng)完成(chéng)上升土喋功能；調(tiáo)整(zhěng)板是調整土喋(dié)落(là)高。

 四(sì)，液(yè)限(xiàn)，塑限(xiàn)聯合測定儀(yí)法(fǎ)試驗步(bù)驟

1，製備試(shì)樣：可采用天然(rán)含(hán)水率土(tǔ)樣(yàng)或風幹土樣(yàng)製備。采用天(tiān)然(rán)土樣時(shí)，剔除(chú)大(dà)於(yú)0.5mm土粒，取代(dài)表性(xìng)土樣(yàng)約600g，拌和均(jūn)匀(yún)後分成(chéng)3份，製(zhì)成(chéng)不同(tóng)含(hán)水率的(dí)土(tǔ)膏，使它們(mén)的(dí)圓(yuán)錐(zhuī)入土深度分別在4~6mm，9~11mm和(hé)16~19mm，靜置一段時間(jiān)即(jí)可；對風(fēng)幹土(tǔ)樣，過0.5mm篩，取篩下土(tǔ)約(yuē)400g分(fēn)成三(sān)份後，分別加水製成(chéng)3種不(bù)同含水(shuǐ)率的試樣(yàng)，3種(zhǒng)土(tǔ)膏的(dí)圓(yuán)錐(zhuī)入土(tǔ)深(shēn)度與天(tiān)然(rán)含水率(shuài)土樣製成的土膏相同(tóng)，拌和(hé)均匀後密(mì)封(fēng)於(yú)保(bǎo)濕(shī)缸(gāng)中靜置(zhì)24小時(shí)；河北省(shěng)虹宇(yǔ)儀(yí)器設備(bèi)有限公司自(zì)行研發(fā)的(dí)新(xīn)一(yī)代(dài)采用(yòng)光學投影(yǐng)，技術(shù)/4406928

2，將試(shì)樣用(yòng)調(tiáo)土(tǔ)刀(dāo)調(tiáo)匀，密實(shí)地(dì)填入(rù)試(shì)杯(bēi)中(zhōng)，土(tǔ)中不(bù)能含土(tǔ)封(fēng)閉氣泡，將(jiāng)高(gāo)出試(shì)樣杯的餘土(tǔ)用調土刀括平(píng)，隨即(jí)將試樣放(fàng)於儀(yí)器底座(zuò)上(shàng)；

3，取(qǔ)圓錐(zhuī)儀，在(zài)錐尖(jiān)塗(tú)以(yǐ)極薄(báo)凡士(shì)林(lín)，接(jiē)通(tōng)電(diàn)源，使磁鐵吸(xī)穩圓(yuán)錐(zhuī)儀；

4，調(tiáo)節屏(píng)幕(mù)基綫，使初始(shǐ)讀數於(yú)零刻綫(xiàn)處(chǔ)。調節(jié)升(shēng)降底(dǐ)。使(shǐ)圓(yuán)錐尖(jiān)剛好接觸(chù)土(tǔ)麵，放開圓錐儀，圓(yuán)錐儀在自(zì)重作用下(xià)插入土中(zhōng)，經過5秒鐘(zhōng)後(hòu)測(cè)讀圓錐儀(yí)下(xià)沉(chén)深度；

5，重復(fù)步(bù)驟(zhòu)2，3，4，進行另外(wài)兩個(gè)試樣的圓(yuán)錐入土深度(dù)h和對(duì)應含水(shuǐ)率(shuài)ω的(dí)測試(shì)；河北省虹宇(yǔ)儀器(qì)設(shè)備(bèi)有限公(gōng)司自行研發的新一代采(cǎi)用(yòng)光學(xué)投(tóu)影，技術/4406928

6，在h-ω圖(tú)上(shàng)將三點(diǎn)h和(hé)對應的液(yè)限ωL17，10mm液(yè)限ωL10和2mm對應的塑限(xiàn)ωP（公路(lù)規範100g圓錐低度液限(xiàn)對應的(dí)入(rù)土(tǔ)深度為20mm，由液限查(chá)圖(tú)5-5得(dé)到塑(sù)限(xiàn)對應的入(rù)土(tǔ)深(shēn)度hp，然後由hp查(chá)圖5-6得到(dào)塑限ωp）。