界限含水率教程文件
《土工试验与检测》课件——项目7界限含水率试验
本试验的目的是联合测定土的液限和塑限，用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数，供土木类专业工程设计和施工使用。
本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。
二、试验仪器设备
液塑限联合测定仪由以下五部分组成：①圆锥仪②电磁铁③显示屏④升降座⑤试样杯
二、试验仪器设备
四、成果分析
若采用 76g 锥，入土深度与含水率的关系曲线h—w图上,查得锥入土深度为2mm所对应的含水率w,即为该土样的塑限wp。 若采用 100g 锥，, 根据入土深度20mm求出的液限，通过液限与塑限时入土深度的曲线hp-wL，查得hp，求出入土深度为hp时的含水率，即为该土样的塑限wp。注：细粒土用右图中双曲线，砂粒土用多项式。
六、试验操作规程
1. 土工试验方法标准 GB/T50123—2019
2. 公路土工试验规程 JTG3430-2020
谢谢观看
天平（称量200g，感量0.01g），烘箱，干燥缸，铝盒，调土刀，筛（孔径0.5mm）凡士林关；3—指示灯；4—零线调节螺丝； 5—反光镜调节螺丝；6—屏幕；7—机壳；
8—物镜调节螺丝；9—电磁装置；10—光源调节螺丝；11—光源；12—圆锥仪；13—升降台；14—水平泡
概述（试验目的）
试验仪器设备
试验步骤
成果分析
试验注意事项
试验依据规程
目录
项目7 界限含水率
一、概述
对于黏性土，因黏土矿物含量高、颗粒细小，其物理状态与含水量关系非常密切。 同一种黏性土随其含水量的不同而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。黏性土随着含水量的变化，从一种稠度状态变为另一种稠度状态。黏性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量，叫做界限含水量 。 土由可塑状态转到流动状态的界限含水量称为液限，用符号wL表示；土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限，用符号wp表示。
22界限含水率试验作业指导书9页
1、依据标准《土工试验方法标准》GB/T50123-2019《土工试验规程》SL237-20192、范围2.1 适用于粒径小于0.5mm颗粒组成及有机质含量不大于干土质量5％的土。
2.2 界限含水率包括土的液限、塑限和缩限。
试验方法分液限塑限联合测定、圆锥仪法液限试验、搓滚法塑限试验、缩限试验。
3、职责3.1 材料检测部是本作业文件的执行部门。
3.2 材料检测部负责人负责检测试验过程控制，负责编制检测试验报告。
3.3 技术负责人负责审核检测试验报告。
3.4 材料检测部部门负责人负责检测试验过程资源配置。
4、液限塑限联合测定试验4.1 仪器设备4.1.1 液塑限联合测定仪：包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关。
圆锥质量为76g，锥角为30°；读数显示宜采用光电式、游标式和百分表式。
4.1.2 试样杯：直径40～50mm，高30～40mm。
4.1.3 天平：称量200g，分度值0.01g。
4.1.4 其他：烘箱、干燥箱、铝盆、调土刀、筛等。
4.2 试验方法4.2.1 本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样。
当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时，应过0.5mm筛。
4.2.2 当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g ，将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
4.2.3 将制备的试样充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。
4.2.4 将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
4.2.5 调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座，使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s 后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g ，放入称量盒内，测定含水率。
22界限含水率试验作业指导书
1、依据标准《土工试验方法标准》GB/T50123-1999《土工试验规程》SL237-19992、范围2.1 适用于粒径小于0.5mm颗粒组成及有机质含量不大于干土质量5％的土。
2.2 界限含水率包括土的液限、塑限和缩限。
试验方法分液限塑限联合测定、圆锥仪法液限试验、搓滚法塑限试验、缩限试验。
3、职责3.1 材料检测部是本作业文件的执行部门。
3.2 材料检测部负责人负责检测试验过程控制，负责编制检测试验报告。
3.3 技术负责人负责审核检测试验报告。
3.4 材料检测部部门负责人负责检测试验过程资源配置。
4、液限塑限联合测定试验4.1 仪器设备4.1.1 液塑限联合测定仪：包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关。
圆锥质量为76g，锥角为30°；读数显示宜采用光电式、游标式和百分表式。
4.1.2 试样杯：直径40～50mm，高30～40mm。
4.1.3 天平：称量200g，分度值0.01g。
4.1.4 其他：烘箱、干燥箱、铝盆、调土刀、筛等。
4.2 试验方法4.2.1 本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样。
当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时，应过0.5mm筛。
4.2.2 当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g，将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
4.2.3 将制备的试样充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。
4.2.4 将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
4.2.5 调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座，使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s 后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g ，放入称量盒内，测定含水率。
界限含水率试验3页
界限含水率试验3页界限含水率试验（Liquid Limit Test）是土工测试中常用的一种试验方法，在确定土壤的物理和工程性能方面具有重要意义。
实验通常采用Casagrande设备，操作简便可靠，常用于土壤的塑性限度和土工指标的测定。
本文将主要介绍界限含水率试验所需的设备、试验方法、结果分析等。
实验设备1. Casagrande设备：由框架、分析棒、调节螺丝、滑动杆、撞击捣实棒、计时器等组成。
2. 20g可以测量的塑性指数量筒、塑性指数划线器、洗瓶、试管架、玛瑙平面玻璃板等。
实验方法1. 除去土壤中的杂物和减小土壤颗粒的大小后，取约100g的土壤样品，加入约5ml 左右的蒸馏水，在平板上用平滑的平板将土壤与水充分混合均匀，制成一定湿度的泥状土样。
2. 将泥状土样放入Casagrande设备的试验杯中。
打开调节螺丝将分配器调节到初始位置。
用滑动杆调整试验杯高度，使试样与撞击棒轻轻接触。
3. 用撞击捣实棒每次将撞击器下降10mm，并在重力作用下撞击土样。
每次撞击后转动试验杯并用划线器划一道细线于土样的中心线上，如果细线能够同步闭合，则表示细线刚好穿过土样，否则再进行零点调整再次调整。
4. 重复以上步骤，不断增加螺钉的下落高度，以便最终确认土样的塑性极限，当五次中有三次细线能在10mm以上闭合时，可确定该土样的塑性极限作为界限含水量WLL。
5. 测量土样在标准状态下（W=0）与测试结束时的重量，计算出土样的含水量，并可按公式求出有机质含量、塑性限、液限等指标。
实验结果分析1. 界限含水率与土壤类型、物理、化学性质密切相关，表征了土壤的塑性极限。
2. 当所测定的水份比界限含水率高时，土壤呈流态，反之则表现为半液态，土壤的衰减特性较好。
3. 界限含水率可用于确定土壤的压缩系数、稠化特性和动力学特性等土壤组成参数。
4. 界限含水率和液限共同表征了土壤的稠度和液态容限，是土壤工程的重要参数。
综上所述，界限含水率试验是土工工程中重要的试验方法，通过测定土样的含水量和撞击法测定土样的流态特性，有效表征了土壤的物理化学参数，是研究土壤工程性能和工程结构设计中不可或缺的重要方法。
界限含水率试验方法
进入试验室检查温湿度仪，并在记录表中注明试验时的室内温湿度。
4.试验准备:
4.1.试验仪器: 圆锥仪、 盛土杯、天平、筛、调土刀、调土皿、称量杯、研钵、干燥器、吸管、 凡士林等。
4.2.试样准备:
4.2.1取有代表性的天然含水率或风干土样，如土中大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的妍杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm筛。
9.2对于联合测定精度最有影响的是靠近塑限的那个试样，可以先将试样充分搓揉，再将土块紧密地压入容器，刮平待测。当含水率
等于塑限时，对控制曲线走向最有利，但此时试样难制备，必须充分揉搓，使土的断面上无空隙存在。
标读数即为锥入深度h1。
5.试验步骤:
具体试验步骤依据《公路土工试验规程JTGE40—2007》T0118—2007方法进行试验.
6.试验结果整理：
6.1液限的确定：
6.1.1若采用76g锥做液限试验，则在h—w图上（图见《公路土工试验规》86页，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水率w即为该土样的液限WL。
6.1.2若采用100g锥做液限试验，则在h—w图上（图见《公路土工试验规》86页，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水率w即为该土样液限，通过76g锥入深度h与含水率w的关系曲线(图T0118-1) 图见
《公路土工试验规》86页，查得锥入深度为2mm所对应的含水率即为该土样的塑限WP。
6.2.2 根据本试验求出的液限，通过与液限WL与塑限时入土深度hp的关系曲线(图T0118-2) 图见《公路土工试验规》87页，查得hp再由图T0118-1求出入土深度为hp时所对应的含水率，即为该土样的塑限WP。查得hp—wL关系图时，须先通过简易鉴别法及筛分法把砂土类和细粒土区别开来，在按照这两种土分别采用相应的hp—wL关系曲线；对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂粒土，则用多项式曲线确定hp值。若根据本实验求出的液限，当a点的锥入深度为20mm±0.2mm范围内时，应对ad线上查得入土深度为20mm处相对应的含水率，此为液限wL。再用此液限在“图T0118-2hp—wL关系曲线”上找出与之相对应的塑限入土深度h´p,然后到h—w图ad直线上查的h´p相对应的含水率,此为塑限wp。
界限含水率试验
三、界限含水率试验（液、塑限联合测定法）1 本试验方法适用于粒径小于O．5mm以及有机质含量不大于试样总质量5％的土。
2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：（1）液、塑限联合测定仪(如下图)：包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关和试样杯。
圆锥质量为76g，锥角为30。
；读数显示宜采用光电式、游标式和百分表式；试样杯内径为40mm，高度为30mm。
液、塑限联合测定仪示意图1一显示屏；2一电磁铁；3一带标尺的圆锥仪；4一试样杯；5一控制开关；6一升降座（2）天平：称量200g，最小分度值O．01g。
3 液、塑限联合测定法试验，应按下列步骤进行：（1）本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样，当试样中含有粒径大于O．5mm的土粒和杂物时，应过O．5mm筛。
（2）当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，取0．5mm筛下的代表性土样200g，将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
（3）将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。
（4）调节底脚螺母，使工作面水平。
（5）将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
（6）调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座、使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后读数指示管亮，测读圆锥下沉深度(显示在屏幕上)。
如要手动操作，可把开关扳向“手动”一档，当锥尖与土面接触时，接触指示管亮，而圆锥仪不下落，需按手动按钮，圆锥仪才自由落下，读数后，要按复位按钮，以便下次进行试验。
（7）取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于lOg，放入称量盒内，测定含水率。
（8）将全部试样再加水或吹干并调匀，重复本条3至5款的步骤分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。
土工试验界限含水率试验
土工试验界限含水率试验9 界限含水率试验9．1 一般规定9．1．1 土的粒径应小于0．5mm以及有机质含量不大于干土质量的5％。
9．1．2 本试验中含水率的测定应按本标准第5．2节的烘干法执行。
9．2 液塑限联合测定法9．2．1 本试验所用的仪器设备应符合下列规定：1 液塑限联合测定仪(图9．2．1)应包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关和试样杯。
圆锥仪质量为76g，锥角为30°；读数显示宜采用光电式、游标式和百分表式；图9．2．1 光电式液塑限联合测定仪示意图1-水平调节螺丝；2-控制开关；3-指示灯；4-零线调节螺丝；5-反光镜调节螺丝；6-屏幕；7-机壳；8-物镜调节螺丝；9-电磁装置；10-光源调节螺丝；11-光源；12-圆锥仪；13-升降台；14-水平泡2 试样杯：直径40mm～50mm；高30mm～40mm；3 天平：称量200g，分度值0．01g；4 筛：孔径0．5mm；5 其他：烘箱、干燥缸、铝盒、调土刀、凡士林。
9．2．2 液塑限联合测定法试验应按下列步骤进行：1 液塑限联合试验宜采用天然含水率的土样制备试样，也可用风干土制备试样。
2 当采用天然含水率的土样时，应剔除粒径大于0．5mm的颗粒，再分别按接近液限、塑限和二者的中间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。
静置时间可视原含水率的大小而定。
3 当采用风干土样时，取过0．5mm筛的代表性土样约200g，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使其分别达到本标准第9．2．2条第2款中所述的含水率，调成均匀土膏，放入密封的保湿缸中，静置24h。
4 将制备好的土膏用调土刀充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，应使空气逸出。
高出试样杯的余土用刮土刀刮平，将试样杯放在仪器底座上。
5 取圆锥仪，在锥体上涂以薄层润滑油脂，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。
当使用游标式或百分表式时，提起锥杆，用旋钮固定。
6 调节屏幕准线，使初读数为零。
界限含水率试验
界限含水率试验
1、方法概要
本试验方法适用于粒径小于0.5mm以及有机质含量不大于试样总质量5％的土，用于测定粘性土的液限，朔限和缩限，计算朔性指数，液性指数。
2、主要仪器设备：
a.光电式液塑限联合测定仪：圆锥质量为：76g，锥角30º.试样杯内径为40mm，高度为30mm。
读数显示宜采用光电式、游标式和百分表式。
b.天平：称量200g，精度0.01g。
c.其他：电热干燥箱，干燥器，称量盒，调土刀，凡士林等。
3、试验步骤
3.1本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样，当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时，应过0.5mm筛。
3.2当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，取0.5mm筛下的代表性土样200g，将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
3.3将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样。
土的界限含水率试验记录
土的界限含水率试验记录一、实验目的：确定土壤的界限含水率，即液态限度（LL）和塑性限度（PL），并计算塑性指数（PI）。
二、实验原理：液态限度（LL）是指土壤在特定条件下完全饱和的含水量，塑性限度（PL）是指土壤变得塑性足够以便能做为可成形的材料时的含水量。
塑性指数（PI）则是从LL和PL的差值计算得到的。
三、实验步骤及记录：1.取一定量的土壤样品，并将其晾干至恒重。
2.准备一个砂盘，并在盘底部贴上滤纸以防止土壤失水。
3.将晾干土壤样品分为若干小份，每份质量约为30克。
称取并记录每一小份样品的质量。
4.将每一小份样品放入一个塑料容器中，并加入足够的水搅拌至土壤完全饱和。
5.将饱和土壤样品从容器中取出，排除多余的水分。
6.将饱和土壤样品放入砂盘中，进行手工操作，以使土壤分散，形成均匀的泥浆状。
7.将手工操作的土壤样品放入称重瓶中，并记录称重瓶的质量。
8.将装有泥浆状土壤的称重瓶放入干燥室中，在温度为105摄氏度下烘烤至恒重。
恒重时取出并记录称重瓶的质量。
实验数据记录如下：试样编号干质量（g）饱和质量（g）瓶质量（g）屏幕前1 30.5 33.2 43.72 30.2 33.0 43.93 30.4 33.0 44.1四、结果计算与分析：根据实验数据，可以计算液态限度（LL）和塑性限度（PL）的值。
1.计算液态限度（LL）：LL=（饱和质量-干质量）/（干质量）×100液态限度（LL）的计算结果为：LL=（33.0-30.2）/（30.2）×100=9.27%2.计算塑性限度（PL）：PL=（干瓶质量-瓶质量）/（干质量）×100塑性限度（PL）的计算结果为：PL=（43.9-43.7）/（30.2）×100=0.66%3.计算塑性指数（PI）：PI=LL-PL塑性指数（PI）的计算结果为：PI=9.27%-0.66%=8.61%根据上述计算结果，我们可以得出该土壤样品的液态限度（LL）为9.27%，塑性限度（PL）为0.66%，塑性指数（PI）为8.61%。
二、界限含水率实验（液限、塑限联合测定法）
六、三轴压缩实验（一）实验目的三轴压缩实验是测定土的抗剪强度的一种方法。
通过本演示实验，使学生了解三轴实验的基本操作过程，并掌握三轴实验数据的处理和分析方法。
（二）实验原理土的抗剪强度是土体抵抗破坏的极限能力，即土体在各向主应力的作用下，在某一应力面上的剪应力（τ）与法向应力（σ）之比达到某一比值，土体就将沿该面发生剪切破坏。
常规的三轴压缩实验是取4个圆柱体试样，分别在其四周施加不同的周围压力（即小主应力）σ3，随后逐渐增加轴向压力（即大主应力）σ1直至破坏为止。
根据破坏时的大主应力与小主应力分别绘制莫尔圆，莫尔圆的切线就是剪应力与法向应力的关系曲线。
三轴压缩实验适用于测定粘性土和砂性土的总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数，可分为不固结不排水实验（UU ）；固结不排水实验（CU ）和固结排水实验（CD ）。
本演示实验进行干砂的固结不排水实验。
（三）实验设备1．三轴仪：包括轴向加压系统、压力室、周围压力系统、孔隙压力测量系统和试样变形量测系统等。
（如附图1所示）2．其它：击样器、承膜筒等。
（四）实验步骤1．试样制备：将橡皮膜下端套在压力室的底座上，放置好成样模具，使橡皮膜紧贴模具内侧；称取一定质量的干砂（烘干冷却），使砂分批通过漏斗落入橡皮膜内，如需制备较密实的砂样，用木锤轻击土样至所需密度。
2．试样安装：装上土样帽，给试样施加一定的负压力，拆除成样模具；使传压活塞与土样帽接触。
3．固结实验：进行两个试样的实验，分别施加100、400Kpa 的周围压力，数据采集系统自动采集试样的体积变形数据。
4．剪切实验：采用应变控制方式进行剪切实验，剪切应变速率取每分钟0.1％～0.5％，实验过程数据采集系统自动采集轴向力和体积变形数据，直至轴向应变为10％时为止。
8．实验结束：停机并卸除周围压力，然后拆除试样，描述试样破坏时形状。
（五）实验注意事项实验前，橡皮膜要检查是否有漏洞。
（六）计算与绘图1．试样面积剪切时校正值：011a A A ε=- 式中：ε1—轴向应变（％）2. 绘制每个实验的轴向应变－偏应力关系曲线，及轴向应变－体应变关系曲线。
实验2土的界限含水率
实验2:土的界限含水率实验2：土的界限含水率实验目的：掌握界限含水率试验方法和塑性指数、液性指数的计算，并能利用界限含水率指标进行土的分类和定名，判断天然土的状态。
基本原理：细粒土由于含水率的不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。
液限是细粒土呈流动状态与可塑状态分界处的含水率(记作ωL)塑限是细粒土呈可塑态状与半固体状态分界处的含水率(记作ωp)缩限是细粒土呈半固体状态与固体状态分界处的含水率(记作ωs)仪器设备：（a ）圆锥仪：由锥身、手柄、平衡装置三部分组成，锥身由不锈钢制成，锥角为30°，见图4—2所示；（b ）天平：称量200g ，最小分度值0.01g ；（c ）其它工具：调土刀，调土碗，0.5mm 孔筛，凡士林，含水率试验全套设备等。
实验步骤：（a ）制备试样：取代表性天然土或风干土过0.5mm 的孔筛，过筛后取约250g ，放入调土皿中，加纯净水调成均匀浓糊状，将拌和均匀的土样密封于保湿缸中静置24小时；（b ）放锥：将试样用调土刀调匀，密实地填入试杯中，不得在杯口反复涂抹，将刮平的试杯放在杯座上，至锥尖刚好与土面接触时，放松手指，使其锥体在自重状态下沉入土中；（c ）读数：经15s 后观看锥尖入土深度，若锥体入土深度刚好为10mm 时，表示土的含水率适为液限，如不符合上述要求应重新调试土膏；（d ）测含水率：将所测得的合格试样，挖去有凡士林的部分，取锥体附近试样迅速放入铝盒内测定其含水率，此含水率既为液限；（e ）此试验需进行两次平行试验，当两次测定的液限含水率差值小于2％时，取平均值作为该土样的液限。
注意事项：当土条搓至直径3mm 同时出现横向裂纹时，该土条的含水率定义为塑限。
若土条直径达到3mm 而未出现裂纹，表明试样含水率高于塑限；若土条直径大于3mm 即出现裂纹时，表明该试样的含水率低于塑限，出现上述两种情况需重新试验；思考题：1为何不能随意将平衡锥放入土中?2放锥后土面发生什么样的变化?。
03界限含水率试验
2010-9-20
7
实验结论
请你把前面提到的四个问题的看法，或你对实验结果的有关意见作为实 验感受记录下来。
2010-9-20
8
备注和说明
2010-9-209附 件附图源自2010-9-2010
附 件
附表
2010-9-20
11
2010-9-20
3
实验方法
液、塑限联合测定法 ； 说明：根据《土工试验方法标准》（GB/T50123－1999），界限含水率 中的液限可以采用圆锥仪或碟式仪法，塑限可以采用滚搓法。联合测定法 是为改进碟式仪液限和滚搓法塑限而提出的一种试验方法，就是根据土样 在可塑状态范围内，用质量76g，锥角300的圆锥仪，以瞬时落锥方法，测得 圆锥入土深度h与含水率w两个参数，然后绘制在双对数坐标纸上，得到深 度h与含水率w之间的直线关系，取等效碟式仪法强度相应的入土深度 h=17mm（水利部取法，建工取h=10mm ）时的含水率为液限，取等效滚搓 法强度相应的入土深度h=2mm时的含水率为塑限。
2010-9-20 2
实验用仪器及材料
液塑限联合测定仪：圆锥仪，锥质量为76g，锥角300 ；读数显示为光电 式；试样杯，直径40~50mm，高30~40mm； 天平：称量200g，感量为0.0lg； 烘箱； 其他：干燥器(用氯化钙为干燥剂)、铝称量盒、调土刀、小刀、毛玻璃 板、滴管、吹风机、孔径为0.5mm的标准筛、研钵等设备。
2010-9-20
4
实验步骤
试验采用天然含水率试样，当土样不均匀时，也允许采用风干试样；当 试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时，应过0.5mm筛；采用天然含水 率土样时，取代表性试样约250g；采用风干试样时，取过0.5mm筛的代表性 试样约200g，用纯水将土样调成均匀膏状，放人调土皿，浸润过夜； 将试样充分调匀后，填人试样杯中。填样时不应有孔隙，填满后刮平表 面； 将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥尖抹一薄层凡士林，接通 电源，使电磁铁吸住圆锥； 将屏幕上的标尺调至零位，调整升降座，使圆锥尖接触土面，指示灯亮 时，圆锥在自重下沉人试样，经5s后测读圆锥人土深度，取出试样杯，挖去 锥尖人土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g放人称量盒内，测定含 水率； 将全部试样再加水或吹干并调匀，重复以上步骤分别测定第二点、第三 点试样的圆锥人土深度及相应的含水率； 将圆锥人土深度及相应的含水率在双对数坐标上绘制关系曲线，求得圆 锥人土深度为17mm及2mm时的相应含水率为液限及塑限；
土力学试验1-界限含水率试验联合测定.ppt
二天中午12点半之前来本实验室称取干土加盒重g2；
4、计算含水量：
液限WL 塑限WP
g1 g2
g2 g0
100%
成果分析
液、塑限联合测定试验：
1、空盒 取；
重量g0可根据
盒身编
号
查取
，或在
天
平上称
2、每次试验取一个土样分别，共计四个土样分别放 入四个试样盒，然后测定湿土加盒重g1； 3、湿土加盒重获得后，打开试样盒盖，扣在盒身下 面，统一放置在小铁筐内（放入一张标记试验班和组 员姓名的小纸条，以便查找），送进110度烘箱烘干 至少8个小时，第二天上午8点半到中午12点半之间来 本实验室称取干土加盒重g2；
试验步骤
液限试验： 4、若锥体经15秒钟自由落入试样的深度恰为 10毫米时，即表示达到液限。若小于10毫米， 则表示土中含水量低于液限。此时需加入少量 的水于试样中，重新拌和，然后重复试验其落 入深度。如锥体落入深度大于10毫米，则表示 土中含水量大于液限，需取出土样重新搅拌风 干（差距较大时可借助吹风机吹干，但要边吹 边搅拌）。 5、可事先在小平铲上制成适当大小的土饼（密 实、表面平滑、厚度大于10毫米），用落锥检 验其稠度大致情况（以平衡锥下落深度为准）， 然后才正式试验。
界限含水率试验
• 试验目的 • 试验原理 • 试验方法与仪器设备 • 操作步骤 • 成果整理
试验目的
为了确定粘性土由流动状态，可 塑状态和半固体状态、固体状态 相互转化时的分界含水率。
它是土工试验中的基本指标之一。 为划分土类，计算天然稠度，塑 性设计指和数施IP工，之液用性。指数IL，供工程
试验原理
成果分析
液限试验和塑限试验：
1、空盒重量g0可根据盒身编号查取，或在天平上称取；
'界限含水率试验‘说课欧阳志2015-10-23
界限含水率试验
——液限和塑限
说课
道桥工程系 主讲教师：欧阳志 2015年10月24日
说课提纲
1. 试验原理与目的 2. 试验仪器设备 3. 试验方法 4. 试验成果整理 5. 教学组织
1.试验原理与目的
细粒土由于含水率不同，分别处于流动状态， 可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细 粒土呈可塑状态的上限含水率，塑限是细粒土 呈可塑状态的下限含水率。本试验是测定细粒 土的液限和塑限含水率，用作计算土的塑性指 标和液性指数，以划分土的工程类别和确定土 的状态。
图1-1 液限、塑限联合测定仪
3.试验方法
1、含水率：采用烘干法测定。将土在105℃～ 110℃下烘至恒量，所失去的水质量与干土质量 的比值，即为土的含水率，用百分比表示。
2、液、塑限：采用液、塑限联合测定法测定 。用光电式液限、塑限联合测定仪测定土在三 种不同含水率时的圆锥入土深度，在双对数坐 标纸上绘成圆锥入土深度与含水率的关系直线 。
15.50
15.50
71.0
71.0
71.0
液 限 WL=
0指数 IP=WL-WP=
(h=10mm) (h=2mm) 0.0%
土工程分类: 低液限粉土
5.教学组织
试验原理及方法的讲解 现场试验指导 试验报告
试验原理与方法的讲解
现场试验指导
请批评指正
谢谢
18.6
18.5
5
6
12.20
12.20
37.50
37.50
37.40
37.40
38.70
38.70
29.30
29.30
8.20
8.20
3界限含水率程序设计
10
2.3 公式法
• 设试验参数如图3所示。 lg() k AB lg(h) lg( A ) k AB lg(hA ) 为便于计算，我们将 (6) lg(h)作为自变量，lg(ω) lg( A ) lg( B ) 作为因变量。AB的直 k AB lg(h A ) lg(hB ) 线方程为
h (mm)
(8)
C(lgω C,lgh C) D ω AC2
2 1 10
ω (%)
100
11
2.3 公式法
lg( w ) lg( K ) • 分别把h＝2mm代入式 lg( h ) lg( 2 ) (1 lg( h A )) lg( A ) (6)(8)可得ωAB2和ωAC2， l10 10 (11) 则由两条直线引起的塑 lg( w ) lg( K ) 限偏差值为： p 2 10 lg(h ) lg(2) (lg( 2) lg( h A )) lg( A ) • △ωp=ωAB2-ωAC2 • (10)
A A
A A
(12)
• 当△ωp<2%时，文献[4] 取K=(KAB+KAC)/2作为 直线的斜率，则
12
2.3 公式法
• 有了Δω的判别式和液塑 限的计算式，利用可 • 编程计算器和电子计算机 等计算工具，液塑限的求 • 解就变得更准确、更方便 和更快捷。公式法计算结 果见表4。
第一组数据 塑限 (%) 18.93 第二组数据 塑限 (%) 24.14
h (mm)
9
2.2 规范作图法
第一组数据 第二组数据
• ①作图在双对数纸上进行，由 于对数坐标不均匀分格，1、2 塑限 塑限 18.50 25.00 之间和3、4之间的间距不相同， (%) (%) 作图时一般是按线性读数，显 10mm 10mm 32.00 45.00 然会造成读数偏差； ωL(%) ωL(%) 17mm 17mm 37.5 55.00 • ②读数受人为因素影响较大； ωL(%) ωL(%) • ③对Δω<2%的要求无法计算； • ④当塑性指数处于10和17附近 时，直接影响了土的定名。 • 规范作图法是土工试验 规范中所建议的方法， • 所以在试验中使用此法时求解 不确定性较大。 但该法有如下缺点：