界限含水率试验解读
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界限含水率试验
——液限和塑限
界限含水率试验
1. 试验目的 2. 试验原理 3. 试验方法与仪器设备 4. 操作步骤 5. 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 性指数IP，液性指数IL，供工程设 计和施工之用。
试验原理
由于含水率不同，土体分别处于流动状态、可塑状态、 半固体状态、固体状态。
流动状态和可塑状态的分界含水率称为土的液限； 可塑状态和半固体状态的分界含水率称为土的塑限。
坚硬状态（半固体） 0 wP(塑限)
可塑状态 wL(液限)
流动状态 w%
试验方法与仪器设备
液限试验：
落锥法——76克液限仪（锥角为30度，距锥尖 10 毫米处有环状刻度线），试样杯（内径为 40mm ，高度为 30mm ），小平铲，土工刀 塑限试验： 搓条法 毛玻璃，试样盒，天平，吸耳球，吹风机，烘 箱，抹布等
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。
试验步骤
液、塑限联合测定试验：
4 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。液塑限联合测定应不 少于三点。（注：圆锥入土深 度宜为3~4mm，7~9mm， 15~17mm。
圆锥下沉深度与含水率关系曲线
成果分析
液限试验和塑限试验：
试验步骤
液限试验： 6 、当锥体下沉深度均为 10 毫米时，用土工刀 从杯中落坑附近取出两块约 10-15 克湿土（约 大拇指上半部分的大小），分别放入两个试样 盒中，土样应完全放入试样盒（盒盖和盒身外 部不得沾有泥土），迅速盖上盒盖，到天平上 测定其湿土加盒重g1。
试验步骤
塑限试验：
1、将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当出现裂 缝时，表示其含水率接近塑限。
试验方法与仪器设备
液、塑限联合测定：
锥式液限仪、液、塑限联合测 定仪（图 1 ）、毛玻璃板、小 平铲、土工刀、试样盒、天平、 恒温烘箱、纯水、吸耳球、吹 风机、小铁筐、抹布等。
试验步骤
液限试验： 1、用小平铲和土工刀将土试样在毛玻璃上搅拌 Hale Waihona Puke Baidu匀，将泥料装入试样杯。装料时可用土工刀 分层装入试样杯。在装料过程中，注意勿使土 内聚集空气，并不时予以轻敲，以除去杯内气 泡。然后用土工刀将多余的土料刮去，使其与 杯口齐。 2、将落锥用布擦净，并用少量的凡士林涂于锥 身及尖端。 3、提住锥体的手柄，使圆锥垂直、轻轻地放在 土样表面上（尖端刚与泥面接触），任其自身 重量沉入土中。
试验步骤
液、塑限联合测定试验：
1 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，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。 2 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。 3 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。
2、取接近塑限含水率的试样 3～5g，用手搓成椭球形，放 在毛玻璃板上用手掌滚搓，滚搓时手掌的压力要均匀地施加 在土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，土条不得有 空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。 3 、当土条直径搓成 3mm 时产生裂缝，并开始断裂，表示 试样的含水率达到塑限含水率。当土条直径搓成 3mm 时 不产生裂缝或土条直径大于 3mm 时开始断裂，表示试样 的含古水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行试验。 4、取直径 3mm 有裂缝的土条分别放入两个试样盒中， 每 个试样盒各取3～5g，迅速盖上盒盖，到天平上测定其湿土 加盒重g1。
成果分析
液、塑限联合测定试验：
1 、空盒重量 g0可根据盒身编号查取，或在天平上称 取；
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，放置在小铁筐内，送进 110 度烘箱烘干至少 8 个 小时，称取干土加盒重g2； 4、计算含水量：w=(g1-g2)/(g2-g0)X100%
1、空盒重量g0可根据盒身编号查取，或在天平上称取；
2、液限和塑限各取两个土样分别放入两个试样盒，共计四 个土样，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，送进110度烘箱烘干至少 8个小时，测 定干土加盒重g2； 4、计算含水量：
g1 g 2 100% 塑限WP g 2 g 0 液限WL
成果分析
液、塑限联合测定试验： 1 以含水率为横坐标，圆锥入土深度为 纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线， 如图 2 所示。三点应在一直线上如图中 A 线。当三点不在一直线上时，通过高含 水率的点和其余两点连成二条直线，在 下沉为 2mm 处查得相应的 2 个含水率， 当两个含水率的差值小于2％时，应以两 点含水率的平均值与高含水率的点连一 直线如图中B线，当两个含水率的差值大 于、等于2％时，应重做试验。
2 在含水率与圆锥下沉深度关系图上查 得下沉深度为 10mm 所对应的含水率为 10mm液限，查得下沉深度为2mm所对 应的含水率为塑限，取值以百分数表示， 准确至0. 1％。
成果分析
5、计算塑性指数IP： 6、计算液限指数IL： IP=WL-WP IL=(W-WP)/IP
——液限和塑限
界限含水率试验
1. 试验目的 2. 试验原理 3. 试验方法与仪器设备 4. 操作步骤 5. 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 性指数IP，液性指数IL，供工程设 计和施工之用。
试验原理
由于含水率不同，土体分别处于流动状态、可塑状态、 半固体状态、固体状态。
流动状态和可塑状态的分界含水率称为土的液限； 可塑状态和半固体状态的分界含水率称为土的塑限。
坚硬状态（半固体） 0 wP(塑限)
可塑状态 wL(液限)
流动状态 w%
试验方法与仪器设备
液限试验：
落锥法——76克液限仪（锥角为30度，距锥尖 10 毫米处有环状刻度线），试样杯（内径为 40mm ，高度为 30mm ），小平铲，土工刀 塑限试验： 搓条法 毛玻璃，试样盒，天平，吸耳球，吹风机，烘 箱，抹布等
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。
试验步骤
液、塑限联合测定试验：
4 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。液塑限联合测定应不 少于三点。（注：圆锥入土深 度宜为3~4mm，7~9mm， 15~17mm。
圆锥下沉深度与含水率关系曲线
成果分析
液限试验和塑限试验：
试验步骤
液限试验： 6 、当锥体下沉深度均为 10 毫米时，用土工刀 从杯中落坑附近取出两块约 10-15 克湿土（约 大拇指上半部分的大小），分别放入两个试样 盒中，土样应完全放入试样盒（盒盖和盒身外 部不得沾有泥土），迅速盖上盒盖，到天平上 测定其湿土加盒重g1。
试验步骤
塑限试验：
1、将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当出现裂 缝时，表示其含水率接近塑限。
试验方法与仪器设备
液、塑限联合测定：
锥式液限仪、液、塑限联合测 定仪（图 1 ）、毛玻璃板、小 平铲、土工刀、试样盒、天平、 恒温烘箱、纯水、吸耳球、吹 风机、小铁筐、抹布等。
试验步骤
液限试验： 1、用小平铲和土工刀将土试样在毛玻璃上搅拌 Hale Waihona Puke Baidu匀，将泥料装入试样杯。装料时可用土工刀 分层装入试样杯。在装料过程中，注意勿使土 内聚集空气，并不时予以轻敲，以除去杯内气 泡。然后用土工刀将多余的土料刮去，使其与 杯口齐。 2、将落锥用布擦净，并用少量的凡士林涂于锥 身及尖端。 3、提住锥体的手柄，使圆锥垂直、轻轻地放在 土样表面上（尖端刚与泥面接触），任其自身 重量沉入土中。
试验步骤
液、塑限联合测定试验：
1 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，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。 2 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。 3 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。
2、取接近塑限含水率的试样 3～5g，用手搓成椭球形，放 在毛玻璃板上用手掌滚搓，滚搓时手掌的压力要均匀地施加 在土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，土条不得有 空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。 3 、当土条直径搓成 3mm 时产生裂缝，并开始断裂，表示 试样的含水率达到塑限含水率。当土条直径搓成 3mm 时 不产生裂缝或土条直径大于 3mm 时开始断裂，表示试样 的含古水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行试验。 4、取直径 3mm 有裂缝的土条分别放入两个试样盒中， 每 个试样盒各取3～5g，迅速盖上盒盖，到天平上测定其湿土 加盒重g1。
成果分析
液、塑限联合测定试验：
1 、空盒重量 g0可根据盒身编号查取，或在天平上称 取；
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，放置在小铁筐内，送进 110 度烘箱烘干至少 8 个 小时，称取干土加盒重g2； 4、计算含水量：w=(g1-g2)/(g2-g0)X100%
1、空盒重量g0可根据盒身编号查取，或在天平上称取；
2、液限和塑限各取两个土样分别放入两个试样盒，共计四 个土样，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，送进110度烘箱烘干至少 8个小时，测 定干土加盒重g2； 4、计算含水量：
g1 g 2 100% 塑限WP g 2 g 0 液限WL
成果分析
液、塑限联合测定试验： 1 以含水率为横坐标，圆锥入土深度为 纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线， 如图 2 所示。三点应在一直线上如图中 A 线。当三点不在一直线上时，通过高含 水率的点和其余两点连成二条直线，在 下沉为 2mm 处查得相应的 2 个含水率， 当两个含水率的差值小于2％时，应以两 点含水率的平均值与高含水率的点连一 直线如图中B线，当两个含水率的差值大 于、等于2％时，应重做试验。
2 在含水率与圆锥下沉深度关系图上查 得下沉深度为 10mm 所对应的含水率为 10mm液限，查得下沉深度为2mm所对 应的含水率为塑限，取值以百分数表示， 准确至0. 1％。
成果分析
5、计算塑性指数IP： 6、计算液限指数IL： IP=WL-WP IL=(W-WP)/IP