[科普中國]-液限試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

本試驗(yàn)是測定土的液限時(shí)含水率，用以計(jì)算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，作為粘性土分類以及估計(jì)地基承載力等的一個(gè)依據(jù)。2

試驗(yàn)原理錐式儀測定液限的基本原理是用一定重量和固定錐角的平衡錐沉入土中一定深度時(shí)的含水率恰為液限。當(dāng)錐體重為76g，錐角為3°，錐體沉人深度為10mm時(shí)，土對錐體表面產(chǎn)生的剪應(yīng)力為8.3kPa，這是土對錐體沉入的抵抗能力，前蘇聯(lián)的瓦西里耶夫認(rèn)為此時(shí)土的含水率即為液限。3

液限是細(xì)粒土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài)的界限含水率。

本試驗(yàn)采用圓錐儀法。研究證明，將錐式液限儀放在調(diào)成糊狀的土樣土使其在自重(76 g，錐角為30°)作用下下沉，當(dāng)錐頭沉入土的深度恰為10 mm時(shí)，該土所具有的含水率即相當(dāng)于液限。

本試驗(yàn)適用于由小于0.5 mm顆粒組成的和有機(jī)物含量不超過5%的細(xì)粒土。對于有機(jī)物含量為5~10%的細(xì)粒土，仍可采用此法進(jìn)行測定，但應(yīng)予以注明。4

試驗(yàn)步驟(1)液限試驗(yàn)原則上應(yīng)采用天然含水量的土樣進(jìn)行制備。若土樣相當(dāng)干燥，允許用風(fēng)干土樣進(jìn)行制備。

(2)取有代表性的天然含水量的土樣200g，放在調(diào)土碗中，加蒸餾水調(diào)成均勻濃糊狀靜置一段時(shí)間(時(shí)間長短可根據(jù)天然含水量大小而定)。

(3)用調(diào)土刀將碗內(nèi)制備好的土樣調(diào)拌均勻，分層裝入試杯中，邊裝邊壓，不要使土樣內(nèi)留有空隙，然后用調(diào)土刀齊杯口刮去多余的土，置于杯座上，刮去余土?xí)r，不得用刀在土面上反復(fù)涂抹。

(4)取圓錐儀，在錐體上涂以薄層潤滑油脂，接通電源，使電磁鐵吸穩(wěn)圓錐儀。

(5)調(diào)節(jié)屏幕準(zhǔn)線，使初始讀數(shù)于零位刻度線處，調(diào)節(jié)升降座螺母，當(dāng)錐尖剛與土面接觸時(shí)，計(jì)算指示燈管亮，圓錐儀即可自由落下，延時(shí)5秒，讀數(shù)指示管亮，即可讀數(shù)。如要手動(dòng)操作，可把開關(guān)扳向“手動(dòng)”一側(cè)。當(dāng)錐尖與土接觸時(shí)，接觸指示燈管亮，而圓錐儀不下落，需按手動(dòng)按鈕，圓錐儀自由落下。讀數(shù)后，要按儀器復(fù)位按扭，以便下次再用。

(6)當(dāng)錐下沉正好10mm時(shí)，這時(shí)土的含水量即為液限，若錐體入土深度大于或小于10 mm時(shí)，表示該土樣含水量高于或低于液限。這時(shí)應(yīng)挖去帶有凡士林油部分的土，并將剩余全部土樣放回調(diào)土碗中，重新吹干或加水調(diào)制，再至錐體下沉深度為10mm為止(允許誤差土0.1 mm)。

(7)將測得的合格土樣，挖出帶凡士林油部分，取錐體附近的試樣測其含水量，此時(shí)，含水量即為液限。1

試驗(yàn)儀器目前圓錐儀液限測定方法在許多規(guī)范中使用。其中國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123--1999)以圓錐儀(圓錐質(zhì)量769)的錐尖5s刺人土深度17mm(或10mm)時(shí)對應(yīng)的含水率為液限，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》以圓錐儀(圓錐質(zhì)量769)的錐尖5s刺人土深度10mm時(shí)對應(yīng)的含水率為液限，交通部《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E40--2007)中則推薦以圓錐儀(圓錐質(zhì)量769或100g)的錐尖5s內(nèi)刺入土深度17ram(或20ram)時(shí)對應(yīng)的含水率為液限。5

1．錐式液限儀：總重為76 g、帶有平衡裝置的液限儀(錐體為30°，高為25 mm)；有機(jī)玻璃制成的試杯(直徑不小于4 cm，高度不小于2 cm)；硬木或金屬制成的平穩(wěn)底座。

2．分析天平(感量為0.01 g)。

3．烘箱，干燥器(用氯化鈣為干燥劑)。

4．其他：鋁稱量盒、調(diào)土刀、小刀、毛玻璃板、滴管、吹風(fēng)機(jī)，孔徑為0.5 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩、研缽、潤滑油、蒸餾水等設(shè)備材料。6