8界限含水率试验
8.1 液、塑限联合测定法
8.1.1 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。
8.1.2 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(图8.1.2):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。
图8.1.2 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0.01g。
8.1.3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0.5mm的土粒和杂物时,应过0.5mm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 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。
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。
6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:圆锥土深度宜为3~4mm,7~9mm,15~17mm.
8.1.4试样的含水率应按本标准式(4.0.4)计算。
8.1.5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(图8.1.5),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。
8.1.6在含水率与圆锥下沉深度的关系图(见本标准图8.1.5)上查得下沉深度为17mm所对应的含水率为液限,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%。
图8.1.5 圆锥下沉深度与含水率关系曲线
8.1.7 塑性指数应按下式计算∶
Ip=wL-wp (8.1.7)
式中 Ip——塑性指数;
wL——液限(%);
wp——塑限(%)。
8.1.8 液性指数应按下式计算∶
(8.1.8)
式中 IL——液性指数,计算至0.01。
8.1.9 液、塑限联合测定法试验的记录格式见附录D表D-12.
8.2碟式仪液限试验
8.2.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm的土。
8.2.2 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定∶
1 碟式液限仪∶由铜碟、支架及底组成(图8.2.2),底座应为硬橡胶制成。
2开槽器∶带量规,具有一定形状和尺寸(图8.2.2)
图8.2.2 碟式液限仪
1一开槽器;2一销子;3一支架;4一土碟;
5一涡轮;6一摇柄;7一底座;8一调整板
8.2.3 碟式仪的校准应按下列步骤进行;
1 松开调整板的定位螺钉,将开槽器上的量规垫在铜碟与底座之间,用调整螺钉将铜碟提升高度调整到10mm。
2保持量规位置不变,迅速转动摇柄以检验调整是否正确。当蜗形轮碰击从动器时,铜碟不动,并能听到轻微的声音,表明调整正确。
3拧紧定位螺钉,固定调整板。
8.2.4试样制备应按本标准第8.1.3条1、2款的步骤制备不同含水率的试样。
8.2.5 碟式仪法试验,应按下列步骤进行∶
1 将制备好的试样充分调拌均匀,铺于铜碟前半部,用调土刀将铜碟前沿试样刮成水平,使试样中心厚度为10mm,用开槽器经蜗形轮的中心沿铜碟直径将试样划开,形成V形槽。
2 以每秒两转的速度转动摇柄,使铜碟反复起落,坠击于底座上,数记击数,直至槽底两边试样的合拢长度为13mm时,记录击数,并在槽的两边取试样不应少于10g,放入称量盒内,测定含水率。
3将加不同水量的试样,重复本条1、2款的步骤测定槽底两边试样合拢长度为13mm所需要的击数及相应的含水率,试样宜为4~5个,槽底试样合拢所需要的击数宜控制在15~35击之间。含水率按本标准式(4.0.4)计算。
8.2.6以击次为横坐标,含水率为纵坐标,在单对数坐标纸上绘制击次与含水率关系曲线(图8.2.6),取曲线上击次为25所对应的整数含水率为试样的液限。
8.2.7碟式仪法液限试验的记录格式见附录D表D-13。
8.3 滚搓法塑限试验
8.3.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm的土。
8.3.2 本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定∶
1 毛玻璃板:尺寸宜为200mm×300mm。
2 卡尺∶分度值为0.02mm。
8.3.3 滚搓法试验,应按下列步骤进行
1 取0.5mm筛下的代表性试样100g,放在盛土皿中加纯水拌匀,湿润过夜。
2 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。
3 取接近塑限含水率的试样8~10g,用手搓成椭圆形,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。
4 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,表示试样的含水率高于塑限或低于塑限,都应重新取样进行试验。
5取直径3mm有裂缝的土条3~5g,测定土条的含水率。
8.3.4本试验应进行两次平行测定,两次测定的差值应符合本标准第4.0.7条的规定,取两次测值的平均值。
8.3.5 滚搓法试验的记录格式见附录D表D-14。
8.4 收缩皿法缩限试验
8.4.1 本试验方法适用于粒径小于0.5mm的土。
8.4.2本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定∶
1 收缩皿;金属制成,直径为45~50mm,高度20~30mm;
2 卡尺;分度值为0.02mm。
8.4.3 收缩皿法试验,应按下列步骤进行∶
1 取代表性试样200g,搅拌均匀,加纯水制备成含水率等于、略大于10mm液限的试样。
2在收缩皿内涂一薄层凡士林,将试样分层填入收缩皿中,每次填入后,将收缩皿底拍击试验桌,直至驱尽气泡,收缩皿内填满试样后刮平表面。
3擦净收缩皿外部,称收缩皿和试样的总质量,准确至0.01g。
4 将填满试样的收缩皿放在通风处晾干,当试样颜色变淡时,放入烘箱内烘至恒量,取出置于干燥器内冷却至室温,称收缩皿和干试样的总质量,准确至0.0lg。
5用蜡封法测定干试样的体积。
8.4.4本试验应进行两次平行测定,两次测定的差值应符合本标准第 4.0.7条的规定,取两次测值的平均值。
8.4.5 土的缩限,应按下式计算,准确至0.1%。
(8.4.5)
式中wn——土的缩限(%);
w——制备时的含水率(%);
V0——湿试样的体积(cm³);
Vd——干试样的体积(cm3)。
8.收缩皿法试验的记录格式见附录D表D-15。