土的液塑限和含水量试验 ()
一、目的要求土的液塑限和含水量试验
掌握土的液、塑限和含水量试验的基本原理，了解试验的仪器设备，熟悉试验方法和操作步骤，掌握液塑限、塑限和含水量的计算方法和试验成果的整理。
二、试验原理
（一） 含水量试验原理
土样含水量是指土样在105度至110度温度下烘干至恒重时所失去的水份质量与烘干质量的比值。用百分数表示。
（二） 液限、塑限试验原理
粘性土随着含水量变化，其物理状态和力学性质发生明显的变化。重塑土处于液态时在自得作用下不能保持其形状，发生类似于液体的流动：土体处于可塑状态，在重力作用下能保持形状，在外力作用下将发生塑性变形而不断裂，外力消失后能外力消失前一时刻的形状而不变，有一定的抗剪强度。通过给予试样一个小的外力，在一定时间内变形达到规定值时的含水量。塑限试验利用土体处于可塑时，在外力下产生任意变形而不发生断裂；土体处于半固态时，当变形达到一定值（或受力较大）时发生断裂的特点。试验时给予一下外力，使试样变形达到规定刚好出现裂缝时所对应的含水量作为塑限含水量。
三、试验方法
液限测定可以采用锥式液限仪法以及液、塑限联合测定仪法，塑限测定可以采用挫滚法以及液、塑限联合测定仪法。
四、仪器设备：
（一）、液、塑限联合测法仪器设备
锥式液限仪、液、塑限联合测定仪、毛玻璃板、调土刀、0.5mm孔径分析筛，凡士林、纯水、恒温烘箱、天平、铝盒、干燥器、铅丝篮等。
（二）、锥式液塑限仪法仪器设备：
锥式液限仪，毛玻璃板、调土刀、0.5mm孔径分析筛，凡士林、纯水、恒温烘箱、天平、铝盒、干燥器、铅丝篮等。
（三）、滚搓法塑限试验仪器设备：
锥式液限仪、液、塑联合测定仪，毛玻璃板、调土刀、0.5mm孔径分析筛，凡士林、纯水、恒温烘箱、天平、铝盒、干燥器、铅丝篮等。
五、试验步骤：
（一）、液塑联合测定法试验步骤：
1、本试验宜采用天然含水率试样，当土档不均匀时，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，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，较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样坏中，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，经过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，放放称量盒内，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**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。（注：圆锥入土深度宜为3-4mm、7-9mm、15-17mm）
7、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1.2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南线，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大于等于2%时，应重做试验。
8、在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查图1.2圆锥下沉深度与含水率关系曲线得下沉深度为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%。
9、塑性指数应按下式计算IP=WL-WP，液性指数应按下式计算：IL=(WL-WP)/IP，计算**到0.01。
（二）、锥式仪液限试验步骤
1、制备试样：可采用天然含水量土样或风干土样制备。采用天然土时，剔除大于0.5mm土粒，取代表性土样约200g，拌和均匀即可；对风干土取样，过0.5mm筛，取筛下土约200g，加水加至液限附近，调成稠状，拌和均匀后密封于保湿缸中静置24小时，使水分均匀分布。
2、装土样于调土杯中：将备好的土样再仔细拌均一次，然后分层装入试杯中，用手掌轻拍试杯，使杯中空气逸出，待土样填满后，用调土刀抹平土面，使之与杯缘齐平。
3、放锥：（1）在平衡锥尖部分涂上一薄层凡士林，以拇指和食指执锥柄，使锥尖与试样面接触，并保持锥体垂直，轻轻松开手指，使锥体在其自重作用下沉入土中。注意：放锥时要平稳，避免产生冲击力。（2）放锥15s后，观察锥体沉入土中的深度，以土样表面与锥接触处为准，若恰为10mm（锥上有刻度标志），则认为这时的含水率就为液限。若锥体入土深度大于或小于10mm时，表示试样含水率大于或小于液限。此时，应挖去沾有凡士林的土，取出全部试样放在调土杯中，使水分蒸发或加蒸馏水重新调匀，直至锥体下沉深度恰为10mm时为止。
有些圆锥刻有17mm，的标志，若锥体下沉深度恰为17mm，此时的含水量即为17mm液限，等效蝶式液限。
4、测液限含水率，将所测得的合格试样，挖去沾有凡土林的部分，取锥体附近试样少许（约15-20g）放入铝盒中测定其含水率，此含水率即为液限。
5、平行测定：本实验须做两次平行测定，计算准确至0.1%，取其结果的算术平均值，两次实验的平行差值不得大于2%。
（三）滚搓法塑限试验步骤：
1、取0.5mm筛下的代表性试样100g，放在盛土皿中加水拌匀，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、当土条走径搓成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有纵向裂缝的土条3-5g，测定土条的含水率。
6、本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值小于2%，取两次测值的平均值。
（四）、含水量试验步骤
1、取代表性试样15-30g，放入铝盒内，迅速盖好铝盒盖，称量M1，减去铝盒质量M0，准确至0.01g。
2、揭开盒盖，将试样和盒一起放入恒温箱烘烤至恒重，温度设定眯105-110度，粘土约需10小时左右。
3、将烘干后的试样和铝盒取出，盖好盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称铝盒加土质量M2，干土质量MS=M2-M0，减去铝盒质量M0，准确至0.01g。
4、按下式计算该土样的含水量：W=(M-MS)/MS=(M1-M2)/(M2-M0)
5、按前面的步骤进行两次平行试验，当两次测定的含水量差值在含水量低于40%时不大于1%，在含水量高于40%时不大于2%时，取两次平行试验平均值作为含水量。
土的液塑限和含水量试验