光電式液塑限測定儀試驗方法概述
細粒土隨著土中含水量的不同,分別處于各種不同的狀態(tài)。1911年瑞典農(nóng)學(xué)家阿太堡將土從液態(tài)過渡到固態(tài)的過程分為五個階段,規(guī)定了各個界限含水量,稱為阿大堡限度。土的界限含水量和土的機械組成、土粒的礦物成分,比表面積、表面電荷強度等一系列因素有關(guān),是這些因素的綜合反映。塑性高表示土中膠體粘粒含量大,同時也表示粘土中可能含有蒙脫石或其他高活性的膠體粘粒較多。因此,界限含水量精強(天津)試驗儀器科技有限公司尤其是液限、較好地反映出土的某些物理力學(xué)特性,如壓縮性、脹縮性等,對工程來說,有實用意義的主要是土的液限、塑限和縮限。液限是土可塑狀態(tài)的上限含水量,塑限是土可塑狀態(tài)的下限含水量。含水量低于縮限,水分蒸發(fā)時土體積不再縮小。事實上,上從粘滯流動狀態(tài)到可塑狀態(tài)、從可塑狀態(tài)到半固體狀態(tài)的性質(zhì)和直觀變化都是漸變的。因此,在兩者之間建立確定的界限都帶有一定的任意性。也就是說,其他的物質(zhì)例如水從液態(tài)變到氣態(tài)或從液態(tài)變到固態(tài)有直觀的溫度臨界點,而上隨含水量的變化從一狀態(tài)到另一狀態(tài)元明顯可見的含水量臨界點,這就促使各國、各行業(yè)土木工程人員實行行業(yè)約定和規(guī)范,先后發(fā)展用碟式儀法。圓錐儀法、搓條法以及聯(lián)合測定法來區(qū)分和測定土的界限含水量。我國通用圓錐儀法測土的液限含水量,搓條法測土的塑限含水量,或聯(lián)合法測土的液限和塑限含水量。但各行業(yè)間由于歷史原因,用同樣方式測試時,所采用的儀器的具體尺寸、質(zhì)量和測試標(biāo)準不相同,這是測試工作者和應(yīng)用人員必須注意的問題。
(二)液限塑限聯(lián)合測定法
1.儀器設(shè)備
LP-100型液塑限聯(lián)合測定儀;錐質(zhì)量為100g錐角為300,讀數(shù)顯示形式宜采用光電式、游標(biāo)式、百分表式。
2.光電式液塑限測定儀試驗主要步驟
取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進行試驗。如上中含有大于0.5mm的土?;螂s物時,應(yīng)將風(fēng)干土樣用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎,過0.5m的篩。取代表性上樣200g,分開放人三個盛上皿中,加不同數(shù)量的蒸餾水,使土樣的含水量分別控制在液限(a點)、略大于塑限(c點)和二者的中間狀態(tài)b點)附近。用調(diào)土刀調(diào)勻,密封放置18h以上。
將制備好的土樣充分攪拌均勻,分層裝人盛土杯中,試杯裝滿后,刮成與杯邊齊平。
給圓錐儀錐尖涂少許凡士林,將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀上,使錐尖與土樣表面剛好接觸,然后按動落錐開關(guān),測記經(jīng)過5s錐的人土深度h。
去掉錐尖人土處的凡士林,測盛土杯中土的含水量w。
重復(fù)以上步驟對已植被的其他兩個含水量的圖樣進行測試。
3.結(jié)果整理
在耳機雙對數(shù)坐標(biāo)紙上,以含水量w為橫坐標(biāo),錐入深度h為縱坐標(biāo),點繪a、b、c三點含水量的h-w圖,連接三點,應(yīng)成一條直線。
在h-w圖上,查得縱坐標(biāo)入土深度h=20mm所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水量w即為該土樣的液限含水量wL
(三)塑限舍水量的搓條試驗法
搓條法測土的塑限為國內(nèi)外過去常用的基本方法。雖然其標(biāo)準不易掌握,人為因素較大,但由于歷史原因,用其結(jié)果已設(shè)計建造了大量工程,積累了許多經(jīng)驗,目前在確定塑限標(biāo)準時仍以聯(lián)合測定法為基本依據(jù)之一。
光電式液塑限測定儀試驗按聯(lián)合測定法備土料,然后取含水量接近塑限的試樣一小塊,先用手搓成橢圓形,然后用手掌在毛玻璃板上輕輕滾搓。當(dāng)土條搓至直徑為3mm時,其產(chǎn)生裂縫并開始斷裂,則這時土條的含水量即為土的塑限含水量,收集3-5g滾搓后合格的土條測其含水量。