8界限含水率試驗
8.1 液、塑限聯合測定法
8.1.1 本試驗方法適用于粒徑小于0.5mm以及有機質含量不大于試樣總質量5%的土。
8.1.2 本試驗所用的主要儀器設備,應符合下列規(guī)定∶
1 液、塑限聯合測定儀(圖8.1.2):包括帶標尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏、控制開關和試樣杯。圓錐質量為76g,錐角為30°;讀數顯示宜采用光電式、游標式和百分表式;試樣杯內徑為40mm,高度為30mm。
圖8.1.2 液、塑限聯合測定儀示意圖
1一顯示屏;2一電磁鐵;3一帶標尺的圓錐儀;
4一試樣杯;5一控制開關;6一升降座
2天平∶稱量200g,最小分度值0.01g。
8.1.3液、塑限聯合測定法試驗,應按下列步驟進行∶
1本試驗宜采用天然含水率試樣,當土樣不均勻時,采用風干試樣,當試樣中含有粒徑大于0.5mm的土粒和雜物時,應過0.5mm篩。
2 當采用天然含水率土樣時,取代表性土樣250g;采用風干試樣時,取0.5mm篩下的代表性土樣200g,將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調成均勻膏狀,放入調土皿,浸潤過夜。
3將制備的試樣充分調拌均勻,填入試樣杯中,填樣時不應留有空隙,對較干的試樣應充分搓揉,密實地填入試樣杯中,填滿后刮平表面。
4 將試樣杯放在聯合測定儀的升降座上,在圓錐上抹一薄層凡士林,接通電源,使電磁鐵吸住圓錐。
5調節(jié)零點,將屏幕上的標尺調在零位,調整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面,指示燈亮時圓錐在自重下沉入試樣,經5s后測讀圓錐下沉深度(顯示在屏幕上),取出試樣杯,挖去錐尖入土處的凡士林,取錐體附近的試樣不少于10g,放入稱量盒內,測定含水率。
6將全部試樣再加水或吹干并調勻,重復本條3至5款的步驟分別測定第二點、第三點試樣的圓錐下沉深度及相應的含水率。液塑限聯合測定應不少于三點。
注:圓錐土深度宜為3~4mm,7~9mm,15~17mm.
8.1.4試樣的含水率應按本標準式(4.0.4)計算。
8.1.5以含水率為橫坐標,圓錐入土深度為縱坐標在雙對數坐標紙上繪制關系曲線(圖8.1.5),三點應在一直線上如圖中A線。當三點不在一直線上時,通過高含水率的點和其余兩點連成二條直線,在下沉為2mm處查得相應的2個含水率,當兩個含水率的差值小于2%時,應以兩點含水率的平均值與高含水率的點連一直線如圖中B線,當兩個含水率的差值大于、等于2%時,應重做試驗。
8.1.6在含水率與圓錐下沉深度的關系圖(見本標準圖8.1.5)上查得下沉深度為17mm所對應的含水率為液限,查得下沉深度為10mm所對應的含水率為10mm液限,查得下沉深度為2mm所對應的含水率為塑限,取值以百分數表示,準確至0.1%。
圖8.1.5 圓錐下沉深度與含水率關系曲線
8.1.7 塑性指數應按下式計算∶
Ip=wL-wp (8.1.7)
式中 Ip——塑性指數;
wL——液限(%);
wp——塑限(%)。
8.1.8 液性指數應按下式計算∶
(8.1.8)
式中 IL——液性指數,計算至0.01。
8.1.9 液、塑限聯合測定法試驗的記錄格式見附錄D表D-12.
8.2碟式儀液限試驗
8.2.1 本試驗方法適用于粒徑小于0.5mm的土。
8.2.2 本試驗所用的主要儀器設備,應符合下列規(guī)定∶
1 碟式液限儀∶由銅碟、支架及底組成(圖8.2.2),底座應為硬橡膠制成。
2開槽器∶帶量規(guī),具有一定形狀和尺寸(圖8.2.2)
圖8.2.2 碟式液限儀
1一開槽器;2一銷子;3一支架;4一土碟;
5一渦輪;6一搖柄;7一底座;8一調整板
8.2.3 碟式儀的校準應按下列步驟進行;
1 松開調整板的定位螺釘,將開槽器上的量規(guī)墊在銅碟與底座之間,用調整螺釘將銅碟提升高度調整到10mm。
2保持量規(guī)位置不變,迅速轉動搖柄以檢驗調整是否正確。當蝸形輪碰擊從動器時,銅碟不動,并能聽到輕微的聲音,表明調整正確。
3擰緊定位螺釘,固定調整板。
8.2.4試樣制備應按本標準第8.1.3條1、2款的步驟制備不同含水率的試樣。
8.2.5 碟式儀法試驗,應按下列步驟進行∶
1 將制備好的試樣充分調拌均勻,鋪于銅碟前半部,用調土刀將銅碟前沿試樣刮成水平,使試樣中心厚度為10mm,用開槽器經蝸形輪的中心沿銅碟直徑將試樣劃開,形成V形槽。
2 以每秒兩轉的速度轉動搖柄,使銅碟反復起落,墜擊于底座上,數記擊數,直至槽底兩邊試樣的合攏長度為13mm時,記錄擊數,并在槽的兩邊取試樣不應少于10g,放入稱量盒內,測定含水率。
3將加不同水量的試樣,重復本條1、2款的步驟測定槽底兩邊試樣合攏長度為13mm所需要的擊數及相應的含水率,試樣宜為4~5個,槽底試樣合攏所需要的擊數宜控制在15~35擊之間。含水率按本標準式(4.0.4)計算。
8.2.6以擊次為橫坐標,含水率為縱坐標,在單對數坐標紙上繪制擊次與含水率關系曲線(圖8.2.6),取曲線上擊次為25所對應的整數含水率為試樣的液限。
8.2.7碟式儀法液限試驗的記錄格式見附錄D表D-13。
8.3 滾搓法塑限試驗
8.3.1 本試驗方法適用于粒徑小于0.5mm的土。
8.3.2 本試驗所用的主要儀器設備,應符合下列規(guī)定∶
1 毛玻璃板:尺寸宜為200mm×300mm。
2 卡尺∶分度值為0.02mm。
8.3.3 滾搓法試驗,應按下列步驟進行
1 取0.5mm篩下的代表性試樣100g,放在盛土皿中加純水拌勻,濕潤過夜。
2 將制備好的試樣在手中揉捏至不粘手,捏扁,當出現裂縫時,表示其含水率接近塑限。
3 取接近塑限含水率的試樣8~10g,用手搓成橢圓形,放在毛玻璃板上用手掌滾搓,滾搓時手掌的壓力要均勻地施加在土條上,不得使土條在毛玻璃板上無力滾動,土條不得有空心現象,土條長度不宜大于手掌寬度。
4 當土條直徑搓成 3mm時產生裂縫,并開始斷裂,表示試樣的含水率達到塑限含水率。當土條直徑搓成3mm時不產生裂縫或土條直徑大于3mm時開始斷裂,表示試樣的含水率高于塑限或低于塑限,都應重新取樣進行試驗。
5取直徑3mm有裂縫的土條3~5g,測定土條的含水率。
8.3.4本試驗應進行兩次平行測定,兩次測定的差值應符合本標準第4.0.7條的規(guī)定,取兩次測值的平均值。
8.3.5 滾搓法試驗的記錄格式見附錄D表D-14。
8.4 收縮皿法縮限試驗
8.4.1 本試驗方法適用于粒徑小于0.5mm的土。
8.4.2本試驗所用的主要儀器設備應符合下列規(guī)定∶
1 收縮皿;金屬制成,直徑為45~50mm,高度20~30mm;
2 卡尺;分度值為0.02mm。
8.4.3 收縮皿法試驗,應按下列步驟進行∶
1 取代表性試樣200g,攪拌均勻,加純水制備成含水率等于、略大于10mm液限的試樣。
2在收縮皿內涂一薄層凡士林,將試樣分層填入收縮皿中,每次填入后,將收縮皿底拍擊試驗桌,直至驅盡氣泡,收縮皿內填滿試樣后刮平表面。
3擦凈收縮皿外部,稱收縮皿和試樣的總質量,準確至0.01g。
4 將填滿試樣的收縮皿放在通風處晾干,當試樣顏色變淡時,放入烘箱內烘至恒量,取出置于干燥器內冷卻至室溫,稱收縮皿和干試樣的總質量,準確至0.0lg。
5用蠟封法測定干試樣的體積。
8.4.4本試驗應進行兩次平行測定,兩次測定的差值應符合本標準第 4.0.7條的規(guī)定,取兩次測值的平均值。
8.4.5 土的縮限,應按下式計算,準確至0.1%。
(8.4.5)
式中wn——土的縮限(%);
w——制備時的含水率(%);
V0——濕試樣的體積(cm³);
Vd——干試樣的體積(cm3)。
8.收縮皿法試驗的記錄格式見附錄D表D-15。