2012年岩土工程师考试铁路工程土工试验讲义（12）

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5、界限含水量
①.概述
a.液限。土从塑态向流态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的上限含水量。以“%”表示。
b.塑限。土从半固态向塑态过渡的界限含水量，或土处于可塑状态的下限含水量。以“%”表示
c.塑性指数。Ip=WL-WP,粘性土处于可塑状态时的含水量变化范围。Ip越大，可塑性越高，大压缩性土。
d.液性指数。IL,土的相对稠度。即土的天然含水量与界限含水量的关系。IL=(W-WP)/(WL-WP)中 华 考 试 网
e.缩限。当土达到塑限后继续变干，土的体积随之减小，当收缩达到某一含水量后土的体积不再收缩，此时的含水量为缩限。
②.试验的目的：根据WL、WP计算Ip、IL，为土的分类、工程设计、施工提供依据。
③.适用范围：粒径
④.检验标准：《铁路工程土工试验规程》 TB10102-2004
⑤.检测方法：液限：联合测定法、碟式仪法
塑限：联合测定法、搓条法
⑥.联合测定法仪器设备：试锥76g,锥角30°。
⑦.试验操作应按下列步骤进行：
a.本试验应采用保持天然含水率的土样制备试样。在无法保持土的天然含水率情况下，也可用风干土制备试样。
b.当采用天然含水率的土样时，应剔除大于0.5 mm的颗粒，然后分别按下沉深度为3~5 mm、9~11 mm及16~18 mm(或分别按接近液限、塑限和二者的中间状态)制备不同稠度的土膏，静置湿润。静置时间可根据含水率的大小而定。
c.当采用风干土样时，取过0.5 mm筛的代表性试样约200 g，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别达到本条第2款中所述的3种稠度状态，调成均匀土膏，然后用玻璃和湿毛巾盖住或放在密封的保湿器中，静置24h。
d.将制备好的土膏用调土刀加以充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，尽量使土中空气逸出。高出试样杯的余土用调土刀刮平，将试样杯安放在仪器升降座上。
e.在圆锥仪锥体上涂以薄层凡士林。接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪(对于游标式或百分表式，提起锥杆，用旋钮固定)。
f.调节屏幕准线，使初始读数为零(游标尺或百分表读数调零)。调整升降台，使圆锥仪锥尖刚好接触土面，指示灯亮时圆锥仪在自重作用下沉入试样中(游标式或百分表式用手纽动旋纽，放开锥杆)。约经5 s后立即测读圆锥下沉深度。取出试样杯，取10 g以上的试样2个装入称量盒内，测定其含水率。
g.重复本条第4~6款步骤，测试其余二个试样的圆锥下沉深度和含水率。
⑧.试验结果整理：
以含水率为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制如图的关系曲线。三点应连成一条直线，如图中A线所示。当三点不在一条直线上，则通过高含水率这一点与其余二点连成二条直线，在圆锥下沉深度为2 mm处可查得相应的两个含水率。当这两个含水率的差值小于2%时，应以这二点的含水率平均值与高含水率的点连成一条直线，如图中B线所示。当这二个含水率之差值大于或等于2%时，则应再补作试验。
下沉深度为17 mm所对应的含水率为液限;下沉深度为10 mm所对应的含水率为10 mm液限;下沉深度为2 mm所对应的含水率为塑限。取值以百分数表示，准确至0.1%。
⑨.注意事项：
a.以规程用图解法求得液塑限，所使用的双对数坐标纸一定要足够的准确度和分辨率。
b.国标、铁路、公路工程界限含水量的实验方法标准不尽相同，进行界限含水量试验之前，一定要弄清楚需要执行的检验标准。
c.铁路、公路标准规定的仪器设备不同，不可混用。