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1,、液態(tài)：土體重塑后,，在自重作用下不能保持其形狀，發(fā)生類似于液體的流動(dòng)現(xiàn)象,。同乎沒有強(qiáng)度,；

2、可塑態(tài)：土體重塑后,，在自重作用下,，能保持其形狀,。在外力作用下,，將發(fā)生持續(xù)的塑性變形而不產(chǎn)生斷裂，外力消失后,，即保持外力消失前那一時(shí)刻的形狀不變,。有一定的抗剪強(qiáng)度；

3,、半固態(tài)：在較小的外力作用下,，產(chǎn)生彈性變形為主的變形，當(dāng)外力超過一定值后,，土體發(fā)生斷裂,。土體體積隨含水率減小而減小,；

4,、固態(tài)：變形性質(zhì)類似于半固態(tài)，但其體積趨于穩(wěn)定,，不隨含水率變化而變化,。

光電液塑限聯(lián)合測定儀中我們把液態(tài)與可塑態(tài)分界處的含水率叫液限含水率（簡稱液限，記作ωi）,，可塑態(tài)與半固態(tài)分界處的含水率叫塑限含水率（簡稱塑限,，記作ωP），半固態(tài)與固態(tài)分界處的含水率叫縮限含水率（簡稱縮限ωS）,。實(shí)際上,，土體不同狀態(tài)之間的過渡是漸變的，為了使用上的方便,，將給定的試驗(yàn)方法得到的含水率稱作界限含水率,。本章介紹中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）中規(guī)定的液限和塑限試驗(yàn)方法。

光電液塑限聯(lián)合測定儀 試驗(yàn)原理和試驗(yàn)方法

 一,、液限試驗(yàn)原理和方法

重塑土處于液態(tài)時(shí),，在自重作用下發(fā)生流動(dòng)，而處于可塑態(tài)時(shí)，必須施加外力作用才發(fā)生變形,。由此我們知道,，在兩種態(tài)的分界處，土從不能承受外力向能承受一定外力過渡,。試驗(yàn)時(shí),，給予試樣一個(gè)小的外力作用，在一定的時(shí)間內(nèi),，變形量達(dá)到規(guī)定值時(shí)的含水率叫做液限含水率,。規(guī)范中給出了兩種液限試驗(yàn)方法：錐式液限儀法和喋式液限儀法。并以前者為標(biāo)準(zhǔn)方法,。

1,、錐式液限儀法：錐式液限儀法用圓角為30°，質(zhì)量為76g的不銹鋼圓錐,，在重力作用下,，5秒鐘內(nèi)刺入深度為17mm時(shí)對應(yīng)的試樣含水率為液限含水率。我國*規(guī)范規(guī)定的錐式液限儀質(zhì)量為100g,，5秒鐘內(nèi)刺入深度為20mm時(shí)對應(yīng)的試樣含水率為液限含水率,；

2、喋式液限儀法：喋式液限儀法是在規(guī)定的試樣喋中盛土,，在土中以特制開槽器開一寬2mm的槽,，以一定的能量（落高10mm）讓土樣喋與硬橡膠基座碰撞，這一過程中,，土向槽內(nèi)流動(dòng),，當(dāng)槽兩側(cè)土靠攏長度為13mm，撞擊次數(shù)為25次,，對應(yīng)的試樣含水率定義為液限含水率,。

光電液塑限聯(lián)合測定儀塑限試驗(yàn)原理和方法

塑限試驗(yàn)利用土體處于可塑態(tài)時(shí)，在外力作用下產(chǎn)生任意變形而不發(fā)生斷裂,；土體處于半固態(tài)時(shí),，當(dāng)變形達(dá)到一定值（或受力較大）時(shí)發(fā)生斷裂的特點(diǎn)。試驗(yàn)時(shí)給予一定外力,，使試樣變形達(dá)到規(guī)定值剛好出現(xiàn)裂縫時(shí)所對應(yīng)的含水率作為限含水率,。國標(biāo)中據(jù)此給出了兩種試驗(yàn)方法：搓滾法和液、塑限聯(lián)合測定儀法,，并且以后者為標(biāo)準(zhǔn),。

1、搓滾法塑限試驗(yàn)：用手掌在手玻璃板上搓土條,，當(dāng)土條直徑剛好在3mm時(shí)出現(xiàn)裂縫,，對應(yīng)的含水率叫塑限含水率,，這種方法是國內(nèi)外大多土工試驗(yàn)方法所采用的方法；

2,、液,、塑限聯(lián)合測定儀法：采用與錐式液限儀*相同的儀器，通過與搓條法對比,，得到76g圓錐在5秒鐘內(nèi)錐尖入土深度為2mm時(shí)對應(yīng)的含水率與搓條法得到的塑限接近,，因此，定義76g圓錐儀在5秒鐘內(nèi)錐尖入土深度為2mm時(shí)對應(yīng)的含水率為塑限含水率,。

為了減少錐式液限儀在試驗(yàn)過程中人為因素的影響,，提高試驗(yàn)精度，我國設(shè)計(jì)出了液,、塑限聯(lián)合測定儀,，并規(guī)定以此儀器為準(zhǔn)，將76g圓錐在5秒鐘內(nèi)入土深度為2mm時(shí)對應(yīng)的含水率為塑限,。*規(guī)范給出了100g圓錐聯(lián)合測定儀法的液限含水率ωL與塑限入土深度hP經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,，由此關(guān)系式據(jù)ωL查hp,，然后由圓錐入土深度與含水率的關(guān)系圖查出塑限ωP,。

光電液塑限聯(lián)合測定儀 儀器構(gòu)造和試驗(yàn)步驟

 一、試驗(yàn)儀器

液限,、塑限試驗(yàn)的試驗(yàn)儀器主要包括：

1,、錐式液限儀：見圖5-2所示；

2,、喋式液限儀：見圖5-3所示,；

3、光電式液限,、塑限聯(lián)合測定儀：見圖5-4所示,；

4、其它設(shè)備：毛玻璃板,，調(diào)土刀,，0.5mm孔徑分析篩，凡士林,，純水,，含水率試驗(yàn)全部設(shè)備等。

 二,、光電式液限,、塑限聯(lián)合測定儀的構(gòu)造

光電式液限、塑限聯(lián)合測定儀,，見圖5-4,。主要組成部分包括：

1、圓錐儀：包括錐體、微分尺,、平衡裝置部分,，部質(zhì)量76g±0.2g（公路標(biāo)準(zhǔn)100g±0.2g）。錐角30°±0.2°,，錐尖磨損量不超過0.3mm,。微分尺刻線距離0.1mm，其頂端為磨平鐵質(zhì)材料,，能被磁鐵平穩(wěn)吸??；

2,、電磁鐵部分：磁鐵吸引力76g錐大于1N,，100g錐大于1.5N,；

3,、光學(xué)投影部分：包括光源、濾光鏡,、物鏡、反射鏡及讀數(shù)屏幕,，放大10倍,；

4,、升降座：使試樣杯在一定范圍內(nèi)能垂直升降；

5,、時(shí)間控制：落錐后延時(shí)5秒的顯示或提示裝置,。

三,、喋式液限儀的構(gòu)造

喋式液限儀,，見圖5-3所示,，主要組成部分包括：

1、劃刀,；刀口寬2mm,，刀高10mm,，刀側(cè)面夾角60°，刀口圓弧半徑22mm,；

2,、土喋：黃銅制成，喋盤對應(yīng)的圓球半徑54mm,，喋zui大深度27mm,，喋中填土zui厚處10mm，喋底至底座間落間落高10mm,；

3,、支架：將土喋鉸支于底座上；

4,、底座：為一長方體硬橡膠塊,，硬度和彈性模量值有嚴(yán)格規(guī)定；

5,、其它部分：搖柄是搖動(dòng)時(shí)使土喋上升后自由落下,；蝸輪是配合手柄完成上升土喋功能,；調(diào)整板是調(diào)整土喋落高,。

 四、液限,、塑限聯(lián)合測定儀法試驗(yàn)步驟

1、制備試樣：可采用天然含水率土樣或風(fēng)干土樣制備,。采用天然土樣時(shí),，剔除大于0.5mm土粒,，取代表性土樣約600g，拌和均勻后分成3份,，制成不同含水率的土膏,，使它們的圓錐入土深度分別在4~6mm,、9~11mm和16~19mm，靜置一段時(shí)間即可,；對風(fēng)干土樣，過0.5mm篩,，取篩下土約400g分成三份后,，分別加水制成3種不同含水率的試樣,，3種土膏的圓錐入土深度與天然含水率土樣制成的土膏相同，拌和均勻后密封于保濕缸中靜置24小時(shí),；

2、將試樣用調(diào)土刀調(diào)勻,，密實(shí)地填入試杯中,，土中不能含土封閉氣泡,，將高出試樣杯的余土用調(diào)土刀括平，隨即將試樣放于儀器底座上,；

3,、取圓錐儀，在錐尖涂以極薄凡士林,，接通電源,，使磁鐵吸穩(wěn)圓錐儀,；

4,、調(diào)節(jié)屏幕基線,，使初始讀數(shù)于零刻線處,。調(diào)節(jié)升降底,。使圓錐尖剛好接觸土面，放開圓錐儀,，圓錐儀在自重作用下插入土中，經(jīng)過5秒鐘后測讀圓錐儀下沉深度,；

5,、重復(fù)步驟2,、3、4,，進(jìn)行另外兩個(gè)試樣的圓錐入土深度h和對應(yīng)含水率ω的測試,；

6,、在h-ω圖上將三點(diǎn)h和對應(yīng)的液限ωL17、10mm液限ωL10和2mm對應(yīng)的塑限ωP（公路規(guī)范100g圓錐低度液限對應(yīng)的入土深度為20mm,，由液限查圖5-5得到塑限對應(yīng)的入土深度hp,，然后由hp查圖5-6得到塑限ωp）。

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