界限含水率试验作业指导说明书.docx

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界限含水率试验作业指导说明书

1、根据原则

《土工实验办法原则》GB/T50123-1999

《土工实验规程》SL237-1999

2、范畴

2.1合用于粒径不大于0.5mm颗粒构成及有机质含量不不不大于干土质量5％土。

2.2界限含水率涉及土液限、塑限和缩限。

实验办法分液限塑限联合测定、圆锥仪法液限实验、搓滚法塑限实验、缩限实验。

3、职责

3.1材料检测部是本作业文献执行部门。

3.2材料检测部负责人负责检测实验过程控制，负责编制检测实验报告。

3.3技术负责人负责审核检测实验报告。

3.4材料检测部部门负责人负责检测实验过程资源配备。

4、液限塑限联合测定实验

4.1仪器设备

4.1.1液塑限联合测定仪：

涉及带标尺圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关。

圆锥质量为76g，锥角为30°；读数显示宜采用光电式、游标式和百分表式。

4.1.2试样杯：

直径40～50mm，高30～40mm。

4.1.3天平：

称量200g，分度值0.01g。

4.1.4其她：

烘箱、干燥箱、铝盆、调土刀、筛等。

4.2实验办法

4.2.1本实验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样。

当试样中具有粒径不不大于0.5mm土粒和杂物时，应过0.5mm筛。

4.2.2当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g，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。

4.2.3将制备试样充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。

4.2.4将试样杯放在联合测定仪升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。

4.2.5调节零点，将屏幕上标尺调在零位，调节升降座，使圆锥尖接触试样表面，批示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖入土处凡士林，取锥体附近试样不少于10g，放入称量盒内，测定含水率。

4.2.6将所有试样再加水或吹干并调匀，重复上述5.1.3～5.1.5环节分别测定第二点、第三点试样圆锥下沉深度及相应含水率。

液塑限联合测定应不少于三点。

（注：

圆锥入土深度宜为3～4mm，7～9mm，15～17mm。

）

4.3实验成果整顿

4.3.1试样含水率计算公式（4.3.1）：

（4.3.1）

式中ω——含水率，％；

m——湿土质量，g；

md——干土质量，g。

计算至0.1％。

4.3.2制图关系曲线

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（圆锥下沉深度与含水率关系曲线）。

三点应在始终线上（标为A线）。

当三点不在始终线上时，通过高含水率点和别的两点连成二条直线，在圆锥下沉深度为２mm处查得相应含水率，当两个含水率差值不大于２％时，应以两点含水率平均值与高含水率点连始终线（标为B线）。

当两个含水率差值不不大于、等于２％时，应重做实验。

4.3.3拟定界限含水率

在含水率与圆锥下沉深度关系曲线图上查得下沉深度为17mm所相应含水率为液限，查得下沉深度为10mm所相应含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm所相应含水率为塑限，取值以百分数表达，精确至0.1%。

4.3.4塑性指数按公式（4.3.4-1）计算，液性指数按公式（4.3.4-2）计算：

（4.3.4-1）

（4.3.4-2）

式中

——塑性指数；

——液性指数，计算至0.01；

——液限，％；

——塑限，％。

4.3.5含水率测定按《含水率实验作业指引书》ZY（100）—YT（1/54）—执行。

4.4实验记录

液塑限联合实验登记表（表4.4）

表4.4液塑限联合实验登记表

工程名称：

试样

编号

圆锥下

沉深度

h

（mm）

盒

号

湿土

质量m

（g）

干土

质量md

（g）

含水率

ω

（%）

液限

ωL

（%）

塑限

ωP

（%）

塑性

指数IP

（—）

液性

指数IL

（—）

实验者实验日期

5、圆锥仪法液限实验

5.1仪器设备

5.1.1圆锥仪：

质量76±0.2g，锥角30°，距锥尖10mm或17mm处有环形线。

5.1.2试样杯：

内径不应不大于40mm，高度不应不大于30mm。

5.1.3底座：

硬质木料或金属制成。

5.1.4其她：

调土刀、调土皿等。

5.2实验办法

5.2.1用调土刀将制备好试样彻底调抖均匀，使其含水量接近液限。

将试样填入试样杯中，填土时不应使土内留有空隙，满后刮去多余土，使土面与杯口齐平，将试样杯放在底座。

5.2.2在锥体上抹一薄层润滑油，提住上端手柄，放在试样表面中部。

当锥尖与试样表面接触时，放开手指，使圆锥仪在其自重下沉入土中。

5.2.3当锥体经约５s沉入土中深度不等于17mm或10mm时，表达试样含水量高于或低于液限，取出圆锥仪，挖去粘有润滑油土，取出所有试样放回调土皿中，用滤纸或亚麻布排除水分或加入少量纯水，调节土含水量，继续调拌均匀后，再按上述5.1.1～5.1.2规定进行。

5.2.4当锥体经约5s沉入土中深度等于17mm或10mm，土面恰与锥体环形刻线在一种水平面上时，表达土含水量等于17mm或10mm液限，取出圆锥仪，挖去粘有润滑油土，取锥体附近试样不应少于10g，放入称量盒内，测定含水量。

5.2.5本办法须进行平行测定，取其算术平均值，以整数（％）表达，其平行差值应符合表5.2.5规定

表5.2.5液限测定容许平行差值

液限（％）

容许平行差值（％）

≤５０

２

＞５０

３

5.3实验成果整顿

含水率测定按《含水率实验作业指引书》ZY（100）—YT（1/54）—执行。

6、搓滚法塑限实验

6.1仪器设备

6.1.1毛玻璃板。

6.1.2缝隙3mm模板或直径3mm金属丝，或卡尺。

6.1.3天平：

称量200g，分度值0.01g。

6.1.4其她：

烘箱、筛等。

6.2实验办法

6.2.1取0.5mm筛下代表性试样100g，放在盛土皿中加纯水拌匀，湿润过夜。

6.2.2将制备好试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当浮现裂缝时，表达其含水率接近塑限。

6.2.3取接近塑限含水率试样８～10g，用手搓成椭圆形，放在毛玻璃板上用手掌滚搓，滚搓时手掌压力要均匀地施加在土条上，不得使土条在毛玻璃板上用力滚动，土条不得有空心现象，土条长度不适当不不大于手掌宽度。

6.2.4当土条直径搓成３mm时产生裂缝，并开始断裂，表达试样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不不大于3mm时开始断裂，表达试样含水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行实验。

6.2.5取直径3mm有裂缝土条３～５g，测量土条含水率。

6.2.6本实验应进行两次平行测定，两次测定差值：

当含水率不大于40%时为1%；当含水率等于、不不大于40%时为2%，取两次测值平均值，以百分数表达。

6.3实验成果整顿

含水率测定按《含水率实验作业指引书》ZY（100）—YT（1/54）—执行。

7、缩限实验

7.1仪器设备

7.1.1收缩皿（或环刀）：

金属制成，直径4.5～5.0cm，高2～3cm。

7.1.2天平：

称量500g，分主工值0.01g。

7.1.3其她：

蜡、烧杯、细线、针、烘箱、铝盒等。

7.2实验办法

7.2.1取代表性土样，用纯水制备成约为液限试样。

7.2.2在收缩皿内抹一薄层凡士林。

将试样分层装入收缩皿中，每次装入后将皿在实验台上拍击，直至驱尽气泡为止。

7.2.3收缩皿装满试样后，用直尺刮去多余试样，擦净收缩皿外部，及时称收缩皿加湿土总质量。

7.2.4将盛装试样收缩皿放在室内逐渐晾干，至试样颜色变淡时，放入烘箱中烘至恒量。

7.2.5称皿和干土总质量，精确至0.1g。

7.2.6按《密度实验作业指引书》（ZY（100）-YT（2/54）-）中蜡封法测定干土体积。

7.3实验成果整顿

7.3.1缩限计算：

按公式（7.3.1）计算缩限。

（7.3.1）

式中ωs——缩限，％；

V1——湿土体积（即收缩皿或环刀容积），cm3；

V2——烘干后土体积，cm3；

md——干土质量，g；

ρω——水密度，g/cm3。

计算0.1％。

7.3.2本实验需进行两次平行测定。

平行差值：

高液限土不得不不大于2％，低液限土不得大一1％。

7.4实验记录

缩限实验登记表（表7.4）

表7.4缩限实验登记表

工程名称

实验日期

年

月

日

室内编号

收缩皿编号

湿土质量

（g）

（1）

干土质量

（g）

（2）

含水率

（%）

（3）

湿土体积

（cm3）

（4）

干土体积

（cm3）

（5）

收缩体积

（cm3）

（6）

收缩含水率（%）

（7）

缩限（%）

（8）

平均值（%）

（9）

实验人员实验日期