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1、粘性土的物理特性1、粘性土的界限含水量粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的分界含水量稱為界限含水量。四種狀態(tài):固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)粘性土就是指具有可塑狀態(tài)性質(zhì)的土??伤苄裕和猎谕饬ψ饔孟?,可塑成任何形狀而不發(fā)裂,當(dāng)外力卸除后仍能保持已有的形狀。含水量對粘性土的工程性質(zhì)有著極大的影響。液限(WL)——從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水量塑限(Wp)——從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水量縮限(Ws)——從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的界限含水量,即粘性土隨著含水量的減小而體積開始不變時的含水量。2.液、塑限的測定測定塑限的方法:液、塑限
2、聯(lián)合測定法。液、塑限聯(lián)合測定法:塑限-5秒入土2mm時的含水量液限-5秒入土17mm時的含水量3、塑性指數(shù)和液性指數(shù)1.塑性指數(shù)塑性指數(shù):液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值(去掉百分號)。用Ip表示,取整數(shù),即:塑性指數(shù)越高,吸著水含量可能高,土的粘粒含量越高。2.液性指數(shù)粘性土的狀態(tài)可用液性指數(shù)來判別。定義為:式中:IL——液性指數(shù),以小數(shù)表示;w——土的天然含水率。液性指數(shù)表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對關(guān)系,表達(dá)了天然土所處的狀態(tài)。當(dāng)w≤wp時,IL≤0,土處于堅(jiān)硬狀態(tài);wp<w≤wL時,0<IL≤1.0,土處于可塑狀態(tài);wL<w
3、時,IL>1.0,土處于流動狀態(tài)。液限、塑限聯(lián)合測定法(一)試驗(yàn)?zāi)康臏y定粘性土的液限ωL和塑限ωp,并由此計(jì)算塑性指數(shù)Ip、液性指數(shù)IL,進(jìn)行粘性土的定名及判別粘性土的軟硬程度。(二)試驗(yàn)原理液限、塑限聯(lián)合測定法是根據(jù)圓錐儀的圓錐入土深度與其相應(yīng)的含水率在雙對數(shù)坐標(biāo)上具有線性關(guān)系的特性來進(jìn)行的。利用圓錐質(zhì)量為76g的液塑限聯(lián)合測定儀測得土在不同含水率時的圓錐入土深度,并繪制其關(guān)系直線圖,在圖上查得圓錐下沉深度為17mm所對應(yīng)得含水率即為液限,查得圓錐下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水率即為塑限。(三)試驗(yàn)設(shè)備1.液塑限聯(lián)合測定儀:如附圖,有電
4、磁吸錐、測讀裝置、升降支座等,圓錐質(zhì)量76g,錐角30°,試樣杯等;2.天平:稱量200g,分度值0.01g;3.其它:調(diào)土刀、不銹鋼杯、凡士林、稱量盒、烘箱、干燥器等。(四)操作步驟1.土樣制備:當(dāng)采用風(fēng)干土樣時,取通過0.5mm篩的代表性土樣約200g,分成三份,分別放入不銹鋼杯中,加入不同數(shù)量的水,然后按下沉深度約為4~5mm,9~11mm,15~17mm范圍制備不同稠度的試樣。2.裝土入杯:將制備的試樣調(diào)拌均勻,填入試樣杯中,填滿后用刮土刀刮平表面,然后將試樣杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上。3.接通電源:在圓錐儀錐尖上涂抹一薄層凡士
5、林,接通電源,使電磁鐵吸住圓錐。4.測讀深度:調(diào)整升降座,使錐尖剛好與試樣面接觸,切斷電源使電磁鐵失磁,圓錐儀在自重下沉入試樣,經(jīng)5秒鐘后測讀圓錐下沉深度。5.測含水量:取出試樣杯,測定試樣的含水量。重復(fù)以上步驟,測定另兩個試樣的圓錐下沉深度和含水量。(五)試驗(yàn)注意事項(xiàng)1.土樣分層裝杯時,注意土中不能留有空隙。2.每種含水量設(shè)三個測點(diǎn),取平均值作為這種含水量所對應(yīng)土的圓錐入土深度,如三點(diǎn)下沉深度相差太大,則必須重新調(diào)試土樣。(六)計(jì)算公式1.計(jì)算各試樣的含水率:(六)計(jì)算公式1.計(jì)算各試樣的含水量:式中:ω—含水量,計(jì)算至0.1%m1—
6、盒加濕土質(zhì)量,g;m2—盒加干土質(zhì)量,g;m1-m2—土中水質(zhì)量,g;m1-mo—干土質(zhì)量,g2.以含水量為橫坐標(biāo),圓錐下沉深度為縱坐標(biāo),在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制關(guān)系曲線,三點(diǎn)連一直線(如附圖中的A線)。當(dāng)三點(diǎn)不在一直線上,可通過高含水量的一點(diǎn)與另兩點(diǎn)連成兩條直線,在圓錐下沉深度為2mm處查得相應(yīng)的含水量。當(dāng)兩個含水量的差值≥2%時,應(yīng)重做試驗(yàn)。當(dāng)兩個含水量的差值<2%時,用這兩個含水率的平均值與高含水率的點(diǎn)連成一條直線(如附圖中的B線)。3.在圓錐下沉深度與含水量的關(guān)系圖上,查得下沉深度為7mm所對應(yīng)的含水量為液限;查得下沉深度為2mm所
7、對應(yīng)的含水量為塑限。(七)試驗(yàn)記錄液限、塑限聯(lián)合試驗(yàn)記錄表工程名稱試驗(yàn)者試樣編號計(jì)算者試驗(yàn)日期校核者