液塑限试验方法

（一）概述

细粒土随着土中含水量的不同，分别处于各种不同的状态。19xx年瑞典农学家阿太堡将土从液态过渡到固态的过程分为五个阶段，规定了各个界限含水量，称为阿大堡限度。土的界限含水量和土的机械组成、土粒的矿物成分，比表面积、表面电荷强度等一系列因素有关，是这些因素的综合反映。塑性高表示土中胶体粘粒含量大，同时也表示粘土中可能含有蒙脱石或其他高活性的胶体粘粒较多。因此，界限含水量尤其是液限、较好地反映出土的某些物理力学特性，如压缩性、胀缩性等，对工程来说，有实用意义的主要是土的液限、塑限和缩限。液限是土可塑状态的上限含水量，塑限是土可塑状态的下限含水量。含水量低于缩限，水分蒸发时土体积不再缩小。事实上，上从粘滞流动状态到可塑状态、从可塑状态到半固体状态的性质和直观变化都是渐变的。因此，在两者之间建立确定的界限都带有一定的任意性。也就是说，其他的物质例如水从液态变到气态或从液态变到固态有直观的温度临界点，而上随含水量的变化从一状态到另一状态元明显可见的含水量临界点，这就促使各国、各行业土木工程人员实行行业约定和规范，先后发展用碟式仪法。圆锥仪法、搓条法以及联合测定法来区分和测定土的界限含水量。我国通用圆锥仪法测土的液限含水量，搓条法测土的塑限含水量，或联合法测土的液限和塑限含水量。但各行业间由于历史原

因，用同样方式测试时，所采用的仪器的具体尺寸、质量和测试标准不相同，这是测试工作者和应用人员必须注意的问题。

（二）液限塑限联合测定法

1．仪器设备

LP-100型液塑限联合测定仪；锥质量为100g锥角为300，读数显示形式宜采用光电式、游标式、百分表式。

2．试验主要步骤

取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。如上中含有大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5m的筛。取代表性上样200g，分开放人三个盛上皿中，加不同数量的蒸馏水，使土样的含水量分别控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态b点）附近。用调土刀调匀，密封放置18h以上。

将制备好的土样充分搅拌均匀，分层装人盛土杯中，试杯装满后，刮成与杯边齐平。

给圆锥仪锥尖涂少许凡士林，将装好土样的试杯放在联合测定仪上，使锥尖与土样表面刚好接触，然后按动落锥开关，测记经过5s锥的人土深度h。

去掉锥尖人土处的凡士林，测盛土杯中土的含水量w。

重复以上步骤对已植被的其他两个含水量的图样进行测试。

3．结果整理

在耳机双对数坐标纸上，以含水量w为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水量的h-w图，连接三点，应成一条直线。

在h-w图上，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水量w即为该土样的液限含水量wL

（三）塑限舍水量的搓条试验法

搓条法测土的塑限为国内外过去常用的基本方法。虽然其标准不易掌握，人为因素较大，但由于历史原因，用其结果已设计建造了大量工程，积累了许多经验，目前在确定塑限标准时仍以联合测定法为基本依据之一。

试验按联合测定法备土料，然后取含水量接近塑限的试样一小块，先用手搓成椭圆形，然后用手掌在毛玻璃板上轻轻滚搓。当土条搓至直径为3mm时，其产生裂缝并开始断裂，则这时土条的含水量即为土的塑限含水量，收集3-5g滚搓后合格的土条测其含水量。

第二篇：液塑限

主说的不错：“土的液塑限指标，人为因素影响实在太大了”！这里我想谈谈自己的看法：

1、土的液塑限指标，是我们确定土的分类的主要依据，我个人觉得，土的分类本身即是一个我们人为定量化规定，实际界限较模糊的定义，而搓条法长期工程经验积累表明，虽然人为因素多，但基本能满足土的分类所要求的精度，即使初学者，也不会把粉土搓成粘土，所以，土工液塑限指标，只起到一个我们用定量数据，来定性描述土体的作用，因而也不必要求有多高的精度，只要不至于出现将土类判错就行。

2、自然界的土体，是一个各向异性的非均质体，土工试验的目的，是要求能够基本反映取土层位土的统计学特征，就是要求有足够的子样（规范要求不少于6件），故一个地质层位子样的选取，是否有代表性，远比一个子样的试验精度重要许多；另外，从统计学原理来看，只要我们的试验误差服从正态分布，其误差的大小对统计平均值的影响不是很大，故要求单个土样液塑限指标必须十分精确也没有必要。

3、土的液塑限指标的运用，主要用于取土层位土的分类定名，进而选择相应的计算公式或承载力表，来确定承载力、桩基参数等，有经验的勘察人员知道，目前我们确定最重要的参数（承载力、桩基参数）还主要靠项目负责人的经验（进行综合确定），其误差可能远比液塑限指标所用搓条法大。

综上所述，我个人认为：土工液塑限指标试验，不必要求有多高的精度，只要严格按操作规程，让试验结果不至于将土类划分错误即可，故试验结果在分类界限附近时，有经验的试验人员会复核土类是否判错，对初学者，可进行一些平行试验来了解自己的做法对试验结果的影响，积累经验。试验的目的是减少人为因素，并用数据说话，而不是增加人为因素，故试验不可放弃。

另外，工程地质学本身，更主要的特征属于描述性的和经验性的学科，这也导致有经验的试验人员，目测土的液塑限指标给出的数据，可能远比初学者搓条法得到的结果准确（当然我反对目测给数据，但初学者不妨先目测，并与试验结果对比，可迅速积累自己的试验经验）；或则有经验的项目负责，依据地层岩性目测的承载力，其精度可能不一定就比多少次标贯试验得到的承载力误差大。一句话，工程勘察的发展方向，主要是追求各岩土层位物理、力学指标的统计特征值（或建议值）是否符合实际。

液、塑限试验

——液、塑限联合测定法

一、目的

细粒土由于含水率不同，分别处于流动状态，可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率，塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率。本试验是测定细粒土的液限和塑限含水率，用作计算土的塑性指标和液性指数，以划分土的工程类别和确定土的状态。

二、试验方法

1、含水率：采用烘干法测定。将土在105℃～110℃下烘至恒量，所失去的水质量与干土质量的比值，即为土的含水率，用百分比表示。

2、液、塑限：采用液、塑限联合测定法测定。用光电式液限、塑限联合测定仪（见图1-1）测定土在三种不同含水率时的圆锥入土深度，在双对数坐标纸上绘成圆锥入土深度与含水率的关系直线。在直线上查得圆锥入土深度为17mm（水利规范、土工试验方法国标GB/T50123－1999）或10mm（建筑地基基础设计规范）处相应含水率为液限，入土深度为2mm处的相应含水率为塑限。

三、仪器设备

1、光电式液限、塑限联合测定仪，由装有透明光学微分尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关和试样杯组成。圆锥质量76克，锥角30度，光学微分尺精确分度为0.1mm。试样杯：内径不小于40mm，杯高不小于30mm。

2、天平，称量200g，最小分度值0.01g。

3、其它：烘箱、铝盒、调土刀、刮土刀、蒸馏水滴瓶、凡士林等。

四、试验步骤

1、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行，也允许用风干土制备土样，土样过0.5mm筛后，喷洒配制一定含水率的土样，然后装入密闭玻璃广口瓶内，润湿一昼夜备用（土样制备工作实验室已预先做好）。

2、将已制备好的土样取出，放在搪瓷碗中加水或电吹风吹干并调匀后，密实地装入试样杯中（土中不能有孔洞），高出试样杯口的余土，用刮土刀刮平，随即将试样杯放在升降底座

上。

3、接通电源，按下“开”按钮，把装有透明光学微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士林，使电磁铁吸稳固锥仪。并使光学微分尺垂直于光轴（可从屏幕上观察，刻度线清晰，并在屏幕居中位置）。

4、调节零点，使读数屏幕上的零线与光学微分尺影像零线重合，按下“手”（即手动）按钮，使仪器处于备用状态。

5、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时，“接触”蓝灯亮，按“放”按钮，圆锥仪自由下落，历时5秒，当音响讯号自动发出声响时，立即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度。

6、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有凡士林的土，取出锥体附近的试样不少于10g放入称量铝盒内，称量得质量m1，并记下盒号，测定含水率。

7、将称量过的铝盒，放入烘箱；在105℃～110℃的温度下烘至恒量，取出土样盒放入玻璃干燥皿内

8、重复2～7条的步骤，测试另二种含水率土样的圆锥入土深度和含水率（圆锥入土深度宜为3～4mm，7～9mm，15～17mm）。

五、成果整理

1、含水率计算

式中：——圆锥入土任意深度下试样的含水率，%，计算至0.1%；

m1——湿土样及称量盒质量，g；

m2——烘干后土样及称量盒质量，g；

m0——称量盒质量，g；

2、塑限和液限确定

以含水率为横坐标，以圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的圆锥入土深度关系曲线，如图所示。三点应在一根直线上，如图中A线。如果三点不在同一直线上，通过高含水率的一点与其余两点连两根直线，在圆锥入土深工为2mm处查得相应的两个含水率，如果两个含水率的差值小于2%，用该两含水率的平均值的点与高含水率的测点作直线，如图中的B线，若两个含水率差值等于、大于2%，则应补点或重做试验。

在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm对应的含水率为液限，查得下沉深度为10mm对应的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm对应的含水率为塑限。

3、塑性指数计算

式中：——塑性指数，精确至0.1；

——液限（%）；

——塑限（%）。

4、液性指数计算

式中：——液性指数，精确至0.01；

——天然含水率（%）。

5、试验记录

试验记录格式见试验记录表。

六、注意事项

1、在接通电源，把装有光学微分尺的圆锥仪提起与电磁铁调试对中时，切勿先按“吸”按钮，因为电磁铁吸住圆锥仪后，在左右、前后移动圆锥仪对准电磁铁正中很困难，应该先按“放”按钮，使圆锥仪能自由移动，在对中后，再按“吸”按钮，把圆锥仪吸住。

2、当试样在三只搪瓷碗（或盘）内配制三种不同含水率的状态时，可分别将试样集中拨到碗边，利用不带光学微分尺的圆锥仪上的四条刻线初步估测入土深度，以便估计试样的湿度配制是否适当。

3、对于含水率接近塑限（即圆锥入土深度稍大于2mm）的试样，由于含水率较低，用调土刀不易调拌均匀，须用手反复将试样揉捏均匀，才能保证试验成果的正确性。

七、实验报告

（一）试验目的：

（二）试验方法：

（三）仪器设备：

（四）试验记录：

工程名称

土样说明

试验日期 试验者 计算者 校核者