新标準光電液塑限聯合測定儀WX-2型

-2型塑限聯合測定儀是新一代採用光學投影，電磁頭自動落錘,能直接測讀0～22毫米圓錐入土深度，是土木工程、交通建設*土工儀器。 産品符合交通部JTJ051标準要求。自行研發的新一代採用光學投影，光電液塑限聯合測定儀的界限含水率試驗主要内容是測試細粒土的液限含水率（ωL）和塑限含水率（ωP），簡稱液限和塑限，由此獲得塑性指數Ip=ωL－ωP、液性指數Il=（ω－ωP）/IP，由ωL和IP利用塑性圖上對土進行分類和利用IL判斷天然土所處的狀态，其次是測試土的縮限ωS。本章僅介紹液限和塑限的試驗方法。

粘性土随著(zhe)含水率的變化，其物理狀态和力學性質也發生明顯的變化。如圖5-1所示。土體在不同含水率下可能處於(yú)如下不同的狀态：自行研發的新一代採用光學投影，光電液塑限聯合測定儀【技術參數】
圓錐儀總重： 76g±0.2g和100g±0.2g
圓錐角度： 30°±0.2°
測讀入土深度： 0～22mm
測讀精度： 0.1mm，估讀0.05mm
圓錐下落至讀數顯示時間： 5秒
電磁吸力： >100g
電源： 交流220V±10%

1、液态：土體重塑後，在自重作用下不能保持其形狀，發生類似於(yú)液體的流動(dòng)現象。同乎沒有強度；

2、可塑态：土體重塑後，在自重作用下，能保持其形狀。在外力作用下，将發生持續的塑性變(biàn)形而不産(chǎn)生斷裂，外力消失後，即保持外力消失前那一時刻的形狀不變(biàn)。有一定的抗剪強度；

3、半固态：在較小的外力作用下，産生彈性變形爲主的變形，當外力超過一定值後，土體發生斷裂。土體體積随含水率減小而減小；河北省虹宇儀器設備(bèi)有限公司自行研發的新一代採(cǎi)用光學投影，4、固态：變(biàn)形性質類似於(yú)半固态，但其體積趨於(yú)穩定，不随含水率變(biàn)化而變(biàn)化。

光電液塑限聯合測定儀中我們把液态與可塑态分界處的含水率叫液限含水率（簡稱液限，記作ωi），可塑态與半固态分界處的含水率叫塑限含水率（簡稱塑限，記作ωP），半固态與固态分界處的含水率叫縮限含水率（簡稱縮限ωS）。實際上，土體不同狀态之間的過渡是漸變的，爲瞭使用上的方便，将給定的試驗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标準《土工試驗方法标準》（GB/T50123-1999）中規定的液限和塑限試驗方法。

光電液塑限聯合測定儀 試驗原理和試驗方法

 一、液限試(shì)驗(yàn)原理和方法

重塑土處於液态時，在自重作用下發生流動，而處於可塑态時，必須施加外力作用才發生變形。由此我們知道，在兩種态的分界處，土從不能承受外力向能承受一定外力過渡。試驗時，給予試樣一個小的外力作用，在一定的時間内，變形量達到規定值時的含水率叫做液限含水率。規範中給出瞭(le)兩種液限試驗方法：錐式液限儀法和喋式液限儀法。並(bìng)以前者爲标準方法。

1、錐式液限儀(yí)法：錐式液限儀(yí)法用圓角爲(wèi)30°，質量爲(wèi)76g的不鏽鋼(gāng)圓錐，在重力作用下，5秒鍾内刺入深度爲(wèi)17mm時對(duì)應的試樣含水率爲液限含水率。我國交通部規範(fàn)規定的錐式液限儀質量爲100g，5秒鍾内刺入深度爲20mm時對應的試樣含水率爲液限含水率；河北省虹宇儀器設備(bèi)有限公司自行研發的新一代採(cǎi)用光學投影，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(kāi)槽器開(kāi)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，土向槽内流動，當槽兩側(cè)土靠攏長(zhǎng)度爲13mm，撞擊(jī)次數爲25次，對(duì)應的試樣含水率定義爲液限含水率。

光電液塑限聯合測定儀塑限試驗原理和方法

塑限試驗利用土體處於可塑态時，在外力作用下産生任意變形而不發生斷裂；土體處於半固态時，當變形達到一定值（或受力較大）時發生斷裂的特點。試驗時給予一定外力，使試樣變形達到規定值剛好出現裂縫時所對應的含水率作爲限含水率。國标中據此給出瞭兩種試驗方法：搓滾法和液、塑限聯合測定儀法，<#script type="text/javascript">document.write（''）並<#script type="text/javascript">document.write（'且以後者爲标準。河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發的新一代採用光學投影，技術/4406928'）

1、搓滾法塑限試驗：用手掌在手玻璃闆上搓土條，當(dāng)土條直徑剛(gāng)好在3mm時出現裂縫，對(duì)應的含水率叫塑限含水率，這種方法是國内外大多土工試驗方法所採(cǎi)用的方法；

2、液、塑限聯合測(cè)定儀法：採(cǎi)用與錐式液限儀*相同的儀器，通過與搓條法對比，得到76g圓(yuán)錐在5秒鍾内錐尖入土深度爲(wèi)2mm時(shí)對(duì)應的含水率與搓條法得到的塑限接近，因此，定義76g圓錐儀(yí)在5秒鍾内錐尖入土深度爲(wèi)2mm時(shí)對(duì)應的含水率爲塑限含水率。

爲瞭(le)減少錐式液限儀在試驗過程中人爲因素的影響，提高試驗精度，我國設計出瞭(le)液、塑限聯合測定儀，並(bìng)規定以此儀器爲準，将76g圓錐在5秒鍾内入土深度爲2mm時對(duì)應的含水率爲塑限。交通部規範給出瞭(le)100g圓錐聯合測(cè)定儀法的液限含水率ωL與塑限入土深度hP經驗關(guān)系式，由此關(guān)系式據ωL查hp，然後由圓錐入土深度與含水率的關(guān)系圖查出塑限ωP。

光電液塑限聯合測定儀 儀器構造和試驗步驟

 一、試驗儀器

液限、塑限試(shì)驗(yàn)的試(shì)驗(yàn)儀器主要包括：

1、錐式液限儀：見(jiàn)圖(tú)5-2所示；

2、喋式液限儀：見(jiàn)圖(tú)5-3所示；

3、光電(diàn)式液限、塑限聯合測(cè)定儀：見圖5-4所示；

4、其它設備(bèi)：毛玻璃闆，調(diào)土刀，0.5mm孔徑分析篩，凡士林，純(chún)水，含水率試驗全部設備(bèi)等。

 二、光電液塑限聯合測定儀光電式液限、塑限聯合測定儀的構造

光電(diàn)式液限、塑限聯合測(cè)定儀，見圖5-4。主要組成部分包括：

1、圓錐儀(yí)：包括錐體(tǐ)、微分尺、平衡裝置部分，部質量76g±0.2g（公路标準100g±0.2g）。錐角30°±0.2°，錐尖磨損(sǔn)量不超過(guò)0.3mm。微分尺刻線距離0.1mm，其頂端爲磨平鐵質材料，能被磁鐵平穩吸住；河北省虹宇儀器設備(bèi)有限公司自行研發的新一代採(cǎi)用光學投影，2、電(diàn)磁鐵(tiě)部分：磁鐵(tiě)吸引力76g錐大於1N，100g錐大於1.5N；

3、光學投影部分：包括光源、濾光鏡(jìng)、物鏡(jìng)、反射鏡(jìng)及讀(dú)數屏幕，放大10倍；

4、升降座：使試(shì)樣杯在一定範(fàn)圍内能垂直升降；

5、時間(jiān)控制：落錐後(hòu)延時5秒的顯示或提示裝置。

三、光電液塑限聯合測定儀喋式液限儀的構造

喋式液限儀，見(jiàn)圖(tú)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(jiā)角60°，刀口圓弧半徑22mm；河北省虹宇儀器設備(bèi)有限公司自行研發的新一代採(cǎi)用光學投影，技術/4406928

2、土喋：黃(huáng)銅制成，喋盤對(duì)應的圓球半徑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：将土喋鉸(jiǎo)支於(yú)底座上；

4、底座：爲一長(zhǎng)方體硬橡膠塊，硬度和彈(dàn)性模量值有嚴格規定；

5、其它部分：搖柄是搖動(dòng)時使土喋上升後自由落下；蝸輪是配合手柄完成上升土喋功能；調(diào)整闆是調(diào)整土喋落高。

 四、液限、塑限聯(lián)合測(cè)定儀法試驗步驟

1、制備試樣：可採(cǎi)用天然含水率土樣或風幹土樣制備。採(cǎi)用天然土樣時，剔除大於(yú)0.5mm土粒，取代表性土樣約600g，拌和均勻後(hòu)分成3份，制成不同含水率的土膏，使它們(men)的圓錐入土深度分别在4~6mm、9~11mm和16~19mm，靜置一段時間即可；對(duì)風(fēng)幹土樣，過0.5mm篩，取篩下土約400g分成三份後，分别加水制成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，拌和均勻後密封於保濕缸中靜置24小時；河北省虹宇儀器設備(bèi)有限公司自行研發的新一代採(cǎi)用光學投影，技術/4406928

2、将試樣用調土刀調勻，密實地填入試杯中，土中不能含土封閉(bì)氣泡，将高出試樣杯的餘土用調土刀括平，随即将試樣放於(yú)儀器底座上；

3、取圓錐儀，在錐尖塗以極(jí)薄凡士林，接通電(diàn)源，使磁鐵吸穩圓錐儀；

4、調節屏幕基線，使初始讀數於(yú)零刻線處。調節升降底。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，經過5秒鍾後測(cè)讀圓錐儀下沉深度；

5、重複步驟2、3、4，進行另外兩個試樣的圓錐入土深度h和對應含水率ω的測試；河北省虹宇儀器設備(bèi)有限公司自行研發的新一代採(cǎi)用光學投影，技術/4406928

6、在h-ω圖上将三點(diǎn)h和對(duì)應的液限ωL17、10mm液限ωL10和2mm對(duì)應的塑限ωP（公路規範(fàn)100g圓錐低度液限對(duì)應的入土深度爲(wèi)20mm，由液限查圖5-5得到塑限對(duì)應的入土深度hp，然後(hòu)由hp查圖5-6得到塑限ωp）。