液限试验原理和方法

重塑土处于液态时，在自重作用下发生流动，而处于可塑态时，必须施加外力作用才发生变形。由此我们知道，在两种态的分界处，土从不能承受外力向能承受一定外力过渡。试验时，给予试样一个小的外力作用，在一定的时间内，变形量达到规定值时的含水率叫做液限含水率。规范中给出了两种液限试验方法：锥式液限仪法和喋式液限仪法。并以前者为标准方法。

1、锥式液限仪法：锥式液限仪法用圆角为30°，质量为76g的不锈钢圆锥，在重力作用下，5秒钟内刺入深度为17mm时对应的试样含水率为液限含水率。我国交通部规范规定的锥式液限仪质量为100g，5秒钟内刺入深度为20mm时对应的试样含水率为液限含水率；2、喋式液限仪法：喋式液限仪法是在规定的试样喋中盛土，在土中以特制开槽器开一宽2mm的槽，以一定的能量（落高10mm）让土样喋与硬橡胶基座碰撞，这一过程中，土向槽内流动，当槽两侧土靠拢长度为13mm，撞击次数为25次，对应的试样含水率定义为液限含水率。

详细介绍：
FG-Ⅲ型光电式液塑限联合测定仪
主要技术参数
圆锥仪总量：76克±0.2克和100克±0.2克
圆锥角度：30°±0.2°
测读入土深度：0～22mm
测读：0.1mm，估读0.05mm
圆锥磨损检测：0.3mm
圆锥下落至读数显示时间：5秒
电磁吸力：>100克

电液塑限联合测定仪的界限含水率试验主要内容是测试细粒土的液限含水率（ωL）和塑限含水率（ωP），简称液限和塑限，由此获得塑性指数Ip=ωL－ωP、液性指数Il=（ω－ωP）/IP，由ωL和IP利用塑性图上对土进行分类和利用IL判断天然土所处的状态，其次是测试土的缩限ωS。本章仅介绍液限和塑限的试验方法。

粘性土随着含水率的变化，其物理状态和力学性质也发生明显的变化。如图5-1所示。土体在不同含水率下可能处于如下不同的状态：1、液态：土体重塑后，在自重作用下不能保持其形状，发生类似于液体的流动现象。同乎没有强度；

2、可塑态：土体重塑后，在自重作用下，能保持其形状。在外力作用下，将发生持续的塑性变形而不产生断裂，外力消失后，即保持外力消失前那一时刻的形状不变。有一定的抗剪强度；

3、半固态：在较小的外力作用下，产生弹性变形为主的变形，当外力超过一定值后，土体发生断裂。土体体积随含水率减小而减小；4、固态：变形性质类似于半固态，但其体积趋于稳定，不随含水率变化而变化。

光电液塑限联合测定仪中我们把液态与可塑态分界处的含水率叫液限含水率（简称液限，记作ωi），可塑态与半固态分界处的含水率叫塑限含水率（简称塑限，记作ωP），半固态与固态分界处的含水率叫缩限含水率（简称缩限ωS）。实际上，土体不同状态之间的过渡是渐变的，为了使用上的方便，将给定的试验方法得到的含水率称作界限含水率。本章介绍中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）中规定的液限和塑限试验方法。