新標準光電液塑限聯(lián)合測定儀WX-2型

-2型塑限聯(lián)合測定儀是新一代采用光學(xué)投影，電磁頭自動(dòng)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。 產(chǎn)品符合交通部JTJ051標準要求。自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，光電液塑限聯(lián)合測定儀的界限含水率試驗主要內容是測試細粒土的液限含水率（ωL）和塑限含水率（ωP），簡(jiǎn)稱(chēng)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(jìn)行分類(lèi)和利用IL判斷天然土所處的狀態(tài)，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。

粘性土隨著(zhù)含水率的變化，其物理狀態(tài)和力學(xué)性質(zhì)也發(fā)生明顯的變化。如圖5-1所示。土體在不同含水率下可能處于如下不同的狀態(tài)：自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，光電液塑限聯(lián)合測定儀【技術(shù)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(shí)間： 5秒
電磁吸力： >100g
電源： 交流220V±10%

1、液態(tài)：土體重塑后，在自重作用下不能保持其形狀，發(fā)生類(lèi)似于液體的流動(dòng)現象。同乎沒(méi)有強度；

2、可塑態(tài)：土體重塑后，在自重作用下，能保持其形狀。在外力作用下，將發(fā)生持續的塑性變形而不產(chǎn)生斷裂，外力消失后，即保持外力消失前那一時(shí)刻的形狀不變。有一定的抗剪強度；

3、半固態(tài)：在較小的外力作用下，產(chǎn)生彈性變形為主的變形，當外力超過(guò)一定值后，土體發(fā)生斷裂。土體體積隨含水率減小而減??；河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，4、固態(tài)：變形性質(zhì)類(lèi)似于半固態(tài)，但其體積趨于穩定，不隨含水率變化而變化。

光電液塑限聯(lián)合測定儀中我們把液態(tài)與可塑態(tài)分界處的含水率叫液限含水率（簡(jiǎn)稱(chēng)液限，記作ωi），可塑態(tài)與半固態(tài)分界處的含水率叫塑限含水率（簡(jiǎn)稱(chēng)塑限，記作ωP），半固態(tài)與固態(tài)分界處的含水率叫縮限含水率（簡(jiǎn)稱(chēng)縮限ωS）。實(shí)際上，土體不同狀態(tài)之間的過(guò)渡是漸變的，為了使用上的方便，將給定的試驗方法得到的含水率稱(chēng)作界限含水率。本章介紹中華人民共和國國家標準《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999）中規定的液限和塑限試驗方法。

光電液塑限聯(lián)合測定儀 試驗原理和試驗方法

 一、液限試驗原理和方法

重塑土處于液態(tài)時(shí)，在自重作用下發(fā)生流動(dòng)，而處于可塑態(tài)時(shí)，必須施加外力作用才發(fā)生變形。由此我們知道，在兩種態(tài)的分界處，土從不能承受外力向能承受一定外力過(guò)渡。試驗時(shí)，給予試樣一個(gè)小的外力作用，在一定的時(shí)間內，變形量達到規定值時(shí)的含水率叫做液限含水率。規范中給出了兩種液限試驗方法：錐式液限儀法和喋式液限儀法。并以前者為標準方法。

1、錐式液限儀法：錐式液限儀法用圓角為30°，質(zhì)量為76g的不銹鋼圓錐，在重力作用下，5秒鐘內刺入深度為17mm時(shí)對應的試樣含水率為液限含水率。我國交通部規范規定的錐式液限儀質(zhì)量為100g，5秒鐘內刺入深度為20mm時(shí)對應的試樣含水率為液限含水率；河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，2、喋式液限儀法：喋式液限儀法是在規定的試樣喋中盛土，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(guò)程中，土向槽內流動(dòng)，當槽兩側土靠攏長(cháng)度為13mm，撞擊次數為25次，對應的試樣含水率定義為液限含水率。

光電液塑限聯(lián)合測定儀塑限試驗原理和方法

塑限試驗利用土體處于可塑態(tài)時(shí)，在外力作用下產(chǎn)生任意變形而不發(fā)生斷裂；土體處于半固態(tài)時(shí)，當變形達到一定值（或受力較大）時(shí)發(fā)生斷裂的特點(diǎn)。試驗時(shí)給予一定外力，使試樣變形達到規定值剛好出現裂縫時(shí)所對應的含水率作為限含水率。國標中據此給出了兩種試驗方法：搓滾法和液、塑限聯(lián)合測定儀法，<#script type="text/javascript">document.write（''）并<#script type="text/javascript">document.write（'且以后者為標準。河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，技術(shù)/4406928'）

1、搓滾法塑限試驗：用手掌在手玻璃板上搓土條，當土條直徑剛好在3mm時(shí)出現裂縫，對應的含水率叫塑限含水率，這種方法是國內外大多土工試驗方法所采用的方法；

2、液、塑限聯(lián)合測定儀法：采用與錐式液限儀*相同的儀器，通過(guò)與搓條法對比，得到76g圓錐在5秒鐘內錐尖入土深度為2mm時(shí)對應的含水率與搓條法得到的塑限接近，因此，定義76g圓錐儀在5秒鐘內錐尖入土深度為2mm時(shí)對應的含水率為塑限含水率。

為了減少錐式液限儀在試驗過(guò)程中人為因素的影響，提高試驗精度，我國設計出了液、塑限聯(lián)合測定儀，并規定以此儀器為準，將76g圓錐在5秒鐘內入土深度為2mm時(shí)對應的含水率為塑限。交通部規范給出了100g圓錐聯(lián)合測定儀法的液限含水率ωL與塑限入土深度hP經(jīng)驗關(guān)系式，由此關(guān)系式據ωL查hp，然后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(lián)合測定儀 儀器構造和試驗步驟

 一、試驗儀器

液限、塑限試驗的試驗儀器主要包括：

1、錐式液限儀：見(jiàn)圖5-2所示；

2、喋式液限儀：見(jiàn)圖5-3所示；

3、光電式液限、塑限聯(lián)合測定儀：見(jiàn)圖5-4所示；

4、其它設備：毛玻璃板，調土刀，0.5mm孔徑分析篩，凡士林，純水，含水率試驗全部設備等。

 二、光電液塑限聯(lián)合測定儀光電式液限、塑限聯(lián)合測定儀的構造

光電式液限、塑限聯(lián)合測定儀，見(jiàn)圖5-4。主要組成部分包括：

1、圓錐儀：包括錐體、微分尺、平衡裝置部分，部質(zhì)量76g±0.2g（公路標準100g±0.2g）。錐角30°±0.2°，錐尖磨損量不超過(guò)0.3mm。微分尺刻線(xiàn)距離0.1mm，其頂端為磨平鐵質(zhì)材料，能被磁鐵平穩吸??；河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，2、電磁鐵部分：磁鐵吸引力76g錐大于1N，100g錐大于1.5N；

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

4、升降座：使試樣杯在一定范圍內能垂直升降；

5、時(shí)間控制：落錐后延時(shí)5秒的顯示或提示裝置。

三、光電液塑限聯(lián)合測定儀喋式液限儀的構造

喋式液限儀，見(jiàn)圖5-3所示，主要組成部分包括：

1、劃刀；刀口寬2mm，刀高10mm，刀側面夾角60°，刀口圓弧半徑22mm；河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，技術(shù)/4406928

2、土喋：黃銅制成，喋盤(pán)對應的圓球半徑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：將土喋鉸支于底座上；

4、底座：為一長(cháng)方體硬橡膠塊，硬度和彈性模量值有嚴格規定；

5、其它部分：搖柄是搖動(dòng)時(shí)使土喋上升后自由落下；蝸輪是配合手柄完成上升土喋功能；調整板是調整土喋落高。

 四、液限、塑限聯(lián)合測定儀法試驗步驟

1、制備試樣：可采用天然含水率土樣或風(fēng)干土樣制備。采用天然土樣時(shí)，剔除大于0.5mm土粒，取代表性土樣約600g，拌和均勻后分成3份，制成不同含水率的土膏，使它們的圓錐入土深度分別在4~6mm、9~11mm和16~19mm，靜置一段時(shí)間即可；對風(fēng)干土樣，過(guò)0.5mm篩，取篩下土約400g分成三份后，分別加水制成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，拌和均勻后密封于保濕缸中靜置24小時(shí)；河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，技術(shù)/4406928

2、將試樣用調土刀調勻，密實(shí)地填入試杯中，土中不能含土封閉氣泡，將高出試樣杯的余土用調土刀括平，隨即將試樣放于儀器底座上；

3、取圓錐儀，在錐尖涂以極薄凡士林，接通電源，使磁鐵吸穩圓錐儀；

4、調節屏幕基線(xiàn)，使初始讀數于零刻線(xiàn)處。調節升降底。使圓錐尖剛好接觸土面，放開(kāi)圓錐儀，圓錐儀在自重作用下插入土中，經(jīng)過(guò)5秒鐘后測讀圓錐儀下沉深度；

5、重復步驟2、3、4，進(jìn)行另外兩個(gè)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有限公司自行研發(fā)的新一代采用光學(xué)投影，技術(shù)/4406928

6、在h-ω圖上將三點(diǎn)h和對應的液限ωL17、10mm液限ωL10和2mm對應的塑限ωP（公路規范100g圓錐低度液限對應的入土深度為20mm，由液限查圖5-5得到塑限對應的入土深度hp，然后由hp查圖5-6得到塑限ωp）。