黏性土的状态与界限含水量
黏性土的软硬程度和力学性质会随着含水量的不同而发生变化。当黏性土中含水量很高时,土体稀软,具有粘滞流动的液体特点;当含水量降低至某个范围时,土体又具有了可塑性,在外力作用下可以塑成任何形状,外力去掉后,也能保持形状不变;随着含水量的降低,土体失去可塑性,变得坚硬,同时表面出现干缩裂缝,裂缝宽度随着含水量的降低而增大,土体呈半固体状态,能承受一定的剪切应力;当含水量降低到一定值时,干缩裂缝宽度不再增加,土质更加坚硬,能承受较大的剪切应力,破坏时具有较明显的低强度固体脆性破坏特点。
在这个变化过程中,黏性土依次经历了流动状态、可塑状态、半固态和固态(图2.6),各状态间的临界含水量称界限含水量。
图2.6 黏性土的界限含水量
土由流动状态到可塑状态的界限含水量称为 液限 ,用w l 表示,我国采用锥式液限仪来测定。其工作过程是:将黏性土调成均匀的浓糊状,装满盛土杯,刮平杯口表面,将76克重圆锥体轻放在试样表面的中心,使其在自重作用下徐徐沉入试样,若圆锥体经5秒钟恰好沉入10 mm深度,这时杯内土样的含水量就是液限w l 值。我国部分行业也有采用下沉17 mm深度时对应的含水量为液限。
土由可塑状态到半固态的界限含水量称为 塑限 ,用w p 表示,可以用“搓条法”测定。即用双手将可塑状态土样搓成小圆球(球径小于10 mm),放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条,用力均匀,搓到土条直径为3 mm,出现裂纹,自然断开,这时土条的含水量就是塑限w p 值。土的液、塑限也可经由联合测定法获得。
土由半固态到固态的界限含水量称为 缩限 ,也称阿特保界限,用w s 表示。