黏土界限含水量及测试指南

黏性土的颗粒很细，颗粒粒径d＜0.002 mm，细土粒周围形成电场，电子又为引水分子定向排列，形成黏结水膜。土粒与土中水相互作用很显著，关系密切。

黏性土随含水量不断增加，土的状态变化为：固态→半固态→塑态→液态，相应的地基承载力基本值f0＞450 kPa 逐渐下降为f0＞45 kPa ，即承载力相差10倍以上。由此可见黏性土最主要的物理性质是土粒与土中水相互作用产生的稠度，即土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力。

黏性土的稠度，反映土粒之间的联结强度随着含水量高低而变化的性质。黏性土在不同的稠度时所呈现的固态、半固态、塑态、液态称为稠度状态。由于含水量的变化，黏性土可从一种稠度状态转变为另一种稠度的界限，称为稠度界限。由于稠度界限是用含水量表示的，又称界限含水量。各种不同状态之间的界限含水量具有重要的意义。

1.液限wL(%)

液限又称塑性上限或液限下限，是指黏性土由可塑状态转变为流动状态时的分界含水量。

测定方法：液塑限联合测定。

2.塑限wP(%)

塑限又称塑性下限，是可塑状态与半干硬状态之间的界限含水量。

测定方法：液塑限联合测定或滚搓法。

3.塑性指数IP

黏性土自可塑状态起，逐渐增加含水量到滞流状态出现为止，若增加的含水量幅度大，说明该黏性土的吸水能力很强，有较大的保持塑限状态的能力，我们称这样的黏土具有高塑性；如果由可塑状态转变到滞流状态所增加的含水量很小，就称这一类黏性土为低塑性。黏性土塑性的高低，通常用塑性指数IP表示，即塑性指数大的黏性土具有较高塑性，塑性指数小的黏性土具有较低塑性。在数值上，塑性指数等于液限与塑限之差。

塑性指数是反映黏性土中黏粒和胶粒含量的一个重要指标，塑性指数大的黏性土，表明土中黏粒和胶粒多。在工程地质实践中常用IP值对黏性土进行分类和命名，见表7.8。(www.xing528.com)

表7.8　土按塑性指数IP分类

4.液性指数IL

土的天然含水量在一定程度上反映了土中水的多少，但天然含水量并不能说明土处于什么物理状态，因此还需要一个能够表示天然含水量与界限含水量关系的指标，即液性指数IL。

式中　IL——土的液性指数；

wL——土的液限；

wP——土的塑限。

对于某种黏性土，其液限Lw和塑限Pw都是一个定值，土的天然含水量越大，液性指数越大，土越稀软。在工程中，为了更好地掌握天然土的稠度状态，将液性指数划分为5级，见表7.9。

表7.9　按液性指数（IL）对土的稠度状态分级

注：该分类方法按《工业与民用建筑工程地质勘察规范》摘取。

黏性土的干、湿程度或软硬程度，可以用液性指数判断，这有助于了解天然土的物理性能。