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阿特伯格极限:快速参考指南

阿特伯格极限:快速参考指南

什么是阿特伯格极限检验?

用于支撑结构的土壤, 人行道上, 或其他荷载必须由岩土工程师评估,以预测其在施加的力和可变湿度条件下的行为. 土工实验室的土力学试验测量颗粒大小分布, 抗剪强度, 水分含量, 以及粘性土膨胀或收缩的可能性. 阿特伯格极限试验确定了细粒粘土和粉土在固体之间过渡时的水分含量, 半固态, 塑料, 和液态.

阿特伯格极限的历史

In 1911, 瑞典化学家和农业科学家阿尔伯特·阿特伯格(Albert Atterberg)是第一个定义细粒土壤分类的土壤稠度极限的人. 他发现塑性是粘性(粘土和粉土)土壤的独特性质,并建议将颗粒大小为2微米(0.002mm)或更小的粘土.

卡尔·特尔扎吉和亚瑟·卡萨格兰德在20世纪30年代早期认识到表征土壤塑性在岩土工程应用中的价值. 卡萨格兰德改进并标准化了测试, 他的方法仍然可以确定液体的极限, 塑性极限, 土的收缩极限. 这篇博文将定义阿特伯格极限, 解释测试方法, 并讨论了极限值和计算指标的意义. 我们还将介绍标准测试方法中使用的实验室测试设备.

为什么阿特伯格极限检验很重要?

随着水分含量的增加, 粘土和淤泥质土壤经过四种不同的稠度状态:固体, 半固态, 塑料, 和液体. 每个阶段在强度、一致性和行为上都有显著差异. 阿特伯格极限测试 使用物理变化发生点的水分含量准确地定义了这些状态之间的边界. 试验值和推导出的指标在结构基础设计和预测填充物的性能方面有直接的应用, 堤防, 和人行道. 这些值评估抗剪强度, 估算渗透率, 预计结算, 并识别潜在的膨胀土壤.

土壤图一致性

土的Atterberg极限一致性态

什么是液体限制,塑料限制和收缩限制?

现在您已经理解了Atterberg极限的重要性,让我们定义单个测试. 塑料限制, 液限, 土的收缩限均是按照标准试验方法直接测量含水率得到的试验结果.

  • 液限(LL) 当以特定的方式撞击时,土壤试样刚好有足够的流动性使沟槽闭合时,土壤从塑料状态变为液体状态时的含水量是多少.
  • 塑胶限量(PL) 从塑料变成半固态时的含水量是多少. 这项测试包括反复将土壤样本滚动到线中,直到它达到崩溃的位置.
  • 收缩极限(SL) 水分的进一步流失是否不会导致试样体积的减少.

如何计算Atterberg土壤指数

Atterberg土指数对试验值进行数学比较,以表达不同的塑性和一致性特征.

塑性指数(PI)计算:

PI = pl−ll

塑料极限是否从液体极限中减去,并指示两个边界之间的范围的大小. 高PI的土壤粘土含量较高. 如果PI值高于中低20, 土壤在潮湿条件下可能膨胀,在干燥条件下可能收缩.

流动性指数(LI)公式:

LI = (PL−天然含水量)÷ PI

是通过从样品的天然含水量中减去塑料极限来确定的吗, 然后除以塑性指数. LI大于等于1的土壤更接近液态. LI为0或更低表示土壤更硬、更脆. LI可以预测不同湿度下的土壤性质.

土壤配方一致性指数(CI):

CI = (LL−天然含水量)÷ PI

稠度指数或相对稠度是土壤的液体极限, 减去天然水分含量, 除以PI. 它与LI有关,是相对剪切强度的指标. 随着CI的增加,土壤的坚固度或抗剪强度也会增加.

计算活动次数:

土壤样品的活性数是塑性指数与粘土尺寸分数(细于2微米的颗粒)的比率。. 活性值大于1的土壤.25个被认为是活跃的,并将有增加的体积变化,以响应湿度条件. 它们在潮湿的条件下会膨胀,在干燥的条件下会收缩.

阿特伯格极限检验程序:

对于所有的阿特伯格极限试验,土壤样品由通过No. 40 (425 μ m)测试筛,使用标准中描述的湿法或干法为每次测试准备. 通过加水调节试样湿度, 用抹刀搅拌, 并且至少要调理16个小时.

  • 液限 机器使用手动曲柄凸轮或小型电机将黄铜杯提升到规定的高度,并让它落在坚硬的橡胶底座上. 将土壤样品的一部分铺在黄铜杯中,并使用开槽工具进行划分. 杯子滴25滴后,凹槽闭合1/2英寸时的水分含量被定义为液体极限. 使用的测试方法是ASTM D4318 和AASHTO T 89.
  • 塑性极限 是通过反复重塑一个潮湿的塑料土小球,并手动将其滚成1/8英寸的线来确定的吗.  塑料极限滚轮装置也可用于执行此测试. 塑料极限是指在完全滚出之前,纱线会碎裂的水分含量. 标准测试方法是ASTM D4318和AASHTO T 90.
  • 收缩极限 是通过将潮湿的测试材料的泥土拍成一个特殊的收缩盘来进行的. 盘子和土壤用烤箱烘干并称重, 然后通过水驱水量来确定试样的体积. 阿特伯格测试系列的这一部分较少执行,并在ASTM中进行了描述 D4943.

得到更新

阿特伯格极限试验所需设备:

阿特伯格极限在结构设计的早期阶段起着至关重要的作用,以确保土壤按预期表现. 湿度波动引起的体积过大变化可能引起结构的沉降或隆起.

我们希望这篇博客文章能帮助您理解阿特伯格极限在岩土工程中的作用以及实验室测试所需的设备. 要讨论您的申请,请loveBet爱博体育下载 测试专家 今天在吉尔森.

 关于作者本·巴克斯

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