阿特贝限

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阿特贝限,台灣稱為阿太堡限度Atterberg limits),是指土壤的各个结持度阶段间的分界点含水量。它亦称为结持限,是阿特贝值的一部分。阿特贝限广泛用于农业工程建筑陶瓷塑雕等部门,作为选择适宜土壤耕作、土质材料施工或泥塑造型等操作时的含水量(土水比)范围的依据。

20世纪初期,瑞典化学家阿尔贝特·阿特贝提出了土壤结持度及其指标——结持限的概念。随着含水量的变化,土壤呈现出不同的物理相态阶段——结持度。从湿到干,依次有粘滞、塑性、酥性、刚性等结持度,从于到湿则其呈现的次序反之。在每两种结持度阶段的转折处,均分别有一个显明的分界点含水量,即结持限。土壤的各结持度含水量范围和扦结持限含水量值,都是重要的土壤物理参数,统称为阿特贝值,或称阿特贝常数或土壤结持常数。其小,塑性结持度的三个阿特贝值——流限、塑限和塑性指数的应用最为普遍。土壤的—系列阿特贝值包括阿特贝限的大小,与土壤的比面大小和表面性质有关,因而决定质地粘土矿物类型、交换性阳离子组成、有机质含量和组成等因素,也受土壤结构以及土壤液相组成的影响,在不同类型和不同质地的土壤中,其含水量位大小和分布范围变化甚大。

流限[编辑]

測試流限的卡萨柯兰德杯碟

流限(液限,liquid limit,缩写LL),是土壤呈液态流动的最低含水量。它是粘滞结持度与塑性结持度的分界点含水量。又称上塑限。此点的土-水吸力约为320K帕。在土质学土力学土工工程中,根据流限含水量的高低,把土壤分为高塑性(LL>50%)、中等塑性(LL为35%一50%)和低塑性(LL<35%)等。还可根据其质地和有机质含量进一步细分,如按照卡萨柯兰德塑性图的分类。此种分类,往往把塑性土壤种类与土壤的某些力学性质和水分性质联系起来。测定流限的方法较多,国际上以卡萨柯兰德杯碟法作为标准方法。

塑限[编辑]

塑限(Plastic limit,PL)是土壤呈现塑性的最低含水量。又称下塑限,它与流限合称塑性限,是应用较广的两个阿特贝限。塑限是塑性结持度和酥性结持度的分界点含水量。当含水量大于此,则土壤呈塑性体,宜于泥塑造型,制造砖瓦泥坯、陶瓷器从和庙宇泥塑像等,此时如进行土壤耕作则易发生粘闭现象。当含水量小于塑限,土壤呈酥性体,处适宜于耕作的相态。在塑限时,土壤水分的数量恰恰足以形成土粒周围的水膜,水膜粘结性大,在外力作用下带水膜的片状粘粒可相互滑动而定向排列起来,塑造成一定的形状,而当外力撤除后仍可保持(见土壤塑性)。塑限的测定方法较多,简易而常用的是搓滚法(搓条法)。

塑性指数[编辑]

塑性指数(plastic index,PI)指塑性结持度的含水量范围,也称塑性值,PI值是流限与塑限的含水量之差。它的大小与小于5微米的细土粒含量呈线性正相关,故可以反映土壤质地的情况。土壤PI范围在土工试验中十分重要,因为,土壤的最大剪切力、最大压缩量和最大粘着力均在此范围内发生,水膜粘结力也在此范围内接近最大值。

缩限[编辑]

缩限(shirinkage limit,SL) 是酥性结持度与刚性结持度的分界点含水量,也称收缩限。它是旱地土壤宜于耕作的含水量下限。缩限含水量的值,可从土壤收缩试验得到的收缩曲线(土壤容积一土壤水容积关系曲线)上查到,它是土壤从常态收缩转为剩余收缩时的转折点含水量。

酥性指数[编辑]

酥性指数(fragile index,FI)土壤酥性结持度的含水量范围,也称酥软指数。FI值是塑限与缩限的含水量之差。FI表示适宜于土壤耕作的含水量范围大小,通常此值越大土壤宜耕时间愈长,即宜耕性越好。但是,对于以2:1型粘土矿物为主的细质地土壤来说,酥性指数的大小不完全适用于评价土壤结构良好时的宜耕情况。

脱粘点[编辑]

脱粘点(粘点,sticky poit,SP)是指土壤粘持性达到最大后即急速降低而消失时的含水量。也称粘着限、粘限。与阿特贝提出的擦净点大致相当。含水量在此限点,犁壁(或刮泥刀)滑切时,土壤不再粘附于其上。一般说来,脱粘点的含水量与流限的含水量相当接近。

参考资料[编辑]

  • (澳)马歇尔(Marshall,T.J),(澳)霍姆斯(Holmes,J.W)著;赵诚斋,徐松龄译.土壤物理学.北京市:科学出版社 , 1986