物理性質試驗

一、粒徑分佈

主要在求土料所含粗、細料百分比，對粒徑大於 0.075 者以篩 組分析之，而對粒徑小於 0.075 者用比重計分析之。於其粒徑分佈 曲線上找出 、D 、D 來計算均勻係數 C 及曲率係數 C ，據以判 斷該土料級配或為分類依據。級配良好土料的 於砂需大於 4，於 礫石需大於 6，並且 需為 1~3。因土料係由大小不同粒徑之物混合 而成，故其粒徑分佈直接影響孔隙比，進而支配著土體之承載力、壓 縮、夯實、滲透等性質。

mm

d

mm

D10 _{30 60}

d

u

C

C

調查試樣粒徑分佈之試驗依據為 ASTM C136(粗篩網篩分析)、

ASTM D452-85（細篩網篩分析）及 ASTM D422-63（比重計分析）， 其中粗篩網組含 3in、2in、1

12 in、1in、

3 in4 、

1 in2 、

38 in、4^#篩 網與底盤，細篩網組含 4^#、10^#、20^#、40^#、100^#、140^#、200^#篩網與 底盤。

圖 3.3 試驗鋼模組件

圖 3.4 試驗鋼模組立情形

先依四分法取適量試樣置入粗篩網組，以搖篩機震動約 15 分鐘 後，分別秤留於各篩網之試樣重量；接著，將過 4^#篩網之試樣再移至 細篩網組，亦以搖篩機震動約 15 分鐘後，分別秤留於各篩網之試樣 重量，而求得此部份之粒徑分佈。最後，將通過 200^#篩網而留於底盤 之極細料放入容量為 250 之燒杯中，加入 100 抗凝劑溶液(抗凝劑:

水=4g:96g)，以玻璃棒調勻後靜置 18 小時以上，並攪拌此混合液至 土壤顆粒完全分散為止，把混合液洗入大量筒中加入蒸餾水至 1000cc

刻度翻動約一分鐘後，開始求極細料粒徑分佈之比重計分析試驗。綜 合篩分析與比重計分析之結果，以粒徑為橫座標（對數）、累積通過 百分比為縱座標，繪出全試樣之粒徑分佈曲線，來計算 C 、 C 。

cc cc

u d

二、稠度

含水比是支配土壤細料工程、力學性質的最重要因素，土壤因含 水量變化而改變土體狀態（液性、塑性、半固體、固體）之性質稱稠 度，而土壤在這四種狀態之界限含水比稱阿太堡限度。一般土壤通過 200^#篩網大於 12%，即必須取通過 40^#篩土壤做稠度試驗，測定液性 限度LL是依 ASTM D4318-83 規範，而測定塑性限度PL是依 ASTM D427-83 規範。

液性限度為土壤在一特定之擾動狀態下，能發生流動之最小含水

比，表其孔隙已完全被水所充滿具液狀性，而可藉本身之重量流動，

此時凝聚力與內摩擦力將遽降，土體完全喪失穩定；通常液性限度愈 高，土壤顆粒總表面積與總體積之比值愈大，壓縮性亦大；於開挖工 程，若土層含水比大於液性限度，宜防因土壤流動而塌陷。

塑性限度PL為土壤具可塑性之最低含水比，PL值於粘土、膠體 土等頗大，於粉土甚小；砂、雲母等無塑性限度。此外，以塑性指數

PI (=LL-PL)來表示土壤之可塑性含水比範圍，惟若無法求得LL、PL

任一方之值，或PL≥ LL時，表此土壤不具塑性其表示符號為 。在 塑性狀態內之土壤，其承載力將因含水比之減少而增加。

NP

於試料分類上需使用上述之粒徑分佈曲線及稠度，根據 AASHTO M145-1982 規範進行分類。