İnce taneli zeminlerde (kohezyonlu) zeminin yumuşaklık sertlik durumu kıvam ile belirtilir. İnce taneli zeminlerin bünyesindeki su miktarı artıkça çok katı bir durumdan akıcı bir sıvı kıvamına kadar çok geniş bir aralık içinde değişim gösterir. Buna bağlı olarak, mukavemet, yük altında şekil değiştirme ve sıkışma gibi mühendislik özelliklerinde büyük farklılıklar meydana gelmektedir.
İnce taneli zeminlerin kıvamında su muhtevasına bağlı değişimleri deneysel olarak belirleyebilmek için bazı sınır su muhtevası değerleri tanımlanmıştır. Kıvam limitleri olarak bilinen bu değerleri belirleyebilmek için İsveçli bilim adamı Atterberg tarafından geliştirilen deneyler kullanılır. Bu deneyler;
Likit Limit Deneyi
Likit limit, zeminin plastik bir malzemeden akıcı bir malzemeye dönüştüğü andaki su muhtevasıdır. Likit limiti belirlemek için birkaç yöntem vardır. Bunlardan Casagrande Yöntemi yaygın kullanılır. Casagrande likit limit aleti, kolu döndürüldüğünde, sert bir lastik blok üzerine 1 cm. yükseklikten düşen, yarım küre şeklindeki pirinç tastan oluşur.
(Casagrande likit limit cihazı)
Likit Limit Deneyi için Gerekli Aletler
Casagrande likit limit cihazı ve yardımcı aparatları, spatula, porselen karıştırma kabı, damıtık su, numune kapları (su muhtevası için), etüv.
Likit Limit Deneyinin Yapılışı:
a) Kurutulmuş ve 40 nolu elekten geçirilmiş zeminden bir miktar alınarak porselen bir kap içerisine konur ve biraz damıtık su ilave ederek karıştırılır.
b) Numunenin kürü için bir müddet beklenilir.
c) Karıştırılan numuneden biraz alınır. Pirinç tasa yerleştirilir. Üzeri spatula ile düzeltilir. Yarık açma bıçağı ile tastaki numune ikiye bölünür. Tekrar üst tarafı düzeltilir, ikiye bölme sırasında her iki parçasının da eşit büyüklükte olmasına dikkat edilir.
e) Sonra aletin kolu çevrilerek tas 1 cm. yükseklikten saniyede 2 defa olmak üzere düşürülür. Düşme etkisiyle oyuk kapanmaya, ayrılan iki parça birbirine yaklaşmaya başlar.
f) Başlangıçtan itibaren her vuruş, yarık 1,12 cm. kapanana kadar sayılır. Kapandığı anda, buradan bir miktar numune, su muhtevası belirlenmek için alınır ve vuruş sayısı kayıt edilir.
g) Tas temizlenir, karıştırma kabında bulunan numune üzerine biraz daha damıtık su ilave edilerek karıştırılır.
h) c, e, f işlemleri sırayla yapılır. Bu işlem en az 4 defa tekrarlanmalıdır.
Hesaplamalar:
Deney sonunda logaritmik ölçekli vuruş sayısı – su muhtevası grafiği çizilir. Grafikten 25 vuruşa karşılık gelen su muhtevası değeri likit limit değeri olarak belirlenir.
Plastik Limit Deneyi
Plastiklik ince taneli zeminlerin bir özelliği olup kırılmadan şekil verilebilmeyi ifade eder. Plastik limit ise, ıslak zeminin yoğrulma sırasında yüzeyinde çatlakların belirdiği su muhtevası olarak tanımlanır. Bir başka ifadeyle, plastik limit, zeminin yarı katı malzemeden plastik bir malzemeye dönüştüğü su muhtevası değeridir.
Plastik Limit Deneyi için Gerekli Aletler
Geniş bir cam levha, 3 mm çapında tel çubuk, spatula, porselen kanştırma kabı, damıtık su, numune kapları (su muhtevası için), etüv.
Plastik Limit Deneyinin Yapılışı:
a) 40 nolu elekten geçirilmiş ve likit limit deneyi için kullanılan numuneden bir miktar, buzlu cam üzerinde avuç ile yuvarlanır.
b) Avuç ile yuvarlama sırasında oluşan 3 mm. kalınlıktaki çubuklarda, çatlamalar ve kendi kendine kopmalar oluştuğunda, su muhtevasını belirlemek için numune kabına alınır.
c) Numune kabı ile birlikte tartımı yapılan numune etüve kurutma için bırakılır.
d) Eğer zemin çubuklarında, çap 3 mm’nin altına düştüğü halde çatlama ve dağılma meydana gelmiyorsa zeminin henüz plastik olduğu kabul edilir.
e) Bir süre daha su muhtevasının azalması beklenilir. Avuç ile yuvarlama işlemi tekrarlanarak deneye devam edilir, b ve c şıkları için uygulanır.
Hesaplamalar:
Aynı numuneden en az iki tane su muhtevası değeri ölçülmeli, ortalamaları alınarak plastik limit belirlenmelidir.