自由膨脹率為松散的烘干粒土在水中和空氣中分別自由堆積的體積之差與在空氣中堆積的體積之比，以百分數表示，用以判定無結構力人松散土粒在水中的膨脹特性，本試驗法適宜用于膨脹土。
二、自由膨脹率試驗儀試驗方法
1、取代表性風土樣碾碎，使其全部通過0.5mm篩。混合均勻后，取約50g放入盛土盒內，移入烘箱，在105—110℃溫度下烘至恒重、取出，放在干燥器內冷卻至室溫。
2、將自由膨脹率試驗儀的無頸漏斗裝在漏斗架上，量土杯放在底板上的圓環中，使漏斗下口對正量土杯，調整漏斗架漏斗下口距量土杯口10mm的距離。
3、從干燥器內取出土樣，用匙將土樣倒入量土杯中，盛滿后沿杯口刮平土面，再將量土杯中土樣倒入匙中，然后把量土杯放在無頸漏斗下對中，一次將匙中土樣倒入漏斗，用細玻璃捧或鐵絲輕輕攪動漏斗中土樣，使其全部漏下，用平口刀垂直于杯口輕輕刮去多余土樣（嚴防震動），并稱記杯中土質量。
4、同上法，稱取第二個試樣，進行平行測定，兩次質量差值不行大于0。1g
5、在玻璃筒中注入蒸餾水30ml，并加入5 ml（5%的分析純氯化鈉）溶液，然后將量土杯中的土樣倒入玻璃量筒中，
6、用攪拌器攪拌量筒內懸液，攪拌器應上至液面下至底，攪拌10次（時間約10S），將攪拌器上附著的土粒沖洗入量筒，并沖洗量筒內壁，使量筒內液面約至50 ml刻度處。
7、自由膨脹率試驗儀量筒中土樣覺積后約每隔5h,記錄一次試樣體積，體積估讀至0。1 ml，讀數時要求視線與土面在同一平面上，兩次讀數差值在不大于0。2 ml時8，認為膨脹穩定，用此穩定讀數計算自由膨脹率。
8、按下式計算土樣的自由膨脹率
     式中：FS—自由膨脹率   %，準至1%
             V—土樣在量筒中膨脹穩定后體積  ml
             VO—量土杯容積   ml，（干土自由堆積體積）
     試驗應作兩次平行測定，取其算術平均值，平行差值為
             FS≥60%時不大于8%
             FS＜60%時不大于5%
詳細請見交通部行業標準《公路土工試驗規程》
三、自由膨脹率試驗儀隨機附件
（1）底板：1只
（2）立柱：1根
（3）漏斗架：1只
（4）無頸漏斗：1只
（5）攪拌器：1只
（6）量土杯：1只
（7）合格證：1張