1.1.1.Необходимое оборудование (рис.1):
набор стандартных сит (размеры отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1, мм) с поддоном и крышкой (1); лоток для анализируемого грунта (2); чашка фарфоровая для взвешивания фракций (3); лабораторные весы с точностью взвешивания до 0,01 г (4); фарфоровая ступка и пестик
С(5); кисточка для сметания частиц с сит; грунтовый нож с прямым лезвием; лист белой, плотной бумаги размером 25 х 25 см.
и
бАРис. 1. ОборудованиеД, необходимое для определения гранулометрического
состава ситовым методом
1.1.2.1. Выполнение работы
И
Перед началом выполнения работы образец грунта доводят до воздушно-сухого состояния. Комки грунта растирают пестиком в фарфоровой ступке.
Среднюю пробу для анализа отбирают методом квартования по ГОСТ 8735–88[3]. Для этого распределяют грунт тонким слоем по листу плотной бумаги, проводят ножом в продольном и поперечном направлениях борозды, разделяя поверхность грунта на квадраты, и отбирают понемногу грунт из каждого квадрата.
6
Массу средней пробы принимают в соответствии с табл. 3.
Таблица 3
Минимальная масса образца, необходимая для просеивания, в зависимости от вида грунта (Извлечение из ГОСТ 12536–2014, табл. 2[2])
|
Диаметр частиц, мм |
|
|
Вид грунта |
|
Минимальная масса |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
образца, необходимая для |
|
|
|
|
|
|
|
|
просеивания, г |
|
выше 10 |
|
|
Гравий (дресва) |
|
2000 |
||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|||
|
выше |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
С содержанием песчаных |
100 |
||
С |
|
|
частиц |
|
|
|||
|
выше 0,5 |
|
|
|
|
|||
|
|
0,25 |
|
|
С содержанием пылеватых |
50 |
||
|
До |
0,1 |
пробы |
|
|
|||
|
|
|
глинистых частиц |
|
||||
|
Отобранная про а взвешивается на технических весах с по- |
|||||||
|
грешностью до 0,01 г, а при массе |
грунта 1000 г и более взве- |
||||||
|
шиван е допускается проводить с погрешностью до 1 г [2]. |
|||||||
|
|
|
|
А |
||||
Сита (диаметром отверстий:10;5;2;1;0,5мм) монтируют в колонку от поддона в порядке увеличения отверстий.
Отобранную про у переносят на верхнее сито колонки, закрывают крышкой и просеивают с помощью легких боковых ударов ла-
Фракции грунта, задержавшиесяДпосле просеивания на каждом сите и прошедшие в поддон, следует перенести в заранее взвешенные фарфоровые чашечки и взвесить. Каждая чашечка с грунтом взвешивается на весах с точностью до 0,01 г. опустимо использование одной и той же фарфоровой чашечки при последовательном взвешивании фракции.
донями рук.
Полноту просеивания фракций грунта проверяют встряхиванием каждого сита над листом белой бумаги. Если при этом на лист выпадают частицы, то их высыпают на следующее сито; просев про-
должают до тех пор, пока на бумагу перестанут выпадать частицы.
И
1.1.2.2.Запись, обработка и оформление результатов испытаний
Запись результатов |
m=_______г. |
Масса средней пробы грунта, взятой для анализа |
|
Масса чашечки |
m0=_______г. |
7
|
|
Результаты взвешивания каждой фракции mi ,г, и их сумма |
|||||||||||||||||||
|
mi ,г, |
вносятся в табл. 4 (строка 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
mi = mci-m0 – масса i -й фракции грунта, г |
|
|
|
|
(1) |
|
|||||||||||||
|
где mci – масса i - й фракции с чашечкой, г; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
m0 |
– масса чашечки, г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Для контроля качества проведенного анализа путем сравнения |
|||||||||||||||||||
|
суммы масс всех фракций mi |
, г, с массой, взятой для анализа m, не- |
|||||||||||||||||||
|
обход мо рассч тать процент потерь = 100 m mi |
/m. Если полу- |
|||||||||||||||||||
|
ченный результат >1%, то анализ следует повторить. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Потерю грунта ( 1%) при просеивании |
m mi разносят по |
||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и записывают в |
||||||||||
|
всем фракц ям mi ,г, пропорционально их массе mi |
||||||||||||||||||||
|
табл.4 (строка 2): |
m mi |
mi |
/ mi . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
mi |
|
|
|
|
(2) |
|
|||||||||
|
|
Массу каждой |
|
|
грунта qi |
,г (строка 3, табл.4), с учетом |
|||||||||||||||
|
фракции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
добавки на потери mi ,г, вычисляют по формуле |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
qi |
mi |
mi . |
|
|
|
|
|
(3) |
|
||||
|
|
Процентное содержание каждой фракции qi (%) (строка 4,табл.4) |
|||||||||||||||||||
|
вычисляется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
qi |
(mi /m) 100. |
|
|
|
|
(4) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
Журнал лабораторного определения гранулометрического состава грунта |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(Ситовой метод без промывки водой) |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Вес, г |
|
|
|
Фракции грунта, мм |
|
|
|
Сумма |
|
||||||||||
|
|
|
>10,0 |
|
10,0–5,0 |
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,0–2,0 |
|
2,0–1,0 |
1,0–0,5 |
<0,50 |
|
|
|
|
|
|||
|
m m m |
, г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi , |
г |
|
||||
|
|
i |
ci |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi , |
г |
|
||
|
q m m |
, г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qi , |
г |
|
|||
|
i |
i |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||||
|
qj |
(qi |
/m) 100,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qj , |
___ % |
|
|||
В заключение работы, используя данные, полученные в последней строке табл. 4, определяют разновидность грунта по табл. 2.
8
1.1.3.1.Выполнение работы
Подготовляют, отбирают и взвешивают пробу грунта, руководствуясь п.1.1.2.1. Навеску помещают в фарфоровую ступку, смачивают водой и тщательно растирают пестиком с резиновым наконечником. Навеску переносят на сито диаметром отверстий 0,1 мм и отмучивают под струей воды. Отмучивание продолжается до тех пор,
пока из с та не будет вытекать прозрачная вода. Оставшиеся на сите |
|||
промытые част цы переносят в заранее взвешенную фарфоровую |
|||
чашку, грунт высуш вают в сушильном шкафу при температуре |
|||
С |
|
|
|
105±5 ° . После высуш вания до постоянной массы чашку с грунтом |
|||
взвеш вают. Массу частиц грунта размером менее 0,1 мм определяют |
|||
по |
между весом средней пробы, взятой для анализа, и весом |
||
высушенной про ы грунта после промывки. Полученный результат |
|||
заносят в |
. 5. |
|
|
разности |
|||
Затем высушенный грунт переносят на верхнее сито колонки из |
|||
набора с т д аметром отверстий 10;5;2;1;0,5;0,25;0,1 мм и просеива- |
|||
ют (см. п. 1.1.2.1). |
|
|
|
Полноту просеивания фракций грунта сквозь каждое сито следу- |
|||
|
табл |
||
ет проверять над листом |
умаги (см. п. 1.1.2.1). |
||
Каждую фракцию |
грунта, задержавшуюся на ситах, следует |
||
|
|
А |
|
взвесить отдельно. Потерю грунта при просеивании разносят по фракциям пропорционально их массе. Запись, обработку и оформление результатов испытаний см. в п. 1.1.2.2.
Результаты взвешивания каждой фракции mi ,г, и их сумма
mi ,г, |
вносятся в строку 1, табл. 5. |
|
|
|
|
Таблица 5 |
||||||
Журнал лабораторного определенияДгранулометрического состава грунта |
||||||||||||
|
|
|
(Ситовой метод с промывкой водой) |
|
|
|
||||||
Вес, г |
|
|
Фракции грунта, мм |
|
Сумма |
|
||||||
>10,0 |
10,0–5,0 |
5,0–2,0 |
2,0–1,0 |
1,0–0,5 |
0,5–0,25 |
И0,10 <0,10 |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
0,25– |
|
|||||||
m m |
m , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
mi ,___ г |
|
|
i |
ci |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi ,__ г |
|
qi mi |
mi , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
qi , ___ г |
|
|
qj (qi |
/m) 100,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
qj ,___% |
|
|
9
В заключение работы, используя данные, полученные в последней строке табл. 5, определяют разновидность грунта по табл. 2.
Кроме таблиц, для наглядного отражения результатов гранулометрического анализа используют графическое представление.
уществует несколько способов для графического изображения гранулометр ческого состава, из которых чаще всего используется способ нтегральной кривой.
Интегральная кр вая – это график, отражающий суммарное со- |
|
держан е фракц й мельче определенного диаметра (рис. 2). Для по- |
|
С |
а сцисс используют полулогарифмический |
строен я кр вой по |
|
масштаб, т.е. откладывают не диаметры частиц, а их логарифмы. В |
|
начале коорд нат ставят число 0,001, а затем принимая lg10 = 1, рав-
большему.
ным 5 см, откладывают вправо четыре раза по 5 см, делая отметки, |
|||||
оси |
|
|
|
|
|
ставя прот в н х последовательно числа 0,01;0,1;1;10. Расстояние |
|||||
между каждыми двумя метками делят на 9 частей пропорционально |
|||||
логарифмам чисел 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (табл. 5). |
|
|
|||
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
Длина отрезков, откладываемых по оси абсцисс |
|||||
|
|
|
|
|
|
Значение лога- |
Длина отрезка, |
Значение лога- |
лина отрезка, |
||
рифма |
см |
|
рифма |
см |
|
|
бА |
|
|
||
lg2=0,301 |
0,301∙5=1,505 |
|
lg6=0,778 |
0,788∙5=3,890 |
|
lg3=0,477 |
0,477∙5=2,380 |
|
lg7=0,845 |
0,845∙5=4,220 |
|
lg4=0,602 |
0,602∙5=3,010 |
|
lg8=0,903 |
0,903∙5=4,510 |
|
lg5=0,699 |
0,699∙5=3,490 |
|
lg9=0,954 |
0,954∙5=4,770 |
|
|
|
Д |
|
||
По оси ординат откладывают суммарное содержание фракций в |
|||||
процентах в нарастающем порядке от наименьшего диаметра к наи- |
|||||
|
|
|
И |
||
Интегральная кривая гранулометрического состава дает возможность оценить степень неоднородности гранулометрического состава Cu и определяется по формуле Cu=d60/d10 , где d60, d10 – диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц (см.рис. 2).
10