Материал: 2202
100 
90 
,% |
80 |
|
|
частиц |
70 |
|
С |
|
одержание |
60 |
|
50 |
|
40 |
|
30 |
и |
|
|
20 |
10 
0 
0.001 |
0.002 |
0.01 |
0.05 |
0.1 |
|
1.0 |
2.0 |
10.0 |
|
|
Глинистые |
бА |
|
Гравилистые |
|||||||
Пылеватые частицы |
|
Песчаные |
частицы |
|||||||
част цы |
|
|
|
|
|
|
частицы |
|
|
|
|
|
|
Размер частиц, мм |
|
|
|
|
|
||
Рис. 2. Пр мер нтегральной кривой гранулометрического состава грунта в |
|
|
||||||||
|
|
|
полулогарифмическом масштабе |
|
|
|
|
|||
По степени неоднородности гранулометрического состава Сu |
||||||||||
крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно табл. 6. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
Д |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||
Разновидность грунтов по степени неоднородности гранулометрического |
||||||||||
состава Cu (Извлечение из ГОСТ 25100–2011, табл. Б.10[1]) |
|
|
|
|
||||||
Разновидность грунтов |
|
Степень неоднородности |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
гранулометрического состава Cu , д. е. |
|
|
|||
Однородный грунт |
|
|
|
Cu |
≤ |
3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Неоднородный грунт |
|
|
|
Cu > 3 |
|
|
||||
|
|
1.2. Полевой метод гранулометрического анализа |
|
|
||||||
|
|
|
(метод Рутковского) |
|
|
|
|
|||
Полевой метод Рутковского позволяетИвыделить три основные |
||||||||||
группы фракций: песчаную (размер частиц 2 – 0,05 мм), пылеватую |
||||||||||
(размер частиц 0,05 – 0,002 мм) и глинистую (размер частиц < 0,002 |
||||||||||
мм), без тщательного определения размеров частиц внутри каждой |
||||||||||
группы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По содержанию глинистых |
и песчаных частиц грунт классифи- |
|||||||||
цируется следующим образом (табл.7): |
|
|
|
|
|
|||||
11
Таблица 7
Классификация грунта по содержанию глинистых и песчаных частиц
(Извлечение из ГОСТ 25100–2011, табл.Б.17 [1])
|
Разновидность |
Содержание |
Содержание |
|
|
глинистых частиц, |
песчаных частиц |
||
|
грунта |
|||
|
|
% по массе |
(2 — 0,05 мм), % по массе |
|
|
|
|
||
|
Песок: |
|
Меньше 3 |
|
|
упесь: |
|
|
|
|
песчан стая |
|
3 – 10 |
50 |
|
пылеватая |
|
< 50 |
|
|
|
|
||
|
углинок: |
|
|
|
|
легк й песчан стый |
|
|
40 |
С |
|
|
|
|
|
легк й пылеватый |
|
10 – 30 |
40 |
|
тяжелый песчан стый |
|
40 |
|
|
|
|
||
|
тяжелый пылеватый |
|
|
< 40 |
|
: |
|
|
|
|
легкая песчан стая |
|
|
40 |
|
Глина |
|
Больше 30 |
|
|
легкая пылеватая |
|
< 40 |
|
|
тяжелая |
|
|
Не регламентируется |
|
б |
|
||
|
Данный метод является при лиженным и наиболее прост в по- |
|||
|
левых исследованиях. |
|
|
|
|
Определение содержания глинистых частиц d<0,002 мм в грунте |
|||
|
основано на их способности набухать в воде. Содержание песчаных |
|||
А частиц диаметром от 2,0 до 0,05Дмм определяется методом отмучива-
ния, основанным на учете различной скорости падения частиц разной крупности в воде.
Песчаные частицы как более крупные (2–0,05 мм) выпадают в осадок раньше глинистых, что дает возможностьИвыделить их.
Определение процентного содержания песчаных частиц необходимо для установления полной разновидности глинистого грунта.
1.2.1. Материалы и оборудование (рис. 3):
две цилиндрические мензурки емкостью 100 см2 (1); стеклянная палочка с резиновым наконечником (2); воронка стеклянная диаметром d = 14 см (3); набор сит с диаметрами отверстий 2; 1 и 0,5 мм (4); секундомер (5); фарфоровая ступка и пестик (6); технические весы с точностью взвешивания до 0,01 г (7); раствор хлористого кальция (СаСℓ2) концентрации 5,5 г на 100 см3 воды.
12
Санализа бА
Р с. 3. О орудование, необходимое для проведения полевого гранулометрического
по методу Рутковского
1.2.2. Подготовка грунта к анализу
Грунт доводится до воздушно-сухого состояния и осторожно
растирается в порошок резиновым пестиком в ступке.
Если грунт содержит частицы крупнее 5 мм, то растертая проба грунта взвешивается и пропускается через сита 2; 1 и 0,5 мм для выделения фракций более 2 мм; от 2 до 1 мм и от 1 до 0,5 мм и менее. После чего выполняется анализ, рассмотренный ниже, а полученные
результаты пересчитываются на всю навеску грунта.
Если грунт крупных песчаных частиц не содержит, то высу-
шенную и растертую пробу без ее взвешивания пропускают через си- |
|
то d = 0,5 мм. Общий объем просеянного для анализа грунта состав- |
|
ляет 30 – 40 см3. |
Д |
1.2.3. Определение содержания глинистойИфракции
(диаметр частиц < 0,002 мм)
Подготовленный для анализа грунт засыпают в мензурку (емкостью 100 см3) в таком количестве, чтобы после уплотнения о каучуко-
вую подушку в мензурке получился постоянный объем грунта
Vн = 5 см3.
Грунт в мензурке разрыхляется, доливается 50 – 60 см3 воды и производится перемешивание суспензии стеклянной палочкой с резиновым наконечником до тех пор, пока на стенках мензурки не перестанут образовываться мазки глины.
13
К полученной суспензии прибавляется 2,5 – 3 см3 раствора хлористого кальция (концентрация 5,5 г СаСl2 на 100 см3 воды) в качестве коагулятора. Суспензия размешивается, в нее добавляется вода для заполнения мензурки до 100 см3, после чего суспензия оставляется
для отстаивания на 24 – 48 часов. |
|
|
С |
|
|
После отстаивания по делениям на мензурке определяется объ- |
||
ем набухшего грунта. |
|
n (%) вычисляется по |
одержан е гл н стых частиц в грунте |
||
формуле |
|
|
и |
(5) |
|
|
n=22,7∙(Vк – Vн)/ Vн , |
|
где VН – начальный объем грунта до набухания; |
|
|
Vк – объем грунта после на ухания. |
|
|
1.2.4. Определен е содержания песчаных частиц
(д аметр 2 – 0,05 мм)
В мензурку засыпается подготовленный к анализу грунт в таком количестве, после его уплотнения получился объем Vн = 10 см3.
К разрыхленному грунту в мензурку доливается вода до деления 100 см3. После этого грунт перемешивается стеклянной палочкой с
резиновым наконечником и отстаивается в течение 90 с. |
|
|
чтобы |
Время фиксируется с помощью песочных часов или секундоме- |
|
ра. Через 90 с из мензурки осторожно сливается 70 – 75 см3 суспензии |
|
так, чтобы осевшие уже на дне частицы не поднялись и не оказались |
|
слитыми. |
А |
|
|
В мензурку с оставшейся суспензией доливается вода до 100 см3 |
|
и взмучивается. Через 90 с вновь сливается 70 – 75 см3 суспензии. Процесс повторяется до тех пор, пока сливаемая жидкость не станет
почти прозрачной. |
|
И |
|
После чего в мензурку доливаетсяДвода до деления 30 см3, сус- |
|||
пензия взмучивается и через 30 с вся вода над осадком сливается. |
|
||
Мензурка наполняется водой до метки 100 см3. После отстаи- |
|||
вания по делениям определяется объем осевшего на дне песка Vк. |
|
||
Процентное содержание песка определяется как |
|
||
|
l=100∙Vк / Vн . |
|
(6) |
1.2.5. Определение содержания пылеватой фракции (диаметр частиц 0,05 – 0,002 мм)
Содержание пылеватых частиц (0,05 – 0,002 мм) определяется вычитанием из 100% суммарного содержания глинистых и песчаных частиц:
14
|
|
|
|
|
|
p=100 – (n+l). |
|
|
(7) |
||||
|
|
1.2.6. Запись результатов |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Все результаты замеров и вычислений записывают в табл. 8. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
|
Журнал лабораторного определения гранулометрического состава |
|||||||||||
С |
грунта полевым методом Рутковского |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гл на |
|
|
|
Песок |
|
Пыль |
||||
|
Vн, |
Vк, |
Vк -Vн, |
Cодержание, |
Vн, |
Vк, |
Cодержание, |
Cодержание, |
|
||||
|
см3 |
см3 |
см3 |
|
|
% |
см3 |
см3 |
|
|
% |
% |
|
|
|
анализАреометр ческ й |
|
применяется для определения грану- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
n= |
|
|
|
|
l= |
p= |
|
|
|
1.3. Определен |
е гранулометрического состава глинистого |
||||||||||
|
|
|
грунта ареометрическим методом |
|
|
|
|||||||
|
лометр |
ческого состава глинистых грунтов и основан на использова- |
|||||||||||
|
нии разной скорости осаждения в воде различных по крупности час- |
||||||||||||
|
тиц грунта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Ареометрический метод является основным при гранулометри- |
|||||||||||
|
ческом анализе грунтов, используемых в строительных целях. |
||||||||||||
|
|
Цель работы – определить содержание в грунте различных фрак- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
||||||
|
ций с размерами частиц менее 0,1 мм. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
ОпределениебАгранулометрического (зернового) состава глини- |
|||||||||||
|
стых грунтов ареометрическим методом производят в соответствии с |
||||||||||||
|
ГОСТ 12536–2014[2] |
путем измерения плотности суспензии ареомет- |
|||||||||||
|
ром в процессе ее отстаивания при постоянных характеристиках ма- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеряя |
|||
|
териала частиц и среды, скорости падения частиц, пропорциональных |
||||||||||||
|
квадрату их радиусов (диаметров). |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
По мере выпадения частиц различной крупности в осадок |
|||||||||||
|
уменьшается плотность суспензии грунта. |
|
эту плотность че- |
||||||||||
рез рассчитанные промежутки времени ареометром, можно установить содержание в суспензии (грунте) различных по крупности фракций.
1.3.1. Необходимое оборудование и материалы (рис. 4):
ареометр со шкалой 0,995-1-1,030 и ценой деления 0,001(1); секундомер (2); набор сит с отверстиями: 10;5;2;1;0,5;0,25;0,1 мм (3); колба коническая плоскодонная емкостью 750 – 1000 см3(4); литровый ци-
15