Материал: 2202
2.1.Определение плотности грунта методом взвешивания в воде
Плотностью грунта называется отношение массы образца
грунта к его полному объему |
|
|
|
С |
m1 |
m2 /V , |
(14) |
|
|||
где m1 – масса твердых частиц (скелета) грунта; m2 – масса воды; V – объем образца грунта.
Плотность змеряется в г/см3 или т/м3. |
||
ческих |
|
|
Значен е этой характеристики грунтов естественного сложения, |
||
не содержащ х орган |
|
примесей, колеблется в больших преде- |
лах от 1,4 до 2,2 г/см3. |
|
|
бА |
||
Для определен я |
плотности грунта лабораторным путем ис- |
|
пользуется два основных метода: метод режущего кольца и метод взвеш ван я в воде.
Первый метод применяется для любых, второй – только для глинистых грунтов. Определение плотности включает две операции: определение массы о разца и определение его объема.
2.1.1.Материалы и о орудование (рис. 5):
лабораторные весы с точностью взвешивания до 0,01 г (1); петля из
|
Д |
тонкой, прочной нити (2);сосуд с водой (3); ёмкость для разогревания |
|
парафина (4); нож (5); парафин. |
|
|
И |
Рис. 5. Оборудование, необходимое для определения плотности грунта
методом парафинирования
26
2.1.2. Выполнение работы
Вырезают образец грунта объемом не менее 50 см3 и придают ему округлую форму, срезая острые выступающие части.
Образец взвешивается на лабораторных весах с точностью до 0,01 г и парафинируется погружением на 2–3 с в нагретый до тем-
Сфиновой оболочке, удаляют. Эту операц ю повторяют до образования плотной параф новой пленки тол-
пературы 57–60 °С парафин.
При этом пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей пара-
щинойНа образец надевается петля из тонкой прочной н ти со сво одным концом дл ной 15 – 20 см, конец которой надевается на «серьгу» коро-
0,5 – 1,0 мм.
Охлажденный парафинированный образец взвеш вают (рис. 6).
мысла весов. Нить должна о еспечить |
Рис. 6. Весы для взвешивания |
полное погружение о разца в воду в |
процессе взвешивания, при этом обра- |
парафинированного |
||
образца в воде |
|||
зец не должен касаться дна и стенок |
|||
|
|||
сосуда. |
|
|
|
Взвешенный образец вынимают из воды, промокают фильтро- |
|||
|
бА |
||
вальной бумагой и взвешивают для проверки герметичности оболоч- |
|||
ки. Если масса образца увеличилась более чем на 0,02 г по сравнению |
|||
с первоначальным значением, образец следует забраковать и повто- |
|||
рить испытание с другим образцом. |
|
||
|
Д |
||
2.1.3. Обработка результатов и определение плотности |
|||
Результаты взвешиваний и вычисленийИзаносят в журнал
(табл. 15).
При обработке результатов испытаний плотность вычисляют с точностью до 0,01 г/см3.
27
Таблица 15
ЖУРНАЛ определения плотности грунта методом взвешивания в воде
парафинированных образцов (Извлечение из ГОСТ 5180–2015, прил.Д[4])
|
|
Лабора- |
|
Масса, г |
|
Плотность , г/см3 |
|
|
грунта до |
парафиниропарафиниро- |
|
||
№ |
|
торный |
парафиниро- |
ванного |
ванного |
|
Дата |
номер |
образца |
||||
п/п |
|
образца |
вания т |
грунта m1 |
грунта в |
|
|
|
грунта |
|
|
воде m2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
и |
|
|
|
|
|
|
||||
СПлотность грунта , г/см3, вычисляют по формуле [4] |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
m p w |
|
3 |
|
|
||
|
(смтабл. . 15); |
|
|
||||||||
|
|
|
p |
(m |
m |
) |
w |
(m m) |
, |
(15) |
|
|
|
|
1 |
2 |
|
1 |
|
|
|
||
где т – масса о разца грунта до парафинирования, г (см.табл. 15);
m1 |
– масса параф н рованного образца грунта, г (см.табл. 15); |
m2 |
А |
– масса парафинированного образца грунта в воде, г |
p – плотность парафина – 0,900 г/см ;
w – плотность воды при температуре воды во время испытаний, г/см3, принимается в соответствии с табл. 16 3 .
|
|
|
|
Таблица 16 |
||
Плотность воды при различных температурах |
||||||
|
(Извлечение из ГОСТ 5180–2015, прил.И[4]) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Температура, °С |
|
Плотность, г/см3 |
Температура, °С |
Плотность, г/см3 |
|
|
0 – 12 |
|
1,000 |
24 – 27 |
0,997 |
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
12 – 18 |
|
0,999 |
29 – 30 |
0,996 |
|
|
19 – 23 |
|
0,998 |
31 – 33 |
0,995 |
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.2. Определение плотности грунта методом режущего кольца
2.2.1. Материалы и оборудование (рис. 7):
монолит грунта (1); технические весы с точностью взвешивания до 0,01 г; кольцо-пробоотборник (2); пластинки; консистентная смазка (вазелин); нож (3); винтовой пресс (насадка); лопатка.
28
С |
Р с.7. Оборудование для определения |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
плотности грунта режущим кольцом |
Угол заточки |
||
|
орника |
Диаметр |
|
||
|
2.2.2. Выполнен е работы |
|
|
||
|
огласно требованиям табл. 17 выбираем режущее кольцо- |
||||
|
пробоотборн к. |
|
|
|
|
|
бА |
Таблица 17 |
|||
|
Размеры кольца-про оот |
(Извлечение из ГОСТ 5180–2015, табл.1[4]) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Разнов дность |
|
Размеры кольца-пробоотборника |
||
|
|
|
|
|
|
|
и состоян е |
Толщина |
внутренний |
|
наружного |
|
грунтов |
стенки, мм |
Высота h |
||
|
|
|
d, мм |
|
режущего края |
|
Немерзлые |
|
|
|
Не более 30° |
|
глинистые |
1,5 – 2,0 |
50 |
0,8 d h 0,3 d |
|
|
грунты |
|
|
|
|
|
Немерзлые и |
|
|
|
Не более 30° |
|
сыпучемерзлые |
2,0 – 4,0 |
70 |
d h 0,3 d |
|
|
песчаные грунты |
|
|
|
|
Кольца нумеруют, измеряют штангенциркулем внутренний |
|||
диаметр d и высоту h с погрешностью не более 0,1 мм и взвешивают. |
|||
По результатам измерений вычисляют объем кольца с точностью до |
|||
0,1 см3: |
Д2 |
(16) |
|
|
V h d |
/4. |
|
Пластинки с гладкой поверхностью (из стекла, металла и т. д.) |
|||
нумеруют и взвешивают. |
|
|
|
Кольцо-пробоотборник смазывают с внутренней стороны тон- |
|||
ким слоем вазелина или консистентной смазки. Верхнюю зачищен- |
|||
|
|
И |
|
ную плоскость образца грунта выравнивают, срезая излишки грунта |
|||
ножом, устанавливают на |
ней режущий край кольца и винтовым |
||
прессом или вручную через насадку слегка вдавливают кольцо в грунт, фиксируя границу образца для испытаний. Затем грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5 – 10 мм ниже режущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1 – 2 мм больше наружного диа-
29
метра кольца. Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом пресса или насадки насаживают кольцо на столбик грунта, не допуская перекосов. После заполнения кольца грунт подрезают на 8 – 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его.
Грунт, выступающий за края кольца, срезают ножом, зачищают поверхность грунта вровень с краями кольца и закрывают торцы пластинками.
При пласт чном ли сыпучем грунте кольцо плавно, без перекосов, вдавл вают в него и удаляют грунт вокруг кольца. Затем зачищают поверхность грунта, накрывают кольцо пластинкой и подхва-
|
тывают его сн зу плоской лопаткой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Кольцо с грунтом пластинками взвешивают. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
2.2.3. Обра отка результатов и определение плотности |
||||||||||||||||||
|
|
Результаты |
|
|
и вычислений заносят в |
журнал |
||||||||||||||
|
(таблвзвешиваний. 18). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
При |
|
|
|
|
|
результатов испытаний плотность вычисляют с |
||||||||||||
|
точностью до 0,01 г/см3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(m1 |
m0 m2)/V , |
|
|
|
(17) |
|
|||||
|
|
|
|
обработке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
где m1 – масса грунта с кольцом и пластинками, г; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
т0 – масса кольца, г; m2 – масса пластинок, г; V – внутренний объем |
||||||||||||||||||
|
кольца, см3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЖУРН Л |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
определения плотности грунта методом режущего кольца |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(Извлечение из ГОСТ 5180–2015, прил.Г[4]) |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Номер |
Масса |
|
Масса |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
пла- |
кольца с |
Масса |
пластинок, |
Масса |
Объем |
Плотность |
|
|||||||
|
|
|
Лабораторный номер образца |
Номер кольца |
стинок |
грунтом и |
кольца |
Д |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
г |
|
|
грунта, |
грунта |
|
грунта , |
|
|||||||||
|
№ п/п |
Дата |
|
|
|
пластин- |
|
верхней |
|
|
нижней |
г |
в |
|
г/см3 |
|
||||
|
верхней |
|
нижней |
ками |
|
|
|
|
кольце |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
V, см3 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30