Плотностью твердых частиц грунта s называется отношение мас-
|
сы частиц грунта к объему этих частиц: |
|
|||||
С |
|
s |
m1 /V1, |
(18) |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
где m1 |
– масса твердых частиц в образце грунта; |
|
||||
|
V1 – объем твердых частиц. |
|
|
Она является до- |
|||
|
Плотность част ц |
змеряется в г/см3 или т/м3. |
|||||
|
вольно |
постоянной характеристикой грунтов данного вида. Осред- |
|||||
|
различных |
грунтов приведены в табл. 19. |
|||||
|
ненные значен я s |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
|
Осредненные значен я плотности частиц грунта s различных грунтов |
||||||
|
|
бА |
|
Погрешность, |
|||
|
Разнов дность грунта |
Плотность частиц грунта, |
|
||||
|
|
|
г/см3 |
|
г/см3 |
||
|
|
Песок |
|
|
2,66 |
|
0,01 |
|
|
Супесь |
|
|
2,70 |
|
0,02 |
|
|
Сугл нок |
|
|
2,71 |
|
0,02 |
|
|
Глина |
|
|
2,75 |
|
0,03 |
2.3.1. Материалы и о орудование (рис. 8):
пикнометр емкостью не менее 100 см3 (1); лабораторный стакан (2); фарфоровая ступка с резиновым пестиком (3); воронка (4); промывала
(5); бюкс или фарфоровая чашечкаД(6); сито с отверстиями 2 мм (7); технические весы с точностью взвешивания до 0,01 г (8); песчаная баня; термостат; термометр; фильтровальная бумага.
И
Рис. 8. Оборудование для определения плотности частиц грунта пикнометрическим методом
31
Подготовка к испытаниям
Образец грунта в воздушно-сухом состоянии размельчают в фар-
форовой ступке, отбирают методом квартования среднюю пробу массой 100 — 200 г и просеивают сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм, остаток на сите растирают в ступке и просеивают сквозь то же сито.
СИз перемешанной средней пробы берут навеску грунта из расчета 15 г на каждые 100 мл емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы. Допускается использовать грунт в воздушно-сухом со-
стоянииП кнометр, наполненный на 1/3 дистиллированной водой, взве-
, определ в его гигроскопическую влажность.
Д ст лл рованную воду следует прокипятить в течение 1 ч и
песчаную баню. Продолжительность спокойного кипячения (с момен-
хранить в закупоренной утыли.
Проведен е спытаний
шивают. Затем через воронку всыпают в него высушенную пробу грунта снова взвеш вают.
та начала кипения) должнаАсоставлять: для песков и супесей 30 мин, для суглинков и глин 1 ч.
Пикнометр с водой и грунтом взбалтывают и ставят кипятить на
После охлаждения пикнометраДследует поправить положение мениска воды в нем, добавляя из капельницы дистиллированную воду.
После кипячения пикнометр следует охладить и долить дистил-
лированной водой до мерной риски на горлышке.
Пикнометр охлаждают до комнатной температуры в ванне с водой. Температуру пикнометра определяют по температуре воды в
ванне, измеряемой с точностью до ± 0,5 °С термометром. И
В пикнометре с мерной риской низ мениска должен совпадать с уровнем воды.
Возможные капли воды выше риски удаляют фильтровальной бумагой.
Пикнометр вытирают снаружи и взвешивают.
Далее выливают содержимое пикнометра, ополаскивают его, наливают в него дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой при той же температуре. Затем пикнометр с дистиллированной водой взвешивают.
32
|
|
Результаты |
взвешиваний |
|
и вычислений |
заносят |
в журнал |
||||||||||||
|
(табл. 20). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
При обработке результатов испытаний плотность частиц грунта |
|||||||||||||||||
|
вычисляют с точностью до 0,01 г/см3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
С |
|
ЖУРНАЛ |
|
|
|
|
|
Таблица 20 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
определен я плотности частиц грунта пикнометрическим методом |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(Извлечение из ГОСТ 5180–2015, прил.Ж [4]) |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
Масса, г |
|
|
|
|
|
Плотность |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
номер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°С |
|
частиц |
|
|||
|
п/п№ |
Дата |
|
пкнометра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
грунта |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
п кно- |
п кно- |
|
|
пикно- |
пикно- |
|
сухого |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
метра, |
метра, |
|
метра с |
метра |
|
грунта |
|
|
s, г/см3 |
|
|||
|
|
|
Лабораторный |
|
|
бА |
|
водыТемпература, |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Номер |
запол- |
запол- |
водой и |
с водой |
|
m0 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ненного |
ненного |
грунтом |
m2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
водой на |
водой на |
|
m1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1/3 |
его |
1/3 его |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
емкости |
емкости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
и грун- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
том |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||||||
|
|
Плотность частиц грунта s, г/см3, вычисляют по формуле [4] |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
s wm0 /(m0 m2 m1), |
|
|
|
|
(19) |
|
||||||
|
где m0 – масса сухого грунта, г; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
m1 – масса пикнометра с водой и грунтом после |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||||
|
|
|
|
кипячения при температуре испытания, г; |
|
|
|
|
|
||||||||||
m2 – масса пикнометра с водой при той же температуре, г;w – плотность воды при той же температуре, г/см3
(табл. 13, п.2.1.3).
В случае использования грунта в воздушно-сухом состоянии т0 вычисляют по формуле [4]
m0 m/(1 0,01Wг ), |
(20) |
где т – масса пробы воздушно-сухого грунта, г;
wг – гигроскопическая влажность грунта, % (см.п.2.4).
33
Влажность грунта следует определять как отношение массы во- |
||
ды, удаленной из грунта высушиванием до постоянной массы, к массе |
||
С |
|
|
высушенного грунта |
W m2 /m1, |
(21) |
где m2 – масса воды; m1 – масса твердых частиц в пробе грунта. |
|
|
Влажность змеряется в долях единицы или процентах. |
|
|
крышками |
|
|
В последнем случае она вычисляется как |
|
|
|
W W 100. |
(22) |
2.4.1. Матер алы и о орудование
Лабораторные весы с точностью взвешивания до 0,01 г; сушиль-
ный шкаф; |
; шпатель. |
2.4.2. Подготовка к выполнению работы |
|
Пробу |
грунта для определения влажности отбирают массой |
15 – 50 г, бюксыпомещают в заранее взвешенный mб и пронумерованный |
|
бюкс и плотно закрывают крышкой. |
|
При отборе про ы из о разца нарушенной структуры грунт нуж- |
|
|
Д |
но тщательно перемешать, чтобы влажность распределилась по об- |
|
разцу равномерно. ЕслиАв исследуемом грунте присутствуют включе- |
|
ния, то при отборе пробы на влажность нужно удалить все видимые |
|
включения. |
|
Пробу |
грунта для определения гигроскопической влажно- |
сти грунта массой 15 – 20 г следует отбирать методом квартования |
|
по ГОСТ 8735 [3] из грунта в воздушно-сухом состоянии, растертого, |
|
просеянного сквозь сито с диаметром отверстий 1 мм и выдержанного |
|
открытым не менее 2 часа при данных температуре и влажности воздуха.
2.4.3. Выполнение работы |
И |
|
На лабораторных весах взвешивается бюкс с крышкой. Погрешность измерения массы (взвешивания) не должна превы-
шать – 0,02 г.
34
|
|
Пробу |
грунта для |
|
определения |
влажности |
отбирают |
массой |
||||||||||||
|
15 – 50 г, помещают в заранее высушенный, взвешенный и пронуме- |
|||||||||||||||||||
|
рованный бюкс и плотно закрывают крышкой. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
Бюкс с пробой взвешивается и с открытой крышкой (крышка пе- |
||||||||||||||||||
|
реносится вниз и на нее ставится бюкс) помещается в сушильный |
|||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
шкаф (термостат), где грунт высушивается при температуре 105 2 0С |
|||||||||||||||||||
|
до постоянной массы 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Песчаные грунты высушивают в течение 3 ч, а остальные – в те- |
||||||||||||||||||
|
чение 5 ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Последующ е высушивания песчаных грунтов производят в тече- |
||||||||||||||||||
|
ние 1 ч, остальных – в течение 2 ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
После каждого высушивания закрытый бюкс охлаждают до тем- |
||||||||||||||||||
|
пературы помещен я |
взвешивают. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Высуш ван е про зводят до получения разности масс грунта с |
||||||||||||||||||
|
бюксом при двух последующих взвешиваниях не более 0,02 г. |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
при повторном взвешивании грунта, содержащего органиче- |
||||||||||||||||
|
ские вещества, |
на людается увеличение массы, то за результат взве- |
||||||||||||||||||
|
шиван я пр н мают на меньшую массу 3 . |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
2.4.4. Запись результатов и определение влажности |
|
|
|||||||||||||||
|
|
Результаты |
|
взвешиваний и |
вычислений |
заносят |
в |
журнал |
||||||||||||
|
(табл. 21). |
|
|
|
|
|
|
Д |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЖУРН Л |
|
|
|
|
Таблица 21 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
определения влажности грунта |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(Извлечение из ГОСТ 5180–2015, прил.Б [4]) |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса |
|
|
|
И |
|
|||||
|
п / п № |
Дата |
|
Лабораторный |
образца номер |
бюкса Номер |
|
m, г |
|
m0, г |
|
с бюксом и крышкой m0, г |
|
Влажность |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса |
|
влажного |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
бюкса с |
|
грунта с |
|
1-е |
|
|
2-е |
|
|
W, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крыш- |
|
бюксом |
|
взвешивание |
взвешивание |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
кой |
|
и крышкой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Влажность грунта W,%, вычисляют по формуле [4] |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W 100 |
mв |
mc |
, |
|
|
|
|
(23) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mc |
mб |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где тб – масса пустого бюкса с крышкой, г;
35