Материал: 2202

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

2.3. Определение плотности частиц грунта пикнометрическим методом

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

2.3.2. Выполнение работы

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

2.3.3. Обработка результатов и определение плотности

 

 

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

2.4.Определение влажности (в т.ч. гигроскопической) грунта методом высушивания до постоянной массы

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