Приклад аналізу за методом Рутковського.

1. Вихідна наважка 30 г.

2. В результаті розтирання і просіювання через сито з діаметром отворів 0,5 мм відокремлюють фракцію більше 0,5 мм, масою 0,90 г, що складає 3,0% від маси вихідної наважки.

3. Фракцію часток менше 0,5 мм насипають у циліндр в кількості 10 см³ і відмучують вищеописаним методом. В циліндрі залишається 3,5 см³, що складає : 10 см³ – (100%- 3%),

3,5 см³ – х,

х = (97 х 3,5)/ 10 = 33,95%.

4. В результаті набухання проби після 24-годинного відстоювання початковий об'єм 5 см збільшився до 7,2 см³. Отже, приріст на одиницю об'єму дорівнює :

K_v= (7,2 – 5)/5 = 0,44,

що за таблицею 5 відповідає 9,96 % вмісту часток менше 0,005 мм.

6. Фракція часток 0,05 - 0,005 мм визначається за різницею :

100 - (3 + 33,95 + 9,96)= 53,09 %.

7. Отриманні дані записують в таблицю .

Результати гранулометричного аналізу за методом Рутковського

Фракції	Маса або об'єм	Вміст, у %
> 0,5 мм	0,90	3,0
0,5 - 0,05 мм	3,5 см 3	33,95
0,05 - 0,005 мм	за різницею	53,09
< 0,005 мм	= 0,44	9,96

8. За даними таблиці будується крива гранулометричного складу.

На основі даних аналізу, зразок, що досліджується, за гранулометричним складом можна віднести до певної категорії грунтів.

Загальні фізичні властивості ґрунтів

Ґрунт як будь-яке природне тіло, має такі загальні фізичні властивості, як щільність, маса, маса в одиниці об'єму, порозність і деякі інші. В цілому загальні властивості мають важливе значення для проявлення ряду окремих процесів ґрунтоутворення і для основної властивості ґрунту - її родючості.

Для ґрунтоутворення особливе значення мають величина маси в одиниці об'єму і порозність. При визначенні порозності необхідно установити щільність грунту.

Ряд властивостей грунтів переважно обумовлюється вмістом в ґрунті глинистої маси і води та їх співвідношенням між собою. До таких властивостей відносяться:

пластичність - здатність ґрунту в вологому стані змінювати свою форму під дією зовнішньої сили;

липкість - здатність ґрунту в вологому стані утримувати на своїй поверхні деякі предмети, (липкість і пластичність особливо характерні для суглинистих грунтів);

усадка - здатність ґрунту зменшувати свій об'єм при висиханні, (ця властивість особливо різко проявляється в лесах і сформованих на них грунтах(;

набухання - здатність ґрунту збільшувати об'єм при зволоженні.

Лабораторна робота № 7

Тема: визначення щільності ґрунту.

Мета: навчитись визначати щільність ґрунту.

Обладнання : фарфорова ступка з пестиком, металеве сито з отворами розміром 1 мм, технічні терези з наважками, фарфорова чашка діаметром 5 см, термостат, ексикатор, хімічний стакан, металевий штатив, газовий (спиртовий) пальник або електрична плитка, азбестова сітка.

Щільністю грунту слід вважати масу, що знаходиться в одиниці об'єму твердої фази грунту. Так як остання складається з багатьох різних складових частин, то щільність ґрунту являє собою інтегральне значення щільності всіх компонентів твердої фази ґрунту: уламкових, глинистих новоутворених мінералів і органічних сполук. Найбільш поширені породотвірні мінерали (кварц, польові шпати) мають щільність – 2,5-2,6 г/см³ , менш поширені мінерали (слюда, амфіболи, піроксени) – 2,7-3,3 г/см³. Щільність глинистих мінералів близька до щільності польових шпатів – близько 2,6 г/см³; густина новоутворених мінералів коливається в залежності від їх складу : від 2,3 (гіпс) до 4,0 (гідрогетит), а ґрунтового перегною дорівнює 1,4 - 1,8 г/см³. Оскільки щільність перегною значно менше мінеральної маси, то для верхніх горизонтів ґрунту, збагачених перегноєм, вона складає 2,4 - 2,6 г/см³, в окремих випадках, при великій кількості органічних речовин (лісова підстилка, степовий войлок) снижуючись до 1,4 - 1,8 г/см³. Щільність нижніх горизонтів грунтів, що містять незначну кількість органічних сполук, близька до щільності найбільш поширених мінералів (2,6 - 2,7 г/см³).

Визначати щільність ґрунтів зручно пікнометричним методом. Суть методу полягає в визначені об'єму твердої фази грунту по об'єму витисненої води. Це проводиться за допомогою спеціальної мірної колби або пікнометра. Визначення щільності проводиться одночасно з визначенням гігроскопічної води.

Хід роботи

1. Методом квартування відбирають середню пробу зразка, що знаходиться в повітрянно-сухому стані.

2. Пробу розтирають в ступці і пропускають через сито з отворами 1 мм. Проводять визначення гігроскопічної води.

3. Пікнометр або мірну колбу, ємкістю 100 або 250 см³ треба наповнити дистильованою водою і визначити масу на технічних терезах. Із пікнометра близько половини води відливають в стакан.

4. На технічних терезах беруть відповідно 10 або 25 г ґрунту.

5. Наважку переносять в пікнометр, вміст збовтують і кип'ятять протягом 30 хв для видалення повітря з ґрунтових агрегатів. Для кип'ятіння пікнометр ставлять на азбестову сітку.

6. Пікнометр охолоджують у ванні. В нього доливають дистильовану воду до риски і визначають масу на технічних терезах.

7. Величину щільності грунту обчислюють за формулою :

d = Р /(Р + Р₁ - Р₂ ),

де Р – маса абсолютно сухого ґрунту,

Р₁ – маса пікнометра з водою,

Р₂ – маса пікнометра з водою і ґрунтом.

Р = Р₀* 100/(100 +W)

де Р₀ – маса повітряно - сухого ґрунту,

W – вміст гігроскопічної води у відсотках.

Приклади розрахунку результатів аналізу :

1. Ємкість пікнометра 250 см .

2. Взято наважку ґрунту в повітрянно - сухому стані в 25 г.

3. Вміст гігроскопічної води в ґрунті, що аналізується 2,8 %.

4. Маса абсолютно сухого ґрунту (т.б. маса грунту мінус маса гігроскопічної води ) дорівнює :

Р = 25 *100/(100 + 3) = 24,3 г.

5. Маса пікнометра з дистильованою водою 281,4 г.

6. Маса пікнометра з грунтом і водою після кип'ятіння - 296,2 г.

7. Щільність грунту :

24,3

d = = 2,55

24,3 + 281,4 – 296,2