Необходимое оборудование и материалы

Грунт (воздушно–сухой, нарушенной структуры, растертый в порошок);

прозрачные градуированные цилиндры – 2;

палочки с резиновыми наконечниками – 2;

раствор хлористого кальция (CaCl₂ – 5 %);

колба с водой и чашка;

часы с секундной стрелкой.

Подготовительные работы. Из монолита была взята средняя проба массой около 50 г. Грунт был высушен и растерт в фарфоровой ступке деревянным пестиком (чтобы разрушить агрегаты, но избежать искусственного дробления частиц).

Ход работы

До начала опытов надо подготовить формы записи результатов

(табл1, 2, 3).

Определение содержания песчаных частиц (диаметр частиц от 2 до 0,05 мм). Способ основан на разной скорости падения частиц грунта в воде в зависимости от их крупности (закон Стокса) и состоит в отмучивании (отмывании) глинистых и пылеватых частиц от песчаных.

Сухой грунт насыпается ложкой в прозрачный цилиндр и уплотняется постукиванием по ладони. После уплотнения грунт должен иметь объем 10–15 см³.

Наклоном цилиндра и легким встряхиванием грунт разрыхляется и в цилиндр наливается вода до 50 – 60 см³.

Грунт при помощи палочки с резиновым наконечником тщательно растирается и перемешивается с водой до исчезновения мазков глины на стенках цилиндра и грунта, налипшего на наконечник. После этого в цилиндр доливается вода до 100 см³.

Полученная суспензия хорошо взмучивается палочкой с резиновой кисточкой. Кисть вынимают, замечают время и дают суспензии отстояться 90 с. За это время все песчаные частицы успевают осесть на дно. После этого 2/3 объема суспензии с пылеватыми и глинистыми частицами сливают (до 30 – 35 см³).

Цилиндр вновь доливается водой до 100 см³, суспензия взмучивается, отстаивается 90 с, после чего снова сливают 2/3 ее объема и т.д. Этот процесс следует повторять до почти полного осветления жидкости.

После этого сливают те же фракции (диаметром менее 0,05 мм), но через более короткие промежутки времени. Для этого оставшуюся суспензию в объеме 30 – 35 см³ следует взмутить и через 30 с осторожно слить почти всю жидкость над осевшим грунтом. При сливании необходимо следить, чтобы песчаные частицы не уносились из цилиндра вместе с водой.

Затем цилиндр следует снова долить водой до 30 см³, взмутить осадок и через 30 с слить и т.д.

Сливание необходимо повторять до полного осветления жидкости.

По завершении отмучивания надо налить воды до 100 см³, дать песку отстояться и определить его объем. Так как 1 см³ составляет 10 % от первоначального объема грунта, то содержание песка в грунте определяется умножением числа кубических сантиметров осадка на 10.

Результат опыта записывается в табл. 1.

Таблица 1

Результаты определения содержания песчаной фракции

Начальный объем грунта, см3	Объем оставшегося грунта, см3	Содержание песчаной фракции, %

Определение содержания глинистой фракции (диаметр частиц менее 0,005мм). Способ основан на свойстве глинистых частиц увеличиваться в объеме (набухать) при увлажнении.

Сухой грунт из той же пробы, что и в предыдущем опыте, насыпается в прозрачный цилиндр и постукиванием по ладони уплотняется до 10-15 см³.

Грунт разрыхляется и в цилиндр наливается вода, как указано выше.

Для коагуляции и ускорения оседания глинистых частиц к полученной суспензии добавляется 3 – 4 см³ пятипроцентного раствора хлористого кальция (CaCl₂).

Цилиндр доливается водой до 100 см³, суспензия взмучивается один раз и остается для отстаивания и набухания в течение 1 – 2 суток или до следующего занятия.

В цилиндр вставляется этикетка с указанием группы и фамилии студента.

После отстаивания определяется объем набухшего грунта. Содержание глинистых частиц в процентах определяется умножением относительного приращения объема грунта на эмпирический коэффициент К=22,7 (табл. 2).

Таблица 2