Работа 1 Определение плотности (гост 5180-84) и вычисление удельного веса грунта

Плотностью грунта называется масса единицы его объема:

(1)

где – полная масса грунта данного объема, г (т);

– масса sтвердых частиц (скелета) грунта в данном объеме, г (т) ;

– масса воды, содержащейся в порах грунта данного объема, г (т);

– полный объем грунта, см³ (м³);

– объем твердых частиц (скелета) грунта в данном объеме, см³ (м³);

– объем пор в данном объеме грунта, см³ (м³).

Удельным весом грунта называется вес единицы его объема:

(2)

где g=9.80665 м/с² – ускорение свободного падения (допустимо использовать значение g = 9,81 м/с²).

Для определения плотности используется метод режущего кольца или метод парафирования.

а) Метод режущего кольца применяется для связных грунтов, легко поддающихся вырезке, а также для сыпучих грунтов. для сыпучих грунтов определение должно производиться непосредственно на месте отбора пробы. Проба грунта выделяется из массива или монолита грунта режущим кольцом, внутренний объем V и масса m_k которого заранее известны. Острой кромкой кольцо устанавливается на выровненную поверхность грунта. Под кольцом острым ножом вырезается столбик грунта диаметром на 1мм больше внешнего диаметра кольца и высотой 10мм. Осторожным нажатием руки на кольцо и подрезкой грунта с боковых поверхностей столбика кольцо продавливается через грунт. Операция повторяется до заполнения объема кольца с некоторым избытком. Затем столбик подрезается снизу, а избыток грунта сверху удаляется. Все операции производятся осторожно, без уплотнения грунта. Кольцо с грунтом взвешивается на технических весах и вычисляется плотность грунта:

(3)

где – масса кольца с грунтом, г;

– масса пустого кольца, г;

– внутренний объем кольца, см³ .

б) Метод парафинирования применяется для связных грунтов, трудно поддающихся вырезке или склонных к крошению (образцы неправильной формы).

Образец грунта, отобранный без нарушения структуры и влажности, объемом не менее 30 см³ (весом не менее 100 г), обрезается ножом до придания сравнительно гладких поверхностей и определяется масса образца m . Затем образец покрывается расплавленным парафином, после застывания, которого определяется масса запарафинированного образца m₁. Запарафинированный образец погружается в сосуд с водой и снова определяется его масса m₂.

Вычисляется плотность грунта по формуле:

(4)

где – плотность парафина;

– плотность воды.

Содержание работы (метод режущего кольца)

1. Предварительно подготовленное кольцо с грунтом взвесить на технических весах с точностью до 0,01 (определение массы m_g).

2. В соответствии с номером кольца (на боковой поверхности) по таблице или непосредственным замером и взвешиванием определить внутренний объем V и массы m_k кольца.

3. Вычислить плотность грунта по формуле (3) с точностью до двух знаков после запятой.

4. Вычислить удельный вес грунта по формуле (2) с точностью до одного знака после запятой.

5. Результаты занести в журнал (форма 1).