Журнал определения акустических и упругих характеристик грунта

Наимен. грунта

d, см

L см

m, кг

V, м3

ρ кг/м3

Тр, мкс

Ср, м/с

Ts, мкс

Cs, м/с

μ

К

Е

G

6. Построить график зависимости скорости распространения продольных волн от плотности грунтов.

Определение плотности твердых частиц грунта пикнометрическим методом.

Плотность твердых частиц (удельный вес) грунта (_s) – это отношение массы сухого грунта к объему его твердой части.

Величина плотности твердых частиц определяется их минералогическим составом. Он увеличивается с увеличением содержания в грунте тяжелых минералов. Поэтому у основных пород _s (3,0-3,4 г/см³) выше, чем у кислых пород, _s которых приближается к кварцу (у гранитов, например, _s 2,6-2,7 г/см³).

Наличие органического вещества понижает _s грунтов в связи с тем, что их _s небольшой (у гумуса 1,25-1,40 г/см³).

Плотность твердых частиц отдельных типов дисперсных грунтов, не содержащих примесей органических веществ и водно-растворимых солей, является величиной достаточно постоянной, и поэтому в расчетах часто используются ее средние значения: для песков – 2,65 г/см³; супесей – 2,70 г/см³; суглинков – 2,71 г/см³; глин – 2,74 г/см³.

Плотность твердых частиц грунтов определяется главным образом пикнометрическим методом. Метод основан на том, что масса твердых частиц грунта находится прямым взвешиванием, а ее объем – через массу жидкости, занимающую объем, равный объему твердых частиц.

Порядок выполнения работы

Студенты делятся на бригады по 2 человека.

1. Образец воздушно-сухого грунта размельчить в фарфоровой ступке фарфоровым пестиком.

2. Из пробы размельченного грунта взять навеску для определения плотности из расчета 15 г на каждые 100 см³ емкости мерной колбы (пикнометра), в которой будет производится определение.

3. Взвесить на весах пикнометр (g').

4. Осторожно всыпать через воронку взятую навеску в пикнометр.

5. Определить массу пикнометра с грунтом (g₁).

6. Определить массу воздушно-сухого грунта (g = g₁ - g').

7. Определить массу абсолютно-сухого грунта g₀ (внести поправку на гигроскопическую влажность, W_г) по формуле:

g₀ = g / 1 + 0,01W_г

где, W_г – 2%.

8. Налить в пикнометр на 1/2 его объема дисцилированной воды и несколько раз осторожно взболтать.

9. Прокипятить грунт с водой на песчаной бане для удаления адсорбированного воздуха и расчленения агрегатов. Песчаные грунты кипятить 30 мин, суглинки и глины 1 час.

10. ВНИМАНИЕ - не допускать разбрызгивания суспензии! При образовании пены следует снижать температуру песчаной бани.

11. Пикнометр слегка остудить, долить дисцилированной водой до мерной черты и окончательно охладить в ванне с водой до комнатной температуры.

12. Установить нижний край мениска суспензии строго на уровне мерной черты пикнометра, добавляя по каплям дисцилированную воду. Тщательно протереть пикнометр снаружи фильтровальной бумагой и взвесить (g₂).

13. Содержимое пикнометра вылить, пикнометр тщательно промыть, налить до черты дисцилированной воды, и взвесить (g₃).

14. На основании полученных данных произвести расчет плотности по формуле:

_s = g₀ / g₀ + g₃ - g₂ · g_w ,

где g_w – плотность воды

15. Определение производить параллельно в двух пикнометрах (на две бригады один образец грунта и 2 пикнометра). Расхождения между двумя параллельными определениями должно быть не более 0,02 г/см³. За окончательное значение плотности принять среднее арифметическое из результатов параллельных определений.

16. Результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Таблица определения плотности твердых частиц

№ образца	№ пикнометра	Масса пикнометра, г	Масса пикнометра с грунтом, г	Масса воздушно-сухого грунта, г	Гигроскопическая влажность, %	Масса грунта с поправкой на гигроскопическую влажность, г	Масса пикнометра с грунтом и водой, г	Масса пикнометра с водой, г	Плотность, г/см3
									I	II	Среднее значение
		g'	g1	g	Wг	g0	g2	g3
1					2					-
2					2				-