1.5 Определение гранулометрического состава глины

В глинистых породах выделяют три основные фракции: 1) глинистую - менее 0,005 мм; 2) пылеватую - 0,005-0,05 мм; 3) песчаную - 0,05-2 мм. В настоящей работе предлагается определение гранулометрического состава по методу Б.Н.Рутковского. Этот метод основан на способности глинистых частиц набухать в воде и различной скорости падения частиц в воде в зависимости от их размера.

1.5.1 Определение содержания глинистых частиц

1. Сухую пробу измельчают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником в порошок и просеивают через сито 3 мм.

2. Просеянную пробу всыпают в стеклянный цилиндр объемом 100 см3 в таком количестве, чтобы после уплотнения постукиванием о ладонь в цилиндре получился постоянный объем пробы 10 см3.

3. Разрыхляют пробу в цилиндре, после чего доливают 50-60 см3 воды и мешают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до тех пор, пока на стенках цилиндра при растирании пробы не исчезнут мазки глины.

4. Прибавляют к полученной суспензии 2,5-3 см3 6 %- ного раствора СаСl2 в качестве коагулятора. Суспензию размешивают, добавляют воды до 100 см3 и оставляют на 24-48 часов для набухания (или до следующего занятия), вложив в верхнюю часть цилиндра этикетку.

5. Через указанный промежуток времени определяют объем набухания глины и вычисляют прирост объема Kv на 1 см3 первоначального объема:

,

где V0 - первоначальный объем пробы (10 см3);

V1 - объем набухшей пробы, см3.

Затем определяют содержание глинистых частиц по формуле:

Х = 22,7 Kv ,

где Х - содержание глинистых частиц, %;

Kv - прирост объема на 1 см3 исходной пробы, см3

Недостатком метода Рутковского является прямо пропорциональная зависимость между величиной набухания и содержанием глинистых частиц. На самом деле эта зависимость сложнее, так как разные глинистые минералы набухают по-разному - монтмориллонит, например, набухает больше, чем каолинит.

1.5.2 Определение содержания песчаных частиц

1. Содержимое цилиндра с набухшей пробой перемешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до однородного состояния, включают секундомер и отстаивают 90 секунд. Затем осторожно сливают мутную воду в объеме 75 см3 в пустой мерный цилиндр, следя при этом, чтобы уже осевшие на дно частицы не поднимались, и не оказывались слитыми.

2. Оставшуюся суспензию доливают водой до 100 см3 , перемешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до однородного состояния и далее повторяют все по пункту 1.

Пункт 1 и 2 повторяют до тех пор, пока вода над слоем пробы после очередного отстаивания в течение 90 с не станет прозрачной.

3. После этого отмучивание производят меньшим количеством воды и отстаивание производят 30 с. То есть воду над слоем глины сливают до отметки 30 см3 , взмучивают содержимое цилиндра, включают секундомер и отстаивают 30 с. Осторожно сливают всю воду над слоем песка.

4. Доливают воду до 30 см3 , взмучивают содержимое цилиндра и через 30 с вновь осторожно сливают всю воду над слоем песка. И так повторяют до полного осветления жидкости.

5. По окончании отмучивания оставшийся песок переносят в мерный цилиндр объемом 25 или 10 см3. Для этого в оставшийся песок

несколько раз наливают небольшие порции воды и сливают их вместе с песком в мерный цилиндр на 25 или 10 см3.

6. Так как 1 см3 песка равен 10 % первоначальной пробы, вычисляют количество песка умножением объема осадка на 10.