Лабораторная работа №1

ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТОВ

Под влажностью грунтов понимают содержание в нем того или иного количества воды.

Различают весовую и объемную влажность.

Весовой влажностью грунта W называют отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе грунта, высушенного при температуре 100-105⁰С до постоянной массы, выраженное в процентах.

Под объемной влажностью W₀ понимают отношение объема воды, заключенной в природе, к объему всей породы, выраженное в процентах.

Естественной влажностью грунта называют количество свободной и поверхностно связанной воды, содержащейся в порах грунта в естественных условиях его залегания. Величина естественной влажности является важной характеристикой физического состояния основания, определяющей прочность и поведение ее под сооружением. Особое значение влажность имеет для глинистых грунтов, резко изменяющих свои свойства в зависимости от степени увлажнения.

Естественная влажность является важным косвенным показателем, необходимым для вычисления объемной массы грунта, пористости, степени влажности и др.

В настоящее время разработано несколько методов определения влажности. Из них наибольшее распространение получил весовой метод, ставший стандартным. Этим методом определяет влажность грунтов для различных видов строительства на всех стадиях изысканий, за исключением тех случаев, когда грунты содержат значительное количество растительных остатков.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА ВЕСОВЫМ СПОСОБОМ

(ПО ГОСТ 5179-64)

Необходимое оборудование: 1) бюксы с хорошо притертыми крышками, 2) технические весы с разновесами, 3)сушильный шкаф, 4) эксикатор.

ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

1. Взвесить бюкс с крышкой (обозначить его массу q₀)

2. Взять пробу исследуемого грунта примерно в 10 г, поместить в бюкс и закрыть крышкой.

3. Бюкс с пробой взвесить (q₁), поставить в сушильный шкаф, открыть крышку, постепенно (в течение 1-2 ч) поднять температуру до 100-105⁰С и выдержать образец в шкафу при этой температуре в течение 5-6 r.

4. Закрыть в сушильном шкафу бюкс c высушенным грунтом крышкой, перенести в эксикатор, на дне которого насыпан хлористый кальций или другое вещество, поглощающее пары воды, и дать остыть в течение 30-40 мин.

5. Взвесить охлажденный бюкс с грунтом, а затем поставить в сушильный шкаф для дополнительного высушивания в течение 2 ч при температуре 100-105⁰С

6. Повторять операции, указанные в пп 4 и 5, до тех пор, пока разница между двумя взвешиваниями станет не более 0,02 г. За результат взвешивания принять наименьшую массу бюкса с грунтом q₂ .

Грунты, содержащие органические остатки, при дополнительном взвешивании могут увеличиваться в массе. В этом случае для расчета надо также принимать наименьшую массу.

7. Вычислять влажность грунта по формуле:

(I)

Где: q₁- масса бюкса с крышкой и грунтом до высушивания, г

q₂ – то же, после высушивания до постоянной массы, г

q₀ –масса бюкса с крышкой без грунта, г

8. Все взвешивания производить на технических весах с точностью до 0,0 г. Результаты вычисления выражать с точностью до 0,1.

9. Для каждого образца грунта произвести не менее двух определений влажности и взять среднее арифметическое из результатов этих определений.

10. Данные анализа и вычислений занести в журнал. (табл.I)

табл.№ I

Журнал определения влажности весовым способом

№ бюкса	Масса бюкса, г	Масса бюкса с влажным грунтом, г	Масса бюкса с высушенным грунтом, г						Влажность грунта, %
			I	II				III
	q0	q1	q2`	q2``			q2```
3	85,11	96,21	94,70		94,70	94,70			15,9

ГИГРОСКОПИЧЕКАЯ ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТА

Под гигроскопической влажностью понимается отношение массы воды, удаляемой из образца воздушносухого грунта (высохшего на воздухе при данной температуре и влажности воздуха) высушиванием при температуре 100-105⁰С до постоянной массы, к массе высушенного грунта, выраженное в процентах.

Метод определения гигроскопической влажности грунта аналогичен вышеописанному методу определения естественной влажности. Разница заключается лишь в том, что проба грунта берется не из монолита (естественного грунта), а из просеянного через сито с отверстиями 0,5 мм воздушносухого грунта. При этом следует отобрать из просеянной части среднюю пробу методом квадратов.

СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ

Степень влажности (доля заполнения объема пор грунта водой) характеризует степень заполнения пор водой, т.е. содержание воды в грунте по отношению к объему пор.

Степень влажности используется для определения расчетных сопротивлений грунтов при проектировании естественных оснований зданий и сооружений.

Степень влажности –величина отвлеченная. Она выражается в долях единицы или в процентах и определяется расчетом по формуле:

(2)

Где: W-природная влажность грунта в долях единицы;

- плотность грунта

- плотность воды, принимаемой равной I;

e-коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности.

По величине S_r согласно СНиП II-158-74 грунты подразделяются на три группы:

маловлажные 0<Sr 0,5

влажные 0,5<Sr 0,8

насыщенные водой 0,8<Sr 1

Степень влажности изменяется от 0до I. В отдельных случаях ее значение оказывается больше I в результате того, что при нагревании грунта до 105-107⁰С из него удаляется не только вода, находящаяся в порах, но и часть воды, входящий в состав слагающих грунт минералов (гипс, монтмориллонит и др.), а также некоторых органических примесей.

Примечание: определение степени влажности производится после выполнения лабораторных работ № 1,2,3.