2.9 Исследование техногенных продуктов на содержание

глинистой составляющей

Определение гранулометрического состава основано на способности глинистых частиц набухать в воде и на различной скорости падения частиц в воде в зависимости от их размера (седиментометрии, или скорости осаждения). С помощью метода Рутковского можно выделить три основные фракции: глинистую с размером частиц менее 5 мкм (0,005 мм); пылеватую с размером частиц 5…50 мкм (0,005…0,05 мм); песчаную с размером частиц от 50 мкм и более (0,05…2 мм) [14].

Определение содержания глинистых частиц. Анализируемое сырье в воздушно-сухом состоянии растирают резиновым пестиком в порошок и просеивают через сито с диаметром отверстия 2 мм. Затем приготовленную пробу всыпают в цилиндр вместимостью 100 см³ в таком количестве, чтобы после уплотнения постукиванием 15…16 раз о мягкое основание в цилиндре получился постоянный объем пробы V₀=10 см³. 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. После этого прибавляют к полученной суспензии 2,5…3 см³ раствора СаСl₂ (5,5 г на 100 см³ воды) в качестве коагулятора. Суспензию размешивают, затем добавляют воды до 100 см³ и оставляют на 24…48 часов до полного отстаивания. Через указанный промежуток времени определяют объем набухшего грунта V₁ и вычисляют полученный прирост объема (см³) на 1 см³ первоначального объема:

(2.13)

где V₀ – первоначальный объем (V₀=10 см³); V₁ – объем набухшего грунта, см³.

Зависимость между объемом анализируемого грунта и величиной набухания выражается эмпирической формулой (2.14)

(2.14)

где х – содержание глинистых частиц, %; к_V – прирост объема на 1 см³ первоначально взятого объема грунта, см³.

Определение содержания песчаных частиц. Берут тот же цилиндр, в котором определялось набухание глинистого сырья. Содержимое тщательно размешивают стеклянной палочкой и далее отстаивают в течение 90 с. По истечении указанного времени суспензию в объеме 70…75 см³ выливают в стеклянную банку, причем необходимо следить, чтобы уже осевшие на дно частицы не поднимались и не оказались слитыми. Оставшуюся суспензию снова доливают водой до 100 см³, взмучивают и сливают через 90 с тот же количество в ту же банку. Отмучивание производят до тех пор, пока жидкость не станет прозрачной. После этого доливают воду до 30 см³, взмучивают и через 30 с вновь сливают в цилиндр всю жидкость над осадком песчаной фракции и так далее до полного осветления жидкости. По окончании отмучивания цилиндр доливают водой до 100 см³, дают песку отстояться и определяют его объем (см³). Принимая, что 1 см³ осевших частиц равен 10 % пробы, вычисляют количество песка умножением объема осадка на 10 [57]. Содержание в сырье глинистой фракции (%) может быть определено по таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Зависимость набухания грунта от количества глинистых

Прирост объема на 1 см3, см3	Содержание глинистых частиц, %	Прирост объема на 1 см3, см3	Содержание глинистых частиц, %	Прирост объема на 1 см3, см3	Содержание глинистых частиц, %	Прирост объема на 1 см3, см3	Содержание глинистых частиц, %
4,00	90,70	3,00	68,01	2,00	45,34	1,00	22,67
3,95	89,55	2,95	66,88	1,95	44,20	0,95	21,52
3,90	88,42	2,90	65,75	1,90	43,07	0,90	20,41
3,85	87,29	2,85	64,62	1,85	41,94	0,85	19,26
3,80	86,16	2,80	63,49	1,80	40,80	0,80	18,13
3,75	85,03	2,75	62,35	1,75	39,68	0,75	17,00
3,70	83,88	2,70	61,21	1,70	38,53	0,70	15,86
3,65	82,75	2,65	60,07	1,65	37,39	0,65	14,73
3,60	81,62	2,60	58,94	1,60	36,26	0,60	13,60
3,55	80,49	2,55	57,81	1,55	35,13	0,55	12,46
3,50	79,36	2,50	56,68	1,50	34,00	0,50	11,32
3,45	78,23	2,45	55,54	1,45	32,87	0,45	11,19
3,40	77,09	2,40	54,41	1,40	31,74	0,40	9,06
3,35	75,95	2,35	53,28	1,35	30,61	0,35	7,93
3,30	74,81	2,30	52,14	1,30	29,48	0,30	6,76
3,25	73,67	2,25	51,07	1,25	28,34	0,25	5,66
3,20	72,54	2,20	49,88	1,20	27,70	0,20	4,53
3,15	71,40	2,15	48,74	1,15	26,07	0,15	3,40
3,10	70,27	2,10	47,61	1,10	24,93
3,05	69,14	2,05	46,48	1,05	23,80

Определение содержания пылеватых частиц производится по разности между 100 % и количеством (%) глинистых и песчаных частиц.