2. Определение полного наименования песка

Методика определения. I. По данным гранулометрического состава последовательным суммированием процентов определить массу частиц менее 10, 5, 2, 1, 0.25, и 0.1 мм, т.е. сумму масс фракций, прошедших через данное сито, и построить суммарную кривую. Последняя строится в полулогарифмическом или в линейном масштабе.

2. С помощью суммарной кривой найти действующий (эффективный) диаметр d₁₀ и диаметр шестидесяти d₆₀, определить коэффициент неоднородности для песков гравелистых крупных и средней крупности:

,

где d₆₀, d₁₀ - диаметры частиц, меньше которых в данном грунте содержится соответственно по массе 60% и 10% частиц. Рассматриваемые грунты будут называться однородными, если < 3, неоднородными, если >3.

3. По заданным преподавателем значениям плотности частиц грунта, плотности и природной влажности грунта определить соответственно коэффициент пористости грунта и степень его влажности:

где , - соответственно плотности грунта (1,8-1,95) и частиц грунта (2,64-2,66) т/м³; W - весовая влажность грунта в долях единицы (0.05 0.09); - плотность воды, принимаемая равной 1г/см³.

Примечание. Коэффициентом пористости грунта называется отношение объема пор к объему сухого грунта в единице его объема.

Степенью влажности грунта называется величина, равная отношению объема воды, содержащейся в порах, к объему пор.

4. Наименование песка по влажности и плотности, (ГОСТ 25100-82) установить по заданным пределам.

По степени влажности: 0 0.5 - маловлажные; 0.5 0.8 - влажные и 0.8 1.0 - насыщенные водой.

По плотности сложения (коэффициенту пористости е):

песок гравелистый, крупный или средней крупности: плотный, если е<0.55, средней плотности 0,55 0,70 и рыхлый, если е >0,70;

песок мелкий: плотный – е <0,60, средней плотности - 0,60 0,75 и рыхлый, если е >0,75;

песок пылеватый: плотный – е <0,60, средней плотности - и рыхлый, если е > 0,8.

В журнале лабораторных работ делается вывод о полном наименовании песчаного грунта, например: песок средней крупности (т.к…%.), неоднородный (т.к. ….), плотный (т.к… ), маловлажный(т.к… ).

Лабораторная работа № 5 Определения типа и состояния глинистого грунта

Свойства глинистых грунтов в первую очередь зависят от их минералогического и гранулометрического состава и в особенности от влажности. С изменением влажности меняются физические характеристики грунта, его деформативные и прочностные показатели, а также консистенция грунта, в основном определяющая его несущую способность и поведение под сооружением (нагрузкой). Под консистенцией понимается степень подвижности частиц грунта при механических воздействиях.

В зависимости от влажности глинистый грунт находится в одном из трех состояний: твердом, пластичном или текучем. Изменение консистенции грунта происходит при определенных граничных значениях влажности, называемых пределами пластичности.

Различают два предела - нижний и верхний, называемые соответственно влажность на границе пластичности (раскатывания) W_p и влажность на границе текучести W_L. Это можно изобразить следующим графиком:

Границей (пределом) раскатывания W_p называется влажность, при увеличении которой грунт переходит из твердого состояния в пластичное и наоборот. Границей (пределом) текучести W_L называется влажность, при увеличении которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее и наоборот. Величина пределов пластичности измеряется, как и природная влажность, в долях единицы и зависит от минералогического и гранулометрического состава грунтов и химического состава грунтовой воды. Разность влажностей на пределах пластичности называется числом пластичности: J_p = W_L-W_P .

Число пластичности показывает степень глинизации грунтов, в зависимости от которой их делят на супеси, суглинки и глины (табл. 5.1), пески имеют J_P < 1% .

Показатель текучести грунтов измеряется величиной J_L определяемой по формуле

где W - естественная весовая влажность грунта (результаты из л.р. № 2).

Таблица 5.1

Типы глинистых грунтов

Грунт	Число пластичности Jp, %	Диаметр жгута при раскатывании грунта с влажностью, близкой к WP, мм	Содержание глинистых частиц (массовая доля), %
Супесь		3	10
Суглинок		3…1
Глина	17 и более	1	>30

Таким образом, тип глинистых грунтов определяют по числу пластичности, а состояние - по показателю текучести.

Следует отметить, что все разработанные методы позволяют определить лишь условные величины пределов, так как при лабораторных анализах приходится иметь дело не с реальными грунтами, а с их пастами.

Необходимое оборудование: технические весы с разновесами, сушильный шкаф, эксикатор с хлористым кальцием (для поглощения влаги), бюксы, шпатель, фарфоровая чаша, лист глянцевой бумаги или ровная гладкая доска, балансирный конус, специальная подставка, тигли, резиновый пестик с фарфоровой ступкой, сито с отверстиями 1 мм.

Балансирный конус Васильева состоит из собственно конуса и балансирного устройства. Конус имеет высоту 25 мм и угол при вершине 30°. На расстоянии 10 мм от вершины конуса нанесена круговая отметка. Для удобства пользования имеется ручка.

Балансирное устройство состоит из двух шаров, укрепленных на проволочном коромысле, и позволяет конусу всегда находиться в вертикальном положении, фиксируя направление передачи нагрузки от собственной массы. Конус изготавливается из нержавеющих металлов и имеет общую массу 76 г.

Подготовка грунтовой пробы: Образец грунта объемом около 100 см³ размять шпателем или размельчить пестиком в ступке и пропустить (протереть или просеять) сквозь сито с отверстиями 1 мм. После этого грунт поместить в чашку и увлажнить до состояния густой пасты, тщательно перемешивая. Закрыть чашку крышкой и оставить не менее чем на 2 ч для образования однородной (по влажности) массы.

Примечание: Грунтовая проба может быть предложена студенту готовой в связи с длительностью её подготовки.

Определение влажности на границе текучести

(ГОСТ 5180-84)

1. Заполнить тигель грунтовой пастой вровень с краями без образования пустот и поставить его на специальную подставку.

2. На поверхность грунта осторожно опустить балансирный конус, держа его за ручку, и наблюдать за его свободным погружением в течение 5 с. Если конус погрузится строго до отметки (на 10 мм), то влажность грунта находится на границе текучести W_L.

3. Если конус погрузится на меньшую или большую глубину, это свидетельствует о том, что влажность грунта не достигла или превысила границу W_L. В этом случае пасту из тигля вынуть, добавить в нее по необходимости несколько капель воды или подсушить грунт и все тщательно перемешать. Повторить операции, указанные в п. 2.

3. По достижении границы W_L из тигля взять навеску грунта массой 10...15 г и определить соответствующую влажность весовым способом, как описано в лабораторной работе № 2. Тигель очистить от грунта, а данные занести в журнал (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Результаты определения пределов пластичности грунта

№ бюкса	Предел пластич-ности	Масса бюкса, г				Влажность
		пус-той	с влажным грунтом	с сухим грунтом		из опыта	средняя
				из опыта	постоян-ная
	WL Wp

5. Произвести параллельно не менее двух определений. Расхождение в конечных результатах более 2% не допускается. За величину следует принять среднее арифметическое значение.