1916
.pdf
Рис. 33. Первый удар ручной трамбовки |
Рис. 34. Второй удар ручной |
при тесте А (см. рис. 31) |
трамбовки при тесте А (см. рис. 31) |
Рис. 35. Третий удар ручной трамбовки |
Рис. 36. Пятый удар ручной |
при тесте А (см. рис. 31) |
трамбовки при тесте А (см. рис. 32) |
Для уплотнения грунтов может применяться только кольцевая схема. Уплотнение грунта по кольцевой схеме приведено на рис. 37 – 42.
20
Рис. 37. Первый удар ручной трамбов- |
Рис. 38. Второй удар ручной трамбов- |
ки при тесте В (кольцевая схема) |
ки при тесте В (кольцевая схема) |
Рис. 39. Третий удар ручной трамбовки |
Рис. 40. Четвертый удар ручной трам- |
при тесте В (кольцевая схема) |
бовки при тесте В (кольцевая схема) |
Рис. 41. Пятый удар ручной трамбовки |
Рис. 42. Шестой удар ручной трамбов- |
при тесте В (кольцевая схема) |
ки при тесте В (кольцевая схема) |
|
21 |
Применение полуавтоматической трамбовки исключает возможность применения схемы рис. 31. В этом случае уплотнение выполняется посредством нанесения трамбующих ударов по кольцевой схеме, представленной на рис. 32. Уплотнение грунта механической трамбовкой приведено на рис. 43 – 48.
Рис. 43. Первый удар полуавтоматиче- |
Рис. 44. Второй удар полуавтоматиче- |
ской трамбовки при тесте А |
ской трамбовки при тесте А |
Рис. 45. Третий удар полуавтоматиче- |
Рис. 46. Пятый удар полуавтоматиче- |
ской трамбовки при тесте А |
ской трамбовки при тесте А |
22
Рис. 47. Двенадцатый удар полуавто- |
Рис. 48. Двадцать пятый (последний) |
матической трамбовки при тесте А |
удар трамбовки при тесте А |
Конструкции полуавтоматических приборов различны, вследствие чего последовательность приложения ударов по кольцевой схеме реализуется одним из двух способов. При первом способе кольцевая схема уплотнения, проиллюстрированная на рис. 43 – 48, реализуется за счет кругового смещения трамбовки. При втором способе трамбовка бьет всегда в одну точку, а пресс-форма поворачивается после каждого удара на соответствующий угол.
Рис. 49. Схема уплотнения образца ручной трамбовкой при выполнении теста С
При выполнении теста С применяется |
форма диаметром |
152,4 мм. В этом случае схемы уплотнения, |
представленные на |
23 |
|
рис. 31 и 32, не применимы. В этом случае уплотнение грунта при формовке образца ручной трамбовкой выполняют по схеме, представленной на рис. 49. После выполнения девятого удара уплотнение ведут по кольцевой схеме, но с обязательным уплотнением средней части образца [5].
При выполнении тестов А и В применение кольцевой схемы (см. рис. 32) может приводить к неравномерному уплотнению поверхности, как правило, это бывает при уплотнении грунтов с влажностью выше оптимальной [5]. В этом случае применяют схему рис. 31, которая исключает возможность применения полуавтоматического прибора Проктора.
При применении стандартного метода после уплотнения каждого из двух нижних слоев необходимо произвести их осмотр, удалить неуплотненный грунт возле стенок формы и обрезать грунт, расположенный выше уплотненной поверхности [5]. При применении модифицированного метода аналогичные процедуры необходимо выполнить с каждым из четырех нижних слоев [6]. Если поверхность выглядит ровной, то эти меры не требуются.
Для сопряжения уплотненных слоев друг с другом поверхность нижнего слоя целесообразно взрыхлить ножом.
После уплотнения верхнего слоя (третьего для стандартного метода или пятого для модифицированного метода) необходимо снять верхнюю насадку и выполнить контроль высоты выступающей части образца.
Рис. 50. Подрезка грунта у боковой поверхности верхней насадки
Непосредственно перед отсоединением верхней насадки от цилиндрической части пресс-формы грунт у боковых стенок насадки подрезают ножом (рис. 50). После этого зажимные винты ослабляют и насадку отделяют от цилиндрической части формы.
На рис. 51 и 52 представлен общий вид образцов с выступающей частью, уплотненных при выполнении тестов А и В.
24
Рис. 51. Общий вид выступающей час- |
Рис. 52. Общий вид выступающей час- |
ти грунта по завершении теста А |
ти грунта по завершении теста В |
Высоту выступающей части измеряют при помощи линейки. Если высота выступающей части верхнего слоя превышает 6 мм, то образец бракуется [5, 6]. Если высоты выступающей части третьего [5] или пятого слоя [6] не превышают 6 мм, то эксперимент продолжают. Используя специальный нож-линейку, выполняют срезку выступающей части грунта (рис. 53) и последующее выравнивание поверхности образца заподлицо с верхней кромкой цилиндрической формы
(рис. 53).
Рис. 53. Срезка выступающей части |
Рис. 54. Выравнивание поверхности |
образца по завершении теста А |
образца по верхней кромке формы |
После выравнивания поверхности образца производят ослабление винтов и отделение опорной пластины от цилиндрической части пресс-формы. При использовании в тесте бумажного вкладыша его отделяют от нижней поверхности образца (рис. 55). Эту поверхность
25
осматривают и при необходимости подрезают. Для грунтов, испытываемых методами В и С, а также сухих или сильно увлажненных грунтов отделение дна от формы не выполняют (рис. 56).
Рис. 55. Отделение бумажного вкла- |
Рис. 56. Образец, подготовленный для |
дыша от нижней поверхности образца |
взвешивания (тест В) |
Обнаруженные на поверхностях образца дефекты допускается заполнять грунтом срезанной выступающей части [5, 6]. При этом, укладывая грунт в незаполненное место, на него необходимо надавить пальцами [5, 6], после заполнения всех дефектов поверхность вновь зачищается ножом.
На рис. 57 и 58 приведены иллюстрации взвешивания цилиндрической формы с грунтом при снятой и присоединенной опорной пластине.
Рис. 57. Определение массы цилиндри- |
Рис. 58. Определение массы грунта с |
ческой формы с грунтом |
формой и опорной пластиной (тест В) |
26
В случае использования опорной пластины при взвешивании (см. рис. 22 и 58) объем формы необходимо определять экспериментально, выполняя рекомендации работы [6, прил. А]. Для этого:
–Выполняют измерение массы опорной пластины с закрепленной на ней цилиндрической частью формы и стеклянной пластиной, которая применяется при дальнейшей калибровке объема m0. Результат определения массы округляют до 1 г.
–Форму с опорной поверхностью устанавливают на ровную поверхность и наполняют водой чуть выше верхней поверхности.
–Аккуратно устанавливают стеклянную пластину на верхнюю поверхность формы и следят за тем, чтобы пузырьки воздуха перестали выходить на поверхность.
–При необходимости воду добавляют или удаляют лишнюю. Эта операция выполняется при помощи шприца.
–С наружной части формы тщательно удаляют всю воду, вытекшую из формы при ее наполнении.
–Производят измерение массы формы с водой и стеклянной пластиной т1. Результат измерения округляют до 1 г.
–С точностью до 1 °С измеряют температуру воды.
–Разностью масс т1 и m0 вычисляют массу воды mв.
–По данным табл. 3 определяют плотность воды при измеренной температуре в.
–Делением массы воды на ее плотность находят объем формы и опорной пластины V.
Таблица 3. Зависимость плотности воды от температуры
Температура воды, оС |
Плотность воды, г/см3 |
18 |
0,99860 |
19 |
0,99841 |
20 |
0,99821 |
21 |
0,99799 |
22 |
0,99777 |
23 |
0,99754 |
24 |
0,99730 |
25 |
0,99705 |
26 |
099679 |
27
Измеренные массы формы M0 и грунта с формой M1, а также объем формы или объем формы с опорной пластиной V используют при дальнейшей обработке данных для вычисления плотности грунта.
После измерения массы формы с грунтом образец при помощи ручного или механического выталкивателя извлекается из цилиндрической части формы
(рис. 59).
Извлеченный образец используется для отбора проб при определении влажности грунта в соответствии с требованиями
ASTM D2216 10 [7]. Стан-
дарты [5, 6] для определения влажности грунта рассматривают два метода. Первый наиболее предпочтительный способ
состоит в том, что для определения содержания воды используется весь образец, который для облегчения сушки рекомендуется разбить на части.
|
В соответствии со вто- |
|||||
|
рым способом для опреде- |
|||||
|
ления |
влажности |
исполь- |
|||
|
зуют пробу, взятую из об- |
|||||
|
разца. При выполнении ис- |
|||||
|
пытания по |
модифициро- |
||||
|
ванному |
методу |
образец |
|||
|
разрезают на две примерно |
|||||
|
равные части (рис. 60) [6]. |
|||||
|
Из одной части образца |
|||||
|
берут пробу грунта массой |
|||||
|
около |
500 |
г. |
Для |
отбора |
|
Рис. 60. Резка образца ножом для отбора |
пробы от этой части по всей |
|||||
пробы для определения влажности |
ее высоте |
отрезают |
пласт |
|||
|
грунта |
(рис. |
61) [6], |
кото- |
||
рый помещают в стаканчик для взвешивания (бюкс) (рис. 62) [6].
28
Рис. 61. Отделения пласта грунта |
Рис. 62. Укладка грунта в бюкс |
При выполнении испытаний по стандартному методу пробы на влажность берут из каждого уплотненного слоя [5]. В этом случае способ отбора проб для определения влажности аналогичен стандарту РФ ГОСТ 22733 2002 [2].
Дальнейшие работы по определению влажности грунта выполняются в соответствии с требованиями работы [7].
Выполнив испытания всех четырех или пяти образцов, выполняют обработку результатов эксперимента.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Обработку результатов эксперимента начинают с определения плотности грунта, расчет которой выполняют по формуле [5]
|
M1 M0 |
, |
(5) |
|
|||
|
V |
|
|
где М1 – округленное до 1 г значение массы влажного грунта и формы (см. рис. 57 и 58), г; М0 – округленное до 1 г значение массы формы (см. рис. 22 и 23), г; V – объем формы, вычисленный по формуле (4) (допускается обоими стандартами [5, прил. А] и [6, прил. А]) или рассчитанный по измеренным массе и объему форму [2], см3.
Используя значение влажности, определенное по стандарту ASTM D2216 10 [7], производят расчет плотности сухого грунта:
d |
|
|
|
, |
(6) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
w |
|
|||
1 |
|
|
|
|
||
100 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
29 |
|
|
|
|
|
|