Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2202.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
3.96 Mб
Скачать

1.3.3. Проведение испытаний

Суспензию в цилиндре тщательно перемешивают мешалкой в течение 1 мин до полного взмучивания осадка со дна цилиндра, не допуская выплескивания суспензии и вспенивания. Момент оконча-

 

ния перемешивания суспензии фиксируется по секундомеру.

С

 

 

 

 

 

По табл. 11 определяется время взятия отсчета по ареометру по-

 

сле окончания перемешивания суспензии.

Таблица 11

 

 

 

Время взятия отсчета по ареометру

 

Диаметр

 

 

 

 

 

(Извлечение из ГОСТ 12536–2014 [2])

 

фракц

зерен грунта d, мм

 

Время от конца перемешивания сус-

 

 

 

 

 

пензии до замера ее плотности

 

Менее 0,05

 

 

1 мин

 

будут

 

30 мин

 

Более 0,01

 

 

 

Более 0,002

 

 

11 ч

 

Пр мечан е.

Для удо ства ра оты

с ареометром следует брать уп-

рощенные отсчеты, т. е. в отсчете плотности суспензии на шкале ареометра отбросить единицу и перенести запятую на три знака вправо; в этом случае ты-

сячные деления

представлять собой целые числа, а десятитысячные, ко-

торые берут на глаз, — десятые.

За 10 – 12 с до замера плотности суспензии в нее

осторожно опускается ареометр (рис.5), который должен

 

Д

свободно плавать, не касаясь стенок цилиндра. Затем бе-

рется отсчет по ареометруА. Продолжительность взятия

отсчета не должна превышать 10 с.

Контроль за температурой суспензии необходимо

осуществлять замером температуры с погрешностью до

 

И

0,5 °С в течение первых 5 мин (до начала опыта) и затем после каждого замера плотности суспензии ареометром. При температуре, отличающейся от +20 °С, к снимаемым отсчетам по ареометру следует внести температурную поправку, определяемую по табл. 12.

К данным по плотности суспензии (отсчетам по ареометру) необходимо внести поправки на нулевое показание ареометра, высоту мениска и диспергатор.

Для определения поправки на нулевое показание

ареометра его опускают в мерный цилиндр с дис -

Рис. 5. Ареометр

19

тиллированной водой, имеющей температуру 20 °С, и производят отсчет плотности воды. Полученный отсчет принимают за единицу

 

плотности. Разность между принятой единицей и замеренным отсче-

 

том по ареометру равна поправке, которую вводят в расчет. Поправку

 

прибавляют к каждому отсчету по шкале ареометра, если ареометр

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при проверке показывает менее 1,000, и вычитают, если ареометр по-

 

казывает более 1,000.

 

 

 

 

 

Таблица 12

 

 

 

 

Поправки к отсчету по ареометру

 

 

 

 

(Извлечение из ГОСТ 12536–2014 [2])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поправки

Температура

Поправки к

 

Температура

Поправки к

 

Температура

 

 

к

 

 

суспенз ,

отсчету по

суспензии,

отсчету по

 

суспензии,

отсчету по

 

0

ареометру R

°С

 

ареометру R

 

0С

ареометру R

 

10,0

-1,2

 

17,0

 

-0,5

 

24,0

+0,8

 

10,5

-1,2

 

17,5

 

-0,4

 

24,5

+0,9

 

11,0

-1,2

 

18,0

 

-0,3

 

25,0

+1,0

 

11,5

-1,1

 

18,5

 

-0,3

 

25,5

+1,1

 

12,0

-1,1

 

19,0

 

-0,2

 

26,0

+1,3

 

12,5

-1,0

 

19,5

 

-0,1

 

26,5

+1,4

 

13,0

-1,0

 

20,0

 

0,0

 

27,0

+1,5

 

13,5

-0,9

 

20,5

 

+0,1

 

27,5

+1,6

 

14,0

-0,9

 

21,0

 

+0,2

 

28,0

+1,8

 

14,5

-0,8

 

21,5

 

+0,3

 

28,5

+1,9

 

15,0

-0,8

 

22,0

 

+0,4

 

29,0

+2,1

 

15,5

-0,7

 

22,5

 

Д

+2,2

 

 

 

+0,5

29,5

 

16,0

бА-0,6 23,0 +0,6 30,0

+2,3

 

16,5

-0,6

 

23,5

 

+0,7

 

 

 

Поправку на высоту мениска вводят в расчет, если ареометр градуирован на заводе по нижнему краю менискаИ. ля этого ареометр опускают в цилиндр с дистиллированной водой, имеющей температуру 20 0С. Производят отсчеты по нижнему и верхнему краям мениска. Разница между замеренными отсчетами и будет поправка на высоту мениска. Поправку прибавляют к каждому отсчету по шкале ареометра при замерах плотности суспензии. Если ареометр градуирован по верхнему краю мениска, то поправка не требуется.

Для определения поправки на диспергатор ареометр опускают в мерный цилиндр с налитой 950 см3 дистиллированной водой, имеющей температуру 20 °С, и производят отсчет по верхнему краю мениска. Добавляют в цилиндр диспергирующее вещество. Затем доливают в цилиндр воду до 1 л, смесь взбалтывают, вторично опускают

20

в нее ареометр и производят отсчет по верхнему краю мениска. Разность между вторым и первым отсчетом есть поправка на диспергатор.

Поправку вычитают из каждого отсчета по шкале ареометра при

замерах плотности суспензии.

 

 

 

 

 

 

1.3.4.Запись результатов и оформление работы

 

 

Масса пробы в воздушно-сухом состоянии: m _______г.

 

Г гроскоп ческая влажность Wг , _________________ д.е.

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса пробы в пересчете на сухой грунт

 

 

(с учетом г

 

 

 

влажности Wг

 

 

в долях ед н цы): m0 =m/(1+Wг) ___________________ г.

 

гроскопической

 

 

 

 

3

Плотность част ц грунта s

 

______________________г/см .

Содержание фракций крупнее 1 мм (см. п. 1.3.2, табл.9)

 

 

qс =

 

 

%.

 

 

 

 

Содержание фракций 1 – 0,5 мм:

 

 

 

 

q4 m1

100 qс m0

=

 

%;

(8)

m1

– остаток на сите 0,50 мм (см. табл.10).

бА

 

 

Содержание фракции 0,5 – 0,25 мм:

 

 

 

 

q5 m2

100 qс m0

=

%;

(9)

m2

– остаток на сите 0,25 мм (см. табл.10).

 

 

 

Д

 

Содержание фракции 0,25 – 0,10 мм:

 

 

 

 

q6 m3

100 qс m0

=

 

%.

(10)

m3

– остаток на сите 0,10 мм (см. табл.10).

 

 

 

 

 

 

И

Вычисление содержания масс фракций в грунте (0,05; 0,01; 0,002) мм следует вести в табличной форме (табл.13).

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 13

 

 

 

Журнал определения масс фракций грунта > (0,05; 0,01;0,002) мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пособ диспергации – кипячение с NH4OH

 

 

 

 

Поправка на стабилизатор, kc =

 

 

Поправка на нулевое показание

 

 

 

 

 

 

 

Масса пробы (с учетом ),

 

 

 

 

 

 

ареометра, k0 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m0 =

 

г

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты ареометрического анализа

 

 

гранулометрического

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

анализа

 

 

 

отстаивания,суспензТемпература0-(Rпоправокбез(поОтсчет0С

Температурная поправкаkt

 

ареометрупоОтсчет

поправками(c ) R

 

 

 

Содержание

Содержа-

Содержа-

 

 

замераt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

опытаt

 

ареометру =)

10001)∙

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

частиц

 

 

ние

 

 

 

ние

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+k

 

 

 

 

размером

 

фракции,

 

 

фракций,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+k

 

 

 

 

<d, %

 

 

мм

 

 

%

 

 

 

Время

Время началаот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=R

 

 

 

s (100 qc)Rki

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( s 1)m0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 м н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>0,05

 

q7=

 

 

30 м н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>0,01

 

q8=

 

 

 

 

11 ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>0,002

 

q9=

 

 

 

Содержание фракции 0,1 – 0,05 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q10 100 qс

q4

q5

q6

q7 =________% (11)

 

 

Содержание фракции 0,05 – 0,01 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q11 q7 q8 =

 

 

 

 

 

 

 

 

% (12)

 

 

 

 

СодержаниебАфракции 0,01 – 0,002 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q12 q8

q9=

 

 

 

 

 

 

 

 

% (13)

 

 

 

 

Результаты

определения

гранулометрического

 

состава

 

грунта

 

вносятся в табл. 14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты определения содержания фракций крупнее 1,0 мм в

 

табл. 14 переносят из табл. 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты гранулометрического анализа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание фракций (%) размерами, мм

 

 

 

 

 

Сумма

 

 

 

гравийной

 

 

 

 

песчаной

 

 

 

 

 

 

 

 

пылеватой

 

глинистой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>5

 

5–2

 

2–1

 

1–0,5

 

 

0,5–0,25

 

0,25–0,10

 

 

0,10–0,05

0,05–0,01

 

0,01–0,002

 

<0,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

q2

 

q3

 

q4

 

 

q5

 

q6

 

q10

q11

 

q12

 

q9

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Термины и определения к разделу 1

Глинистый грунт: связный грунт, состоящий в основном из пылеватых и глинистых (не менее 3%) частиц, обладающий свойством пла-

стичности (Ip 1%).

 

С

процентное содержание пер-

Гранулометрический состав грунта:

вичных (т.е. не связанных в агрегаты) частиц различной крупности по фракц ям, выраженное по отношению к их общей массе. Микроагрегатный состав: это количественное содержание в грунте и перв чных, втор чных частиц (т.е. сцепленных в агрегаты) по фракц ям, выраженное в процентах по отношению к их общей массе.

ностичеловека.

Грунт: горные породы, почвы, техногенные образования, представляющ е собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему являющ еся о ъектом инженерно-хозяйственной деятель-

Примечан е. Грунты могут служить:

матер алом оснований зданий и сооружений; средой для размещения в них сооружений; материалом самого сооружения.

став грунта.

Дисперсный грунт: грунт, состоящий из отдельных минеральных

частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; обра-

зуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей

транспортировкой продуктов выветривания водным или золовым пу-

бА

тем и их отложения.

 

Крупнообломочный грунт: несвязный минеральный грунт, в кото-

ром масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50%.

Кумулятивная кривая гранулометрического состава: графическое

 

Д

изображение гранулометрического состава горной породы.

Органическое вещество: органические соединения, входящие в со-

 

И

Органо-минеральный грунт: грунт, содержащий от 3 до 50% (по массе) органического вещества.

Песчаный грунт (песок): несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером 0,05 – 2 мм составляет более 50% и число пластичности Ip < 1%.

Показатель максимальной неоднородности гранулометрического состава грунта: мера неоднородности гранулометрического состава.

23

Степень неоднородности гранулометрического состава: показа-

тель неоднородности гранулометрического состава. Фракция грунта: размер частиц грунта в миллиметрах.

 

Вопросы для самоконтроля к разделу 1

С

 

 

1.

Что называется гранулометрическим составом грунта?

2.

Каким методом определяют гранулометрический состав

 

песчаных грунтов?

 

3.

Как определяют коэффициент неоднородности грунта?

неоднородности

 

4.

Как класс ф ц руются грунты по коэффициенту

 

 

?

 

5.

Как е существуют спосо ы отображения результатов

 

гранулометр ческого анализа?

6.

бА

Как м методом определяют гранулометрический состав

 

в полевых услов ях?

 

7.

На чём основан принцип определения глинистых

 

част ц в полевом методе?

 

8.

На чём основан принцип определения песчаных

 

частиц в полевом методе?

 

9.

Каков диаметр (мм) песчаных, пылеватых и глинистых

 

частиц в грунте?

 

10. Для анализа каких грунтов применяется ареометрический

 

метод?

 

Д

 

 

 

2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОК З ТЕЛЕЙ ФИЗ ЧЕСК Х

 

СВОЙСТВ ГРУНТОВ

И

 

 

 

Физические свойства дисперсных грунтов оцениваются целым рядом показателей, которые называются физическими характеристиками грунта. Некоторые (основные характеристики) являются независимыми. Их значения устанавливаются только в лаборатории или в полевых условиях. Другие (производные характеристики) вычисляются по формулам через значения, полученные опытным путем.

Число основных характеристик соответствует фазности грунта. Так, для грунтов трехфазных (состоящих из минеральных частиц, воды в жидком состоянии и воздуха) число независимых (основных) характеристик равно трем. К ним относятся: плотность грунта, плотность частиц грунта и его влажность в естественном состоянии.

24

У грунтов двухфазных (насыщенных водой) независимых характеристик две: плотность частиц грунта и влажность.

К производным показателям физических свойств грунтов, определяемым через основные, относятся: коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения, плотность сухого грунта, удельный вес грунта, удельный вес частиц грунта, удельный вес во взвешенном состоянии и некоторые другие показатели.

Ф з ческ е характеристики грунтов используются на практике

при проект рован

строительстве фундаментов зданий и инженер-

ных сооружен й.

 

Так, знан е удельного веса грунта необходимо для определения

С

 

напряжен й от со ственного веса грунта (природного давления) при

расчетах осадок оснований, для определения давления грунтов на ог-

раждающ конструкц и. Он используется также в расчетах устой-

чивости основан й

грунтовых откосов, в определении прочности

ческим

бА

основан й по теорет

и эмпирическим формулам и т.п.

Естественная влажность грунта непосредственно используется при оценке спосо ности грунтов к уплотнению в насыпях, при оценке состояния глинистых грунтов, от которой зависят их прочностные свойства грунта.

Значения коэффициента пористости применяются при оценке плотности сложения песчаных грунтов, при определении расчетных

полнения пор водой и определенияДего фазности. Он используется при выборе методов искусственного уплотнения грунтов, оценке их просадочности и т.п.

сопротивлений грунтов сжатию по таблицам норм проектирования искусственных сооружений на автомобильных дорогах, при оценке просадочных свойств грунтов и в других случаях. Эта характеристика входит во многие расчетные выражения механики грунтов.

Плотность сухого грунта является основным показателем, по значению которого оценивается качество возведения различных со-

Коэффициент водонасыщения служит для оценки степени за- И

оружений из грунта (насыпи, дамбы, искусственные основания и т.п.). Существует определенная связь между перечисленными выше физическими характеристиками и механическими характеристиками грунта, такими как модуль деформации, угол внутреннего трения и сцепления. Определив значение физических показателей грунта, можно по таблицам норм установить приближенное значение его ме-

ханических характеристик.

25

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]