Окончание табл. 7

3) увлажнение навески грунта и ее выдерживание в течение необходимого времени;

4) изготовление образцов при помощи ручных трамбовок или машин с механическим приводом;

5) обработку результатов испытаний.

3.2. Приборы, оборудование и средства измерений

Для приготовления навесок используются грунты, просеянные сквозь сита, указанные в табл. 7. Сита выбираются в зависимости от метода испытания (стандартный или модифицированный), а также от типа теста: А, В или С. Сита должны отвечать требованиям стандарта ASTM E11 13 [15], а для исключения потерь грунта рассев выполняется в поддон. Применяемые в данном методе сита приведены на рис. 17 − 20.

26

–верхнюю съемную насадку, которая должна надежно крепиться

илегко отделяться. Насадка выполняется в виде литого неразъемного цилиндра или конуса.

Рис. 21. Приборы Проктора с ручными трамбовками для выполнения тестов А, В и стандартным и модифицированным методами

Трамбовка управляется вручную или механическим приводом. Трамбовка состоит из:

–груза, масса которого должна составлять 2,495 0,023 кг для стандартного метода и 4,54 0,01 кг для модифицированного метода; поверхность груза, ударяющая по грунту, должна быть ровной и гладкой;

–направляющей гильзы, снабженной зазором, обеспечивающим

свободное падение груза; гильза должна иметь по меньшей мере 4 вентиляционных отверстия на каждой полуокружности.

28

Таким образом, общее число отверстий в гильзе должно быть не менее восьми. Минимальный диаметр каждого отверстия должен со-

ставлять 9,5 мм. Стандарты ASTM D 698 12 [10] и ASTM D 1557 12 [11] выдвигают строгие требования к размещению этих отверстий.

форму необходимоСподготовить совок и шпатель, а для резки грунта – грунтовый нож или специальную линейку, снабженную скоблящей кромкой (при толщине линейки более 3 мм эта кромка должна иметь скос). Желательным является механическое оборудование, позволяющее производить вибрационный рассев грунта при приготовлении навески и перемешивание грунта с водой. Для равномерного распределения воды по поверхности грунта рекомендуется использовать распрыскиватель.

29

3.3.Приготовление пробы грунта

иподготовка оборудования

Для приготовления навески запрещается использовать грунт, ранее уплотненный в лаборатории (п. 10.1.1 стандартов ASTM D 698 12 [10] и ASTM D 1557 12 [11]). Это требование обусловлено тем, что повторное уплотнение приводит к более высоким значениям веса сухого грунта. Пробу грунта готовят одним из двух способов: влажным или сухим. Наиболее предпочтительным является влажный способ приготовления [10, 11].

При применении влажного способа грунт без сушки просеивается через одно или два сита, регламентируемые для выполняемого теста (см. табл. 7). Сухой способ требует предварительнуюИсушку грунта на воздухе или в сушильном шкафу, в котором поддерживают температуру грунта, не превышающую 60 СД. После сушки агрегаты грунта аккуратно измельчаются, а проба просеивается через сита, соответствующие типу теста. На рис. 23А– 26 представлен процесс рассева грунта при выполнении теста В стандартным методом.

После рассева пробыбна лабораторных весах выполняется взвешивание каждой ее части. При этом измеряются массы части пробы, оставшейся на сите,ии другой ее части, прошедшей сквозь сито. Измеренное значение масс округляется до 1 г и записывается в журнал испытаний. ЧастьСпробы, взятой влажным способом, не прошедшая сквозь сито, высушивается в сушильном шкафу. После чего эта часть пробы взвешивается с определением массы сухих частиц и округлением результата измерения до 1 г. По результатам взвешиваний влажных и сухих негабаритных (крупных) частиц определяют их влажность. Остаток на сите пробы, взятой сухим способом, сушки не требует, эти частицы взвешиваются сразу после рассева.

Такие же процедуры выполняются с тестируемыми частями пробы, т.е. грунтом, прошедшим сквозь сито. Результаты взвешиваний позволяют определить содержание негабаритных и тестируемых частиц грунта.

30

Из тестируемых фракций выполняется отбор четырех или пяти (более предпочтительное количество) навесок грунта, которые будут использованы для изготовления образцов, испытываемых стандартным или модифицированным методом. Для этого тестируемый грунт тщательно перемешивают при помощи совка. Из перемешанной массы грунта выполняется отбор навесок массой 2,3 кг для тестов А и В и массой 5,9 кг для теста С.

Отбор навесок грунта выполняют на весах, постепенно подсыпая грунт в металлическую чашку. Процедура подготовки навески грунта для выполнения тестов А и В приведена на рис. 27 и 28.

Для увлажнен я навесок спользуют специальную методику определения количества воды. При этом предварительными дополнительными испытаниями определяют предел пластичности грунта (влажность на границе раскатывания). Оптимальная влажность, как

значение предела пластичности принимается для определения оптимальной влажности. В первую навеску вводят количество воды, необходимое для увлажнения грунта до оптимальной влажности. В две другие навески добавляют количество воды таким образом, чтобы влажность грунта в одной навеске была на 2 % меньше оптимальной, а во второй, наоборот, на 2 % больше оптимальной влажности. В оставшиеся две навески вводят количество воды из расчета, чтобы влажность грунта была на 4 % больше и на 4 % меньше оптимального содержания воды.

32

Количество воды, необходимой для увлажнения отобранной пробы до влажности испытания, можно определить по формуле стандарта РФ [3]

где Мdtf − масса отобранной пробы в воздушно-сухом состоянии, г; W1 − влажность грунта для испытания, %; Wg − влажность грунта в воздушно-сухом состоянии, %.

Воду в образец рекомендуется вводить через специальные распылители. Причем добавление требуемого количества воды может быть выполнено непосредственно на весах. В этом случае дозирование воды выполняют, следя за изменением массы чашки с грунтом. Добавка воды прекращается при увеличении массы чашки с грунтом на требуемую массу воды. После введения воды выполняется тщательное

Рис. 29. Введение воды (тест В)

Рис. 30. Перемешивание увлажненного грунта навески воды (тест А)

Пробу переносят в эксикатор и накрывают крышкой. Пробы выдерживают в течение определенного времени, которое указано в табл. 8.

33

Таблица 8. Время выдержки увлажненной пробы в закрытом эксикаторе, регла-

ментируемое стандартами ASTM D 698 12el [10] и ASTM D 1557 12 [11]

Примечание. Классификация гравелистых G (gravel) и песчаных S (sand) грунтов выполняется определение содержания фракций по граничным размерам частиц: 300; 76,2; 19,0; 4,75; 0,425 и 0,075 мм. Классификация этих грунтов на хорошо фракционированный W (well graded) и плохо фракционированный Р (poorly graded) выполняется по степени фракционированности (коэффициенту однородности) Cu (coeffıcient of uniformity) и коэффициенту кривизны Cc

Отметим, что действующийАстандартДРФИГОСТ 25100 11 [4, прил. Е] содержитгармонизацию требований классификаций [13]и [4].

(coeffıcient of curvature).

В зависимости от выполняемогоб теста (A, B или C) выбирается нужная пресс-форма, включающая опорную пластину, цилиндрическую часть и верхнююинасадку. Опорная пластина осматривается на предмет наличия вмят н, зазу рин и других дефектов. При отсутствии этих дефектовСвыполняется проверка соответствия размеров основания и цилиндр ческой части пресс-формы путем их сборки и оценки надежности контакта. Затем производят измерение геометрических размеров цилиндрической части формы и определение ее внутреннего объема. Проверяют соответствие отклонений геометрических размеров допускам стандартов [10, 11]. На цилиндрическую часть крепят верхнюю насадку и оценивают надежность контакта. Операции по оценке пригодности пресс-формы для испытаний приведены на рис. 31 – 34.

Объем цилиндрической части (см3) определяют по формуле [14]

где К3 – коэффициент, корректирующий размерность, К3=10-3; havg – среднее значение измеренных глубин цилиндрической части формы, мм; davg – среднее значение измеренных диаметров цилиндрической части формы, мм.

34