Лабораторная работа № 5

УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ С ПОМОЩЬЮ СТАНДАРТНОГО УПЛОТНИТЕЛЯ МАЛОЙ МОДЕЛИ СОЮЗДОРНИИ

Деформационные и прочностные свойства, водопроницаемость и ка­пиллярность грунтов в большой степени зависят от их плотности. Чем вы­ше плотность грунта, тем больше его прочность, меньше деформации (при одинаковом давлении). Увеличение плотности грунта сопровождается уменьшением его водопроницаемости и капиллярности. Учитывая это, строители широко используют искусственное уплотнение, как наиболее простой метод улучшения грунта.

Уплотнение трехфазного грунта, который, как правило, используется для возведения насыпных сооружений, происходит за счет уменьшения объема воздуха, содержащегося в порах грунта. При этом искусственное уплотнение можно представить как процесс сближения и проникновения мелких частиц и агрегатов в промежутке между крупными. Под действием внешней нагрузки (статической, ударной или вибрационной) этот процесс протекает до тех пор, пока объем воздуха в порах грунта не достигает оп­ределенного минимума (4-6%), то есть грунт будет представлять, по суще­ству, двухфазную систему. Дальнейшее уплотнение грунта практически нецелесообразно, так как оно возможно только за счет выдавливания воды, что требует длительного воздействия постоянной нагрузки.

В качестве показателя степени уплотнения используется плотность скелета p_d , который является функцией плотности данного грунта и не за­висит от его влажности.

Главными факторами, влияющими на уплотняемость грунтов, явля­ются:

1) влажность,

2) степень дисперсности грунта;

3) работа, затраченная на уплотнение.

Влияние влажности на плотность грунтов при уплотнении их посто­янной ударной нагрузкой показано на схеме.

При незначительной влажности, когда в грунте содержится прочносвязанная вода, уплотнение грунта затруднено из-за повышенной вязкости этого вида воды. По мере увеличения влажности возрастает содержание рыхлосвязанной воды, что повышает подвижность грунтовых частиц, а следовательно, и уплотняемость грунта.

Увеличение влажности сопровождается повышением уплотняемости до появления в порах грунта свободной воды, которая препятствует сближе­нию грунтовых частиц. При дальнейшем повышении влажности расстояние между частицами грунта увеличивается, а плотность его уменьшается.

Таким образом, объективно существует оптимальная влажность W₀, которая обеспечивает максимальную уплотняемость грунта при заданной работе уплотнения.

Оптимальной влажности уплотнения соответствует наибольшая плот­ность скелета p_{d max} данного грунта. Оптимальная влажность близка к мак­симальной молекулярной влажности W_МM.

Величина W₀ возрастает, a p_{d max} уменьшается с увеличением дис­персности грунта.

При определении в лабораторных условиях оптимальной влажности затрачивают работу на уплотнение, которая зависит от вида грунта и уве­личивается с возрастанием степени дисперсности грунта.

Уплотнение грунта производят с помощью малого прибора Союз- дорнии (рис. 4). Он состоит из следующих частей: подставки 1 с двумя за­крепляющими винтами 2, разъемного цилиндра объемом 100 см³ на­правляющей цилиндрической насадки 5, плунжера 6, передающего нагрузку на грунт, гири весом 2,5 кг 7, направляющего стержня с рукояткой 8 и вкладыша 4.

Таблица 12

Плотность скелета грунта pd=PW/1+0,01W, г/см3
Плотность влажного образца pd=G/V , г/см3
Вес образца
Объем образца V , см3
Размеры уплотненного образца	d, см
	h, см
Фактическая влажность W , %
Дозировка воды в смеси за исключением гигровлаги	В см3 на 200г грунта
	В % по весу
Рекомендуемое увлажнение, %
Гигроскопическая влажность, %
Максим. молек. влажность, %
№ образцов

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________