Solomentsev_materialoved1

4.3.3.Кусочки распадающегося жгута собирают в стаканчики, накрываемые крышками. Когда масса грунта в стаканчиках достигнет10-15г, определяют влажность по п.4.1.

4.4 Определение максимальной плотности грунта

4.4.1 Термины и определения.

Максимальная плотность (стандартная плотность) – наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

Оптимальная влажность – значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.

Стандартное уплотнение – послойное (в три слоя) уплотнение образца грунта с постоянной работой уплотнения.

График стандартного уплотнения – графическое изображение зависимости изменения плотности сухого грунта от влажности при испытании методом стандартного уплотнения.

4.4.2 Общие положения.

Метод стандартного уплотнения заключается в установлении зависимости плотности сухого грунта от его влажности при уплотнении образцов грунта с постоянной работой уплотнения и последовательным увеличением влажности грунта.

Результаты испытания оформляются в виде графика стандартного уплотнения согласно приложения Д.

4.4.3 Оборудование и приборы.

В состав установки для испытания грунта методом стандартного уплотнения входит (приложение Е):

-устройство для механизированного или ручного уплотнения грунта падающим с постоянной высоты грузом;

-форма для образца грунта.

21

Конструкция устройства для уплотнения грунта должна обеспечивать падение груза массой (2500+25)г по направляющей штанге с постоянной высоты (300+3) мм на наковальню диаметром (99,8 – 0,2)мм.

Форма для образца грунта должна состоять из цилиндрической части, поддона, зажимного кольца и насадки. Цилиндрическая часть формы должна иметь высоту (127,4+0,2)мм и внутренний диаметр (100,0+0,3)мм.

4.4.4 Подготовка пробы грунта.

Необходимая для подготовки пробы грунта масса образца грунта нарушенного сложения при естественной влажности должна быть не менее 6кг при отсутствии частиц крупнее 10мм.

Представленный для испытания образец грунта нарушенного сложения высушивают при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния.

Размельчают агрегаты грунта (без дробления крупных частиц) в фарфоровой ступке.

Грунт просеивают через сито диаметром 5мм и из просеянного грунта методом квартования пробу грунта для испытания (mp) массой 2500г. Помещают отобранную пробу в металлическую чашку для испытаний.

Рассчитывают количество воды Q, г, для доувлажнения отобранной пробы до влажности первого испытания по формуле:

где mp – масса отобранной пробы, г;

W1 – влажность грунта для первого испытания, назначаемая по таблице 1,

%;

Wg – влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %.

22

Таблица 1

В отобранную пробу грунта вводят рассчитанное количество воды за несколько приёмов, перемешивая грунт металлическим шпателем. Переносят пробу грунта из чашки в эксикатор или плотно закрываемый сосуд и выдерживают её при комнатной температуре не менее 2ч для несвязных грунтов и не менее 12ч – для связных грунтов.

4.4.5 Подготовка установки для испытания:

-взвешивают цилиндрическую часть формы (mc);

-устанавливают цилиндрическую часть формы на поддон, не зажимая её винтами;

-устанавливают зажимное кольцо на верхний бортик цилиндрической части формы;

-зажимают цилиндрическую часть формы попеременно винтами поддона

икольца;

-протирают внутреннюю поверхность формы ветошью, смоченной минеральным маслом;

-устанавливают собранную форму на плиту основания;

-проверяют соосность направляющей штанги и цилиндрической части формы и свободный ход груза по направляющей штанге.

4.4.6 Проведение испытания.

23

Испытание проводят последовательно увеличивая влажность грунта испытываемой пробы на 1-2% для несвязных грунтов и на 2-3% - для связных грунтов. Число последовательных испытаний должно быть не менее пяти.

Испытание пробы грунта проводят в следующем порядке:

-переносят пробу из эксикатора в металлическую чашку и тщательно перемешивают;

-загружают в собранную форму из пробы слой грунта толщиной 5-6см и слегка уплотняют рукой его поверхность. Производят уплотнение 40 ударами груза по наковальне с высоты 30см, зафиксированной на направляющей штанге. Аналогичную операцию производят с каждым из трёх слоёв грунта, последовательно загружаемых в форму. Перед загрузкой второго и третьего слоёв поверхность предыдущего уплотнённого слоя взрыхляют ножом на глубину 1- 2мм. Перед укладкой третьего слоя на форму устанавливают насадку;

-после уплотнения третьего слоя снимают насадку и срезают выступающую часть грунта заподлицо с торцом формы;

−взвешивают цилиндрическую часть формы с уплотненным грунтом (mi) и вычисляют плотность грунта ρi, г/см3, по формуле:

ρi = mi− mc ,

V

где mi – масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом, г; mc – масса цилиндрической части формы без грунта, г;

V– вместимость формы, см3;

-извлекают из цилиндрической части формы уплотненный образец грунта, из верхней, средней и нижней частей образца отбирают пробы для определения влажности грунта (Wi);

-извлеченный из формы грунт присоединяют к оставшейся в чашке части пробы, измельчают и перемешивают, повышают влажность пробы;

24

-после добавления воды грунт тщательно перемешивают, накрывают влажной тканью и выдерживают не менее 15 мин для несвязных грунтов и не менее 30 мин – для связных грунтов;

-второе и последующее испытания грунтов проводят аналогично;

-испытание следует считать законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшение значений массы и плотности уплотняемого образца грунта, а также когда при ударах происходит отжатие воды или выделение разжиженного грунта через соединения формы.

4.4.7 Обработка результатов.

По полученным в результате последовательных испытаний значениям плотности и влажности грунта вычисляют значения плотности сухого грунта ρdi, г/см3, с точностью 0,01г/см3 по формуле:

ρdi= 1 0.ρ01i W i ,

где ρi – плотность грунта, г/см3;

Wi – влажность грунта при очередном испытании, %.

Строят график зависимости изменения плотности сухого грунта от влажности (приложение Д). По наивысшей точке графика для связных грунтов на-

ходят значение максимальной плотности (ρd max) и соответствующее ему значе-

ние оптимальной влажности (Wopt).

5 Порядок проведения и сдачи лабораторной работы

Карта процесса проведения и сдачи лабораторной работы приведена в приложении К.

25

За несколько дней до лабораторной работы студент должен провести самостоятельную подготовку к занятиям: изучить лекционный материал и настоящие методические указания, подготовить лабораторные журналы для заполнения по формам методических рекомендаций.

Перед началом лабораторной работы преподаватель знакомит студентов с правилами по технике безопасности и охране труда при проведении испытаний в лаборатории, студенты расписываются в журнале инструктажа по технике безопасности и охране труда.

На лабораторном занятии студент должен иметь лабораторную тетрадь для записей и подсчётов результатов испытаний, лабораторные журналы для испытаний щебня, песка и грунта по формам приложений В,Г,Д, конспект лекций и настоящие методические рекомендации.

Испытания материалов производятся каждой бригадой отдельно под руководством преподавателя по проведению лабораторных работ.

Закончив испытания, студенты обрабатывают результаты испытаний в бригадах, затем между бригадами производится обмен данными, полученными после обработки результатов испытаний.

Отчет о выполнении лабораторной работы состоит из заполненных с использованием справочных данных приложений Ж,З журналов испытаний щебня, песка и грунта (приложения В-Д), титульного листа (приложения Л) и оформляется студентами в индивидуальном порядке.

Сдача отчёта преподавателю-лектору производится после полного и аккуратного его оформления студентом. Сдача отчёта проходит в виде собеседования преподавателя со студентом и ответов студентов на вопросы преподавателя.

26

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Перечень нормативных документов и учебной литературы

1 ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных пород для строительных работ. Технические условия.

2 ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физикомеханических испытаний.

3ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия.

4ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний.

5ГОСТ 25607-94 Смеси щебёночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия.

6ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

7ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

8ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности.

9Испытания дорожно-строительных материалов. Лабораторный практикум. Учебное пособие для вузов / Н.М. Грушко, В.А. Золотарёв, Н.Ф. Глущенко

идр. – М.: Транспорт.- 1985.-200с.

27

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Оборудование для испытания щебня на дробимость

Цилиндр

Съемное дно

Плунжер

28

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Форма журнала испытаний щебня

29