1.5.1. Пределы и число пластичности

Пластичность – способность грунта под действием внешнего усилия изменять форму без изменения объема и образования трещин и сохранять измененную форму после устранения внешнего действия. Глинистые грунты проявляют свойство пластичности при увлажнении, причем в зависимости от степени увлажнения проходят три состояния – твердое, пластичное и текучее.

Весовые влажности, соответствующие переходу грунта из одного состояния в другое, называются пределами пластичности.

Нижний предел пластичности или просто предел пластичности W_p – это влажность грунта при переходе из твердого состояния в пластичное. Эту влажность называют еще границей раскатывания.

б

а

Рис.1.4. Зависимость консистенции глинистых грунтов

от влажности (а) и числа пластичности (б)

Верхний предел пластичности или предел текучести W_L – это влажность грунта при переходе из пластичного состояния в текучее (рис.1.4).

Предел пластичности определяют в лаборатории с помощью специальных приемов. Влажность на пределе раскатывания W_p определяется по влажности раскатываемого жгутика глинистого грунта диаметром 3 мм, который начинает растрескиваться поперечными трещинами.

Влажность на пределе текучести W_L соответствует условию, когда балансирный конус массой 76 г при угле заострения 30⁰ погружается в глинистый грунт в течение 5 секунд на глубину 10 мм (до риски).

Число пластичности – это разность между значениями пределов пластичности:

J_p = W_L - W_p. (1.21)

Число пластичности характеризует степень глинистости грунта, т.е. содержание глинистых частиц и их свойства (гидрофильность, степень дисперсности). Чем выше степень глинистости грунта, тем большее количество воды может быть удержано грунтом с сохранением им пластичного состояния. Таким образом, число пластичности характеризует качество слагающего грунта и позволяет по его значению установить вид глинистого грунта и присвоить ему наименование.

Классификация глинистых грунтов по числу пластичности и содержанию глинистых частиц приведена в табл.1.5.

Таблица 1.5

Грунт	Число пластичности Jp, %	Содержание глинистых частиц d < 0,005 мм,%
Супесь Суглинок Глина	> 17	3-10 10-30 >30

Сравнение естественной влажности грунта с влажностью на границе пластичности (раскатывания) и текучести позволяет устанавливать его состояние по показателю текучести J_L:

. (1.22)

По показателю текучести J_L глинистые грунты подразделяют на следующие разновидности:

Супесь: твердая.......................................... JL пластичная......................................... текучая...............................................	менее 0 от 0 до 1 включительно свыше 1
Суглинки и глины: твердые.......................................... JL полутвердые...................................... тугопластичные................................. мягкопластичные.............................. текучепластичные............................. текучие..............................................	менее 0 от 0 до 0,25 включительно свыше 0,25 до 0,50 включительно свыше 0,50 до 0,75 включительно свыше 0,75 до 1 включительно свыше 1