2.1. Определение плотности грунта методом парафинирования

Плотностью грунта  называется отношение массы образца грунта к его полному объему:

, (14)

где m₁ – масса твердых частиц (скелета) грунта; m₂ – масса воды; V – объем образца грунта.

Плотность измеряется в г/см³ или т/м³.

Значение этой характеристики грунтов естественного сложения, не содержащих органических примесей, колеблется в больших пределах от 1,4 до 2,2 г/см³.

Для определения плотности грунта лабораторным путем используется два основных метода: метод режущего кольца и метод парафинирования.

Первый метод применяется для любых, второй – только для глинистых грунтов. Определение плотности включает две операции: определение массы образца и определение его объема.

2.1.1. Необходимое оборудование и материалы (рис.5)

Т

22

ехнические весы с точностью взвешивания до 0,01 г (1); петля из тонкой прочной нити (2);сосуд с водой (3); ёмкость для разогревания парафина (4); нож (5); парафин.

Рис. 5. Оборудование, необходимое для

определения плотности грунта

методом парафинирования

2.1.2. Выполнение работы

Вырезают образец грунта объемом не менее 50 см³ и придают ему округлую форму, срезая острые выступающие части.

Образец взвешивается на технических весах с точностью до 0,01 г и парафинируется погружением на 2–3 с в нагретый до тем­пературы 57–60 °С парафин.

При этом пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке, уда­ляют. Эту операцию повторяют до образования плотной парафино­вой пленки толщиной 0,5–1,0 мм.

Охлажденный парафинированный образец взвешивают (рис.6).

Рис.6. Схема взвешивания парафинированного

образца в воде:

1 – образец в парафиновой оболочке; 2 – вода;

3 – емкость; 4 – подвеска (прочная нить);

5 – стол с прорезью; 6 – подставка с прорезью;

7 – весы лабораторные; 8 – гири технические

Н

23

ад одной из чашек технических весов устанавливается подставка, а на нее сосуд с водой так, чтобы исключить ее касание к чаше весов (или снимают подвес с чашей с «серьги», уравновесив весы допол­нительным грузом).

На образец надевается петля из тонкой прочной нити со свобод­ным концом длиной 15–20 см, конец которой надевается на «серьгу» коромысла весов. Нить должна обеспечить полное погружение образца в воду в процессе взвешивания, при этом образец не должен касаться дна и стенок сосуда.

Взвешенный образец вынимают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают для проверки герметичности оболочки. Если масса образца увеличилась более чем на 0,02 г по сравнению с первоначальным значением, образец следует забраковать и повторить испытание с другим образцом.

2.1.3. Обработка результатов и определение плотности

Результаты взвешиваний и вычислений заносят в журнал (табл.12).

При обработке результатов испытаний плотность вычисля­ют с точностью до 0,01 г/см³.

Таблица 12

Журнал определения плотности грунта методом взвешивания в воде парафинированных образцов

№ п/п	Дата	Лабораторный номер образца грунта	Масса, г			Плотность образца , г/см3
			грунта до парафинирования т	парафинированного грунта m1	парафинированного грунта в воде m2

Плотность грунта , г/см³, вычисляют по формуле

, (15)

где т – масса образца грунта до парафинирования, г (см. табл.12);

m₁ – масса парафинированного образца грунта, г (см. табл.12);

m₂ – масса парафинированного образца грунта в воде, г (см. табл.12);

_p – плотность парафина – 0,900 г/см³;



24

_w – плотность воды, при температуре воды во время испытаний, г/см³, принимается в соответствии с табл. 13 3.

Таблица 13