Порядок выполнения задания.

Воздушно – сухой образец грунта (200 – 300 г) растирают в ступке. Растертый грунт переносят в верхнее сито колонки сит.

Просеивают грунт легким встряхиванием. Если в процессе встряхивания на ситах будут обнаружены не раздробленные комки, грунт повторно растирают в ступке и просеивают. Просеивание продолжается до полного разделения на фракции.

Оставшиеся на ситах фракции взвешивают на весах с точностью до 0,01г.

Фракцию, оставшуюся в поддоне ( 0,25 мм), также взвешивают и сохраняют для более тонкого гранулометрического анализа.

Процентное содержание каждой фракции, по отношению к весу всей навески, вычисляется по формуле:

Р = q _*100/q % , (1)

где: Р– процентное содержание отдельной фракции ;

q - вес фракции, г; q – суммарное содержание всех фракций.

Результаты ситового гранулометрического анализа заносятся в таблицу 1.

При наличии в грунте фракций менее 0,25 мм, в комбинации с ситовым методом, выполняется более тонкий гранулометрический анализ.

Седиментационный или метод а.Н.Сабанина (метод взмучивания)

Для выделения фракций 0,25-0,05 мм,0,05 – 0,01 мм и меньше 0,01 мм применяется седиментационный метод А.Н.Сабанина, который основан на формуле Стокса:

 =2/9gr²_*(- (2)

где:  - скорость падения частиц грунта в воде, см/с; g – ускорение силы тяжести, см²/с; r – радиус частиц, см;  -плотность частиц, г/см³;

плотность воды, г/см³; коэффициент вязкости воды.

Метод предусматривает, что скорость падения частиц грунта в воде зависит только от их размера (без учета формы и минералогического состава, температуры и минерализации воды и т. д.).

Необходимое оборудование:

1.Весы аналитические или электрические.

2.Прибор Сабанина.

3.Бюксы.

4.Стеклянная палочка (мешалка).

Прибор А.Н.Сабанина состоит из:

штатива - 3, градуированного стакана для

отмучивания -2, разно коленного сифона – 1 и двух батарейных банок - 4 (рис.) 1

Рис.1 Прибор А.Н.Сабанина

Порядок выполнения анализа методом а.Н.Сабанина.

1.Градуированный стакан (2) устанавливают на штативе (3).

В стакан опускают предварительно наполненный водой сифон так, чтобы его конец был установлен на уровне 2 см от дна стакана. Под другой конец сифона ставят батарейную банку (4).

2.Часть грунта с диаметром зерен менее 0,25 мм, выделенную ситовым методом, переносят в градуированный стакан (2) и доливают воду до уровня 4 см.

3.Суспензию в градуированном стакане взмучивают и оставляют в покое на 100 с.

4.По истечении 100 с столб жидкости из градуированного стакана, с помощью сифона, сливают в батарейную банку до уровня 2 см от дна стакана.

За 100 с частицы диаметром более 0,01 мм успеют пройти столб воды, находящийся выше 2 см от дна стакана, а в нем останутся частицы диаметром менее 0,01 мм, которые будут слиты в батарейную банку, т.е. отделены от более крупных.

5.Отмучивание в стакане продолжается до тех пор, пока столб воды, находящийся выше двух см от дна, после взбалтывания через 100 с, не будет совершенно прозрачным. Этим будет осуществлено полное отделение частиц диаметром менее 0,01 мм.

6.После отделения частиц диаметром менее 0,01 мм, в градуированном стакане останутся фракции размером 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм.

Разделение этих фракций также производят отмучиванием в градуированном стакане, для чего под сифон подставляют другую батарейную банку, а в стакан доливают чистой воды до 8 см.

7.Суспензию в градуированном стакане взбалтывают мешалкой и оставляют в покое на 30 с.

8.По истечении 30 с столб жидкости из градуированного стакана, с помощью сифона, сливают в батарейную банку до уровня 2 см от дна стакана. За 30 с более крупная фракция (0,25-0,05 мм) успеет осесть на дно стакана, а мелкая фракция (0,05-0,01 мм) остается выше уровня 2 см от дна и будет слита в батарейную банку.

9.Отмучивание в стакане продолжают до тех пор, пока при отстаивании суспензии в течение 30 с после взбалтывания столб жидкости, находящийся выше уровня 2 см от дна стакана, не будет содержать взвешенных частиц, т. е. будет совершенно прозрачным. Этим заканчивается процесс отмучивания.

В результате анализа грунта по методу А.Н.Сабанина получим следующие фракции:

менее 0,01 мм – то, что слито в первую батарейную банку;

0,05 – 0,01 мм – то, что было слито во вторую батарейную банку;

0,025 – 0,05 мм – то, что оставалось в осадке в градуированном стакане после

отмучивания.

10. Из градуированного стакана и батарейной банки с содержанием фракции 0,05-0,01 мм часть воды осторожно сливают. Суспензию помещают в бюксы и выпаривают.

11.Определяют массу фракций 0,025-0,05 и 0,05-0,01 мм. Массу фракции с диаметром частиц менее 0,01 мм получают вычитанием из общей массы (d < 0.25 мм) суммы масс фракций 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм.

Результаты гранулометрического анализа приводят в табличной форме (табл. 1)

Таблица 1 - Гранулометрический состав грунта.

Диаметр частиц фракций, мм d

Масса фракций, г q

Процентное содержание фракций, % P%

Процентное содержание фракций по совокупности P%

Средний диаметр частиц, мм dcp

Относительная масса фракций q’= q/q

log dср.