II .Определение плотности пикнометрическим способом.

Необходимое оборудование

1. Пикнометр объемом 100 – 200 см³.

2. Фарфоровая ступка с пестиком.

3. Сито с диаметром отверстий 1 мм.

4. Весы аналитические или электрические.

5. Водный термометр.

6. Бюксы.

7. Электрическая нагревательная плита.

Порядок выполнения работы.

1. В пикнометр наливают дистиллированную воду до метки. Измеряют температуру налитой воды (t_эк). Взвешивают пикнометр на весах с точностью до 0,01 г. Получают массу ().

2. Пробу грунта, находящуюся в воздушно – сухом состоянии, растирают пестиком в фарфоровой ступке и пропускают через сито с отверстием 1 мм.

3. Из просеянного и тщательно перемешанного грунта берут навеску около 10 – 15 г () и переносят в предварительно взвешенный пикнометр с водой.

4 .Для удаления воздуха из грунта пикнометр с водой и с грунтом ставят на кипячение в течение 20 мин. Предварительно из пикнометра отливают воду (0,3 его вместимости), во - избежании переливания во время кипячения.

5. После кипячения пикнометр охлаждают, доливают до метки дистиллированную воду и измеряют температуру воды в пикнометре, которая должна быть равной первоначальной (до кипячения) (t_эк).

6. Пикнометр с водой и грунтом взвешивают на весах с точностью до 0,01г .Массу воды в объеме грунта определяют по формуле:

(9)

Соответственно, объем скелета грунта в кубических сантиметрах, будет равен массе воды в граммах в объеме грунта.

7. Плотность грунта, г/см³ ,с точностью до 0,01 г вычисляют по формуле:

(10)

8. Проводят сравнительный анализ двух методов определения плотности грунтов.

Таблица 2 - Определение плотности грунта.

Масса грунта, , г

Масса пикнометра с водой, , г г

Масса пикнометра с водой и грунтом, , г г

Масса воды в объеме грунта, , г

Плотность, , г

Все измеренные и вычисленные параметры заносят в таблицу 2.

Задание 3 Определение коэффициента фильтрации грунта в трубке спецгЕо.

Коэффициент фильтрации является показателем водопроницаемости породы, т.е. показателем способности породы пропускать через себя воду.

Скорость фильтрации по формуле Дарси определяют так:

(1)

где : - коэффициент фильтрации;- гидравлический градиент;

Следовательно, коэффициент фильтрации – это скорость фильтрации при условии, что гидравлический градиент равен единице.

Коэффициент фильтрации выражается в метрах в сутки, в метрах в год и т.д.

Коэффициент фильтрации может быть определен лабораторными и полевыми методами, а также рассчитан по эмпирическим формулам.

Суть определения коэффициента фильтрации в лабораторных и полевых условиях заключается в следующем.

Расход фильтрации определяется по формуле:

(2)

где: площадь поперечного сечения прибора, с помощью которого определяют коэффициент фильтрации.

Из формулы (2) коэффициент фильтрации равен:

(3)

При определении некоторыми приборами (например, трубкой СПЕЦГЕо) гидравлический градиент принимается равным единице, тогда:

=(4)

Необходимое оборудование:

1. Трубка СПЕЦГЕо.

2. Сосуд с водой.

3. Водный термометр.

4. Секундомер.

Трубка СПЕЦГЕо, сконструированная Е.В.Симоновым, предназначена для лабораторного определения коэффициента фильтрации песчаных и глинистых грунтов.

Трубка СПЕЦГЕо представляет собой полый цилиндр с режущими краями – 4, который наполняется грунтом – 6.

На нижний конец цилиндра надевается сетчатое дно – 5, на верхий конец укладывается латунная сетка – 2 и надевается крышка – 3 с резиновыми прокладками, в которых удерживается мерный стеклянный сосуд – 1 для измерения фильтрующего количества воды и поддержания постоянного напора при фильтрации.

Рис . 4. Трубка СПЕЦГЕо