Лабораторна робота № 7

ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ФІЗИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТІВ

Мета і завдання роботи

Дослідним шляхом визначити основні фізичні показники зв’язкових ґрунтів.

Основні теоретичні положення

Зв’язкові ґрунти – це пилувато-глинисті ґрунти, де між пластинками ґрунту існують водно-колоїдні зв’язки.

Механічні властивості цих грунтів будуть залежати від ступеня дисперсності грунтів, мінералогічного складу, об’ємної маси, пористості, вологості.

Таким чином, для оцінки будівельних властивостей зв’язкових грунтів важливо визначити їх основні фізичні характеристики:

1. об’ємну масу;

2. пористість;

3. вологість.

1. Об’ємна маса грунту (γ_об) – це відношення маси зразка ґрунту непорушеної будови до об’єму, який він займає, тобто маса ґрунту в одиниці його об’єму. Величина об’ємної маси ґрунту може змінюватись в залежності від кількості води, яка в ньому знаходиться.

Об’ємна маса скелету грунту (γск) – величина об’ємної маси ґрунту при видаленні з нього води (абсолютно сухого).

2. Природна (вагова) вологість породи (w) – відношення маси води, яка вміщується в порах ґрунту до маси мінерального скелету ґрунту, виражене в процентах:

, % (7.1)

Об’ємна вологість грунту (W_o) – відношення об’єму води в ґрунті (V₀) до об’єму ґрунту (V), виражена в %

, %, (7.2)

Повна вологоємність – це вологість при повному заповненні пор водою.

Ступінь вологості грунту (g) – це відношення вологості грунту (W) до повної вологоємності.

Ця величина характеризує ступінь заповнення пор грунту водою і змінюється від 0 до 1.

3. Пористість (n) – це відношення об’єму пор (V-V_ск) до загального об’єму ґрунту (V):

, % (7.3)

Для звичайних ґрунтів пористість становить 20-30 %, а для осадових досягає 68 %.

Коефіцієнт пористості (е) – відношення об’єму пор (V-V_ск) до об’єму твердого скелету (V_ск), залишається сталим у ґрунтах навіть при стисканні.

Обладнання, прилади, реактиви

Ваги, набір різноважок, пристрій для відбору проб ґрунту.

Порядок проведення роботи

Виконання даної лабораторної роботи проводиться в два етапи:

І етап

Зразки ґрунту природної будови відбирають у спеціальні гільзи, які занурюють у ґрунт за допомогою спеціального направляючого циліндра.

Після повного занурення гільзи у ґрунт за допомогою спеціального поршня із штоком, підрізають ножем ґрунт навколо торців гільзи. Грунт підчищають рівно з краями гільзи і за допомогою виштовхувача переміщають в алюмінієву бюксу. Попередньо визначають вагу бюкси g₀. Бюксу з ґрунтом зважують і визначають вагу ґрунту з бюксою до висушування g₁. Записують наступні дані про зразки ґрунту для дослідження:

1. Назва будівельної ділянки.

2. Глибина відбору зразків.

3. Номер бюкси.

4. Попередня назва ґрунту за візуальним визначенням.

5. Дата відбору зразків.

Зразки ґрунту висушують в сушильній шафі при температурі 100 – 105⁰ С. Бюкса з ґрунтом повинна бути відкритою.

Після висушування визначають вагу грунту і бюкси g₂ до постійної ваги

ІІ етап

1. Визначити об’ємну масу ґрунту (V_об)

(7.4)

де g₁ – вага бюкси з ґрунтом до висушування, г

g₀ – вага бюкси, г

V – об’єм зразка ґрунту у гільзі, см³

2. Визначити природну (вагову) вологість ґрунту (W):

W , % (7.5)

де g₂ – вага бюкси з ґрунтом після висушування, г

3. Визначити природну об’ємну вологість (W₀)

(7.6)

4.Визначити об’ємну масу сухого ґрунту (V_ск):

, г/см³ (7.7)

5. Визначити пористість ґрунту (n):

,% (7.8)

де  – густина ґрунту, г/см³.

6. Визначити коефіцієнт пористості ґрунту (е):

(7.9)

7. Визначити ступінь вологості (G):

(7.10)

Для розрахунку значення густини ґрунту беремо із таблиці 7.1, можлива похибка при цьому складає 1-2 %.

Таблиця 7.1. – Густина ґрунту

Назва ґрунту	Густина, г/см3
Пісок	2,66
Супісок	2,75
Суглинок	2,71
Глина	2,74
Лес	2,65
Лесоподібний суглинок	2,68