Лабораторная работа № 3

«Определение пределов пластичности мягких связных грунтов».

Цель работы: определить значение верхнего и нижнего пределов пластичности, рассчитать число пластичности и установить классификационную группу грунта как основания под сооружения.

Приборы и оборудование: электрические весы KERN, сушильный шкаф, бюксы, разрыхлитель, набор сит с диаметрами отверстий 0,5-1 мм, прибор А.М. Васильева, пластмассовые чашечки.

Общие сведения.

Для мягких связных грунтов, к которым в первую очередь относятся глинистые и суглинистые, характерно изменение физического состояния и свойств, как пластичности, набухание, липкость и размокаемость. Наблюдается определённая закономерность в изменении состояния глинистых грунтов, их консистенции и зависимости от изменения влажности. Консистенция определяется содержанием воды в грунте. При небольшом увлажнении до некоторого предела грунт сохраняет свойства твёрдого тела.

При определённой для данного грунта влажности он размягчается и переходит из твёрдого состояния в пластичное, а при дальнейшем увлажнении может перейти из пластичного состояния в текучее. Эти изменения физического состояния глинистых пород характеризуется определёнными формами консистенции. Под консистенцией понимают степень подвижности частиц грунта при механическом воздействии и различной влажности. Переход глинистой породы из одной формы консистенции в другую совершается при определённых значениях влажности, которые называются пределами или границами.

Формы консистенции

Твёрдая	Wр	Пластичная	Wт	Текучая
	Полутвёрдая, тугопластичная		Мягкопластичная, текучепластичная

В практике инженерно-геологических исследований при проектировании оснований сооружений наиболее часто используют пределы пластичности и число пластичности. Влажность, при которой грунт переходит из твёрдого состояния в пластичное и наоборот, называется нижним пределом пластичности или границей раскатывания Wр.

Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее и наоборот, называется верхним пределом пластичности или границей текучести Wт. Разность между значениями влажности, отвечающими верхнему и нижнему проделам пластичности, называется число пластичности :

М=Wр-Wт. %

Согласно СНиП II-Б-1-62 грунты классифицируются по числу пластичности М %, на следующие грунты:

Супесь 15≤М≤7

Суглинки 7≤М≤17

Глина М>17

К основным факторам, определяющим степень пластичности грунтов, относятся:

• гранулометрический состав: пластичные свойства начинают наиболее сильно проявляться у фракций, размером < 0,05 мм. По мере уменьшения размеров частиц пластичность увеличивается;

• минералогический состав: наибольшей пластичностью обладают вторичные глинистые минералы;

• форма частиц: наибольшей пластичностью обладают минералы, у которых частицы имеют пластинчатую, чешуйчатую форму. Исключения составляют полевые шпаты;

Состав обменных катионов: из наиболее распространённых в породах поглощённых оснований Na⁺ и Ca²⁺ оказывают диаметрально противоположное воздействие на пластичность.

Состав и концентрация солей в водном растворе: присутствие в водном растворе большого количества солей вызывает уменьшение толщины диффузного слоя, уменьшает гидратные оболочки и снижает пластичность грунтов.