Эффективное уплотнение грунта возможно при значениях естественной (фактической) влажности грунта, близкой к значениям оптимальной. Оптимальная влажность – влажность грунта, при которой достигается максимальная плотность сухого грунта (скелета грунта) при стандартном уплотнении.
Значение оптимальной влажности определяется в лабораторных условиях или примерно рассчитывается по значению влажности на границе текучести W т :
где
– переходный коэффициент, зависящий
от вида грунта
Максимальная плотность является основной исходной характеристикой при назначении коэффициента уплотнения грунта в теле насыпи и контроле качества уплотнения.
Оптимальная влажность служит одним из критериев для оценки возможности и методов использования грунта для отсыпки насыпи, а также является важным параметром технологического процесса уплотнения.
Испытание проводится в приборе Союздорнии для стандартного уплотнения.
Рисунок 25 – Схема прибора Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов
1– поддон; 2 – разъемный цилиндр емкостью 1000см 3 ; 3 – кольцо;
4 – насадка; 5–наковальня; 6 – груз массой 2,5кг;
9 – зажимные винты.
По полученным в результате испытаний значениям плотности и влажности уплотненных образцов определяют плотность скелета (сухого) грунта ( ск) с погрешностью до 0,01 г/см 3
Строят график зависимости плотности скелета от влажности грунта, откладывая по оси абсцисс влажность уплотненных образцов в масштабе 1 см –2%, а по оси ординат – плотность скелета грунта в масштабе 1 см – 0,05 г/см 3 . Находят максимум полученной зависимости и соответствующие ему величины максимальной плотности скелета грунта ( ск) на оси ординат и оптимальной влажности (W опт) на оси абсцисс.
Точность считывания значений должна быть для макс – 0,01 г/см 3 , а для W опт – 0,1%.
Рисунок 26 - Пример построения графика зависимости плотности скелета грунта
от влажности при стандартном уплотнении
При операционном контроле качества уплотнения грунтов допускается (СНиП 3.06.03-85) использовать ускоренные и полевые экспресс-методы и приборы.
В полевых условиях плотность и влажность грунтов можно определять
1– по принципу объемно-весового метода с помощью модернизированного плотномера-влагомера Н. П. Ковалева (для связных грунтов).
Рисунок 27 - Плотномер-влагомер Н. П. Ковалева
Основной частью прибора является поплавковое устройство. Оно состоит из корпуса 7 с трубкой 3, на которой нанесены применительно к различным грунтам четыре шкалы. Одна шкала (р ) предназначена для определения плотности их скелета р ск: "Ч" – гумусовых, "П" – песчаных и "Г" – глинистых грунтов. Заканчивается трубка крышкой 2.
Внутри трубки находится тарировочный груз 6. Для обеспечения устойчивости поплавка в вертикальном положении к нему с помощью стоек 8 прикреплен поддон 9 в виде массивного диска. Поплавковое устройство находится в футляре-резервуаре 4 как при испытаниях, так и в транспортном положении.
При определении плотности влажного грунта в резервуар заливают воду до зафиксированной внутренней отметки уровня 5 и опускают поплавок без сосуда 10. На крышку поплавка устанавливают режущее кольцо 1 с пробой грунта, взятой из земляного полотна, и по уровню воды на шкале определяют плотность (г/см 3) влажного грунта.
Для определения плотности скелета пробу грунта высыпают из режущего кольца в сосуд 10, наливают в него воду и тщательно перемешивают до ликвидации комков. После выхода пузырьков воздуха из разжиженного грунта сосуд устанавливают на поддон, поплавок погружают в воду и по шкале, соответствующей виду грунта, определяют плотность его скелета.
Влажность грунта определяют по специальным номограммам или по формуле
2 – Методом лунки (методом замещения объема)(для несвязных, мерзлых и крупнообломочных грунтов).
На уплотненном слое грунта выравнивают небольшую площадку и выкапывают лунку глубиной 3 /4 толщины слоя и объемом 6-10 л.
Грунт из лунки тщательно собирают и определяют его массу.
Для определения объема лунки над ней устанавливают двойную жестяную воронку (рисунок 28).
Рисунок 28 - Определение плотности грунта методом лунки
В лунку и нижнюю воронку засыпают сухой песок с зернами размером до 2 мм (не содержащий глинистых и пылеватых частиц) с помощью мерного цилиндра вместимостью 0,1 - 0,25 л без встряхивания.
Вычитая из общего объема засыпанного песка его объем, находящийся в воронке, получают объем песка в лунке, т. е. объем лунки. Плотность грунта получают из отношения массы извлеченного из лунки грунта к объему лунки.
Влажность грунта определяют способом его высушивания до постоянной массы. Плотность скелета грунта определяют по формуле
3 – Динамический зонд (динамический пенетрометр)
Прибор состоит из штанги 5 с конусным наконечником, направляющей 3 с ограничителем высоты подъема гири и рукояткой 1, наковальни 4 и гири 2. Масса гири 2,5 кг, площадь основания конуса 2 см 2 , глубина зондирования 30 см от поверхности слоя.
При испытаниях прибор устанавливают вертикально и забивают гирей конусный наконечник. После забивки конуса на 20 см фиксируют количество ударов, необходимых для погружения конусного наконечника на последние 10 см глубины. После забивки наконечника на 30 см прибор с помощью ручек извлекают и приступают к испытаниям в следующей точке. При необходимости проведения в одном месте нескольких параллельных испытаний расстояние между точками зондирования должно быть не менее 30 см.
Качество уплотнения оценивают по условному динамическому сопротивлению грунта.
Для определения плотности грунта используют градуировочные графики или корреляционные зависимости.
Рисунок 29 - Динамический плотномер
При операционном контроле качества сооружения земляного полотна плотность грунта следует контролировать (СНиП 3.06.03-85) в каждом технологическом слое по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5-2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м - также в промежутках между ними.
Контроль плотности грунта необходимо производить на каждой сменной захватке работы уплотняющих машин, но не реже чем через 200 м при высоте насыпи до 3 м и не реже чем через 50 м при высоте насыпи более 3 м.
Контроль плотности верхнего слоя следует производить не реже чем через 50 м.
Дополнительный контроль плотности необходимо производить в каждом слое засыпки пазух труб, над трубами, в конусах и в местах сопряжения с мостами.
Контроль плотности следует производить на глубине, равной 1/3 толщины уплотняемого слоя, но не менее 8 см.
Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10 % определений от их общего числа и не более чем на 0,04.
Контроль влажности используемого грунта следует производить, как правило, в месте его получения (в резерве, карьере) не реже одного раза в смену и обязательно при выпадении осадков.
|
Определение плотности |
Определение влажности |
Определение |
|||||||||
|
Номер испы-тания |
Плотность, г/см 3 |
Влажность |
плотности cкелета ρ d , см 3 |
||||||||
|
m 2 |
m 3 |
m 0 = m 3 – m 2 |
m 0 / V |
m 4 |
m 5 |
m 6 |
m 5 – m 6 m 6 – m 4 |
ρ d = ρ/(1+ 0,01 W ) |
|||
m 2 – массаконтейнера без насадки;
m 3 - массаконтейнера без насадки с уплотненным образцом грунта;
m 0 = m 3 – m 2 - массауплотненного образца грунта;
m 4 - массапустого бюкса;
m 5 - массабюкса с влажной пробой грунта;
m 6 - массабюкса с сухим грунтом
ρ d – плотность скелета уплотненного образца грунта
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Схема прибора Союздорнии для
1 поддон; 2 разъемный цилиндр емкостью 1000 см 3 ; 3 - кольцо; 4 - насадка; 5 - наковальня;
6 - груз массой 2,5 кг:; 7 - направляющий стержень; 8 - ограничительное кольцо; 9 - зажимные винты.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Пример построения графика зависимости плотности скелета грунта от влажности при стандартном уплотнении
Лабораторная работа № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ твердых ЧАСТИЦ
ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Цель работы: Определение плотности грунта пикнометрическим методом (рис.1). Оценка правильности полученного результата.
Теоретическая часть
Плотность твердых частиц грунта s (г/см 3) - это отношение массы сухого грунта к объему его твердой части или - масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта: s = m s / V s .
Плотность твердых частиц отдельных типов дисперсных грунтов, не содержащих примесей органических веществ и вводно-растворимых солей, является величиной достаточно постоянной, и поэтому в расчетах часто используются ее средние значения: для песков – 2,65 г/см 3 ; супесей – 2,70 г/см 3 ; суглинков – 2,71 г/см 3 , глин – 2,74 г/см 3 .
Плотность твердых частиц грунтов определяется главным образом пикнометрическим методом. Метод основан на том, что масса твердых частиц грунта находится прямым взвешиванием, а ее объем – через массу жидкости, занимающую объем, равный объему твердых частиц.
Материалы: грунт, дистиллированная вода
Необходимое оборудование : фарфоровая ступка с пестиком, сито с сеткой № 2, пикнометр, песчаная баня, аналитические весы, пипетка, фильтровальная бумага, воронка.
1. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии размельчают в фарфоровой ступке, отбирают методом квартования среднюю пробу массой 100-200 г и просеивают сквозь сито с сеткой № 2, остаток на сите растирают в ступке и просеивают сквозь то же сито.
2. Из перемешанной средней пробы берут навеску грунта из расчета 15 г на каждые 100 мл емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы в соответствии с лабораторной работой №1. Навеску заторфованного грунта или торфа следует отбирать из средней пробы из расчета 5 г сухого грунта на каждые 100 мл емкости пикнометра, которая в этом случае должна быть не менее 200 мл.
Допускается использовать грунт в воздушно-сухом состоянии, определив его гигроскопическую влажность.
3. Взвесить пикнометр на весах (m " ).
4. Осторожно всыпать через воронку взятую навеску в пикнометр.
5. Определить массу пикнометра с грунтом (m 1 ).
6. Определить массу воздушно-сухого грунта
(m = m 1 - m " ).
7. Определить массу абсолютно-сухого грунта (внести поправку на гигроскопическую влажность, W г ) по формуле:
m 0 = m /(1+0,001 W г ).
8. Налить в пикнометр на ½ его объема дистиллированной воды, несколько раз осторожно взболтать.
Рис. 4.1. Пикнометр на песчаной бане.
9. Прокипятить грунт с водой на песчаной бане (рис. 4.1) для удаления адсорбированного воздуха и расчленения агрегатов. Песчаные грунты кипятить 30 мин, суглинки и глины 1 час, при этом не опуская разбрызгивания суспензии. При образовании пены следует снижать температуру бани.10. Пикнометр слегка остудить, долить дистиллированной воды до мерной черты и окончательно охладить в ванне с водой до комнатной температуры.
11. Установить нижний край мениска суспензии строго на уровне мерной черты пикнометра, добавляя по каплям дистиллированную воду. Тщательно протереть пикнометр снаружи фильтровальной бумагой и взвесить (m 2 ).
12. Содержимое пикнометра вылить, пикнометр тщательно промыть, налить до черты дистиллированной воды и взвесить (m 3 ).
13. На основании полученных данных произвести расчет плотности по формуле:
ρ s = m 0 /(m 0 + m 3 - m 2 · ρ w ),
где ρ w – плотность воды.
14. Определение производить параллельно в двух пикнометрах. Расхождения между двумя параллельными определениями должно быть не более 0,02 г/см 3 . За окончательное значение плотности принять среднее арифметическое из результатов определений.
15. Данные определения занести в таблицу 1.
Таблица 1.
Таблица определения плотности твердых частиц
|
№ образца |
№ пикнометра |
Гигроскопическая влажность, % |
Плотность, г/см 3 |
||||||||
|
пикнометра |
пикнометра с грунтом |
воздушно-сухого грунта |
грунта с поправкой на гигроскопическую влажность |
пикнометра с нрунтом и водой |
пикнометра с водой |
Среднее значение |
|||||
|
m " |
m 1 |
W г |
m 0 |
m 2 |
m 3 |
||||||
Общие положения. При проектировании и строительстве земляных сооружений из песчаных и глинистых пород необходимо обеспечить наибольшую их устойчивость и прочность. Это достигается уплотнением пород (укаткой, трамбованием, виброуплотнением) до максимальной плотности при оптимальной влажности.
Грунт в насыпи находится в трехфазной состоянии (грунт + воздух + вода), и уплотнение его происходит за счет перемещения грунтовых частиц и сопровождаются вытеснением воздуха из пор. При одинаковой затрате усилий уплотнение зависит от влажности грунта.
Маловлажные грунты уплотняются плохо, так как грунтовые агрегаты (комочки) при этом обладают высокой прочностью, между частицами грунта развивается трение, препятствующее их взаимному перемещению в процессе уплотнения. С повышением влажности до определенного предела плотность скелета грунта увеличивается. Насыщенные водой грунты трудно уплотнить по другой причине. Уплотняющее воздействие (удар трамбовки, проход катка и т.п.) обычно кратковременно. Поэтому нагрузка воспринимается, главным образом, поровой водой, которая не успевает отжаться из грунта, а скелет грунта не успевает включиться в работу.
Влажность грунта, при которой достигается заданное его уплотнение при наименьшей затрате уплотняющей работы, называется оптимальной.
При оптимальной влажности можно достичь наибольшего уплотнения, поскольку в этом случае комочки разрушаются относительно легко частицы грунта, имея на контактах смазку в виде пленки воды, смещаются друг относительно друга и более компактно укладывается в объеме грунта. При оптимальной влажности часть порового объема заполнена воздухом, который сжимается и не препятствует уплотнению.
Оптимальная влажность зависит от состава грунта, характера уплотняющего воздействия, его интенсивности и количества затраченной на уплотнение работы. Например, оптимальная влажность супесей составляет 9 – 15%, суглинков 15-22% и т.д. Чем интенсивнее уплотнявшее воздействие (скажем, больше вес катка), тем ниже оптимальная влажность.
Строительные нормы (СНиП П-Д.5-72) требуют, чтобы уплотнение грунтов при укладке в тело насыпи автодороги производилось при оптимальной влажности. Если влажность ниже оптимальной, приходится прибегать к искусственному увлажнению грунта; выше оптимальной - просушиванию.
Оборудование. Прибор стандартного уплотнения (рис.4, табл.11). Сито с отверстиями диаметром 5 мм; тарелочные и технические весы с набором гирь и разновесов; бюксы для определения влажности; мерный цилиндр; противень с воздушно-сухими грунтом; нож; совок; шпатель; сушильный шкаф; ступка с пестиком; металлическая чашка емкостью 3-4 л для приготовления грунтовой смеси.
Таблица 11
Характеристика прибора стандартного уплотнения
Рис. 4. Cхема прибора Союздорнии для стандартного уплотнения
1 - подстаканник; 2 - разъемный цилиндр; 3 - насадка; 4 - ограничительное кольцо; 5 - стойка с уплотнителем; 6 - груз; 7 - зажимное кольцо; 8 - зажимной винт
Подготовительные работы
1. Отбирают пробу воздушно-сухого грунта массой 3,0-3,5кг.
2. Если в грунте имеется комки, их предварительно измельчают в ступке.
3. Отобранную и измельченную пробу грунта просеивают через сито с отверстиями 5 мм.
4. Производится сборка прибора. Половинки рабочего цилиндра соединяют, на них надевают неразъемный цилиндр и в таком виде цилиндр укрепляют в поддоне прибора сильной затяжкой винтов, так, чтобы плоскость разъема была перпендикулярна оси зажимных винтов.
5. Взвешивают на тарелочных весах пустой прибор стандартного уплотнения,
6. Смазывают внутреннюю часть цилиндра техническим вазелином.
Ход работы .
1.B металлическую чашку отвешивают пробу воздушно-сухого грунта, просеянного через сито, в количестве 3,0 кг.
2. Определяютколичество воды, которое необходимо добавить к исходной навеске грунта для получения следующих влажностей: 1, 6, 8, 10, 12, 14%, используя формулу
где g-масса грунта, подлежащего увлажнению, г; W- требуемая влажность; W 1- влажность грунта в исходном состоянии, %.
В лабораторной работе для повышения влажности на 2-3%добавить 50 г воды.
3. В чашку с грунтом с помощью мензурки добавляют, требуемое количествоводы с одновременный тщательны перемещением до равномерного увлажнения.
4. Рабочий объем цилиндра прибора заполняют увлажненным грунтом на одну треть высоты цилиндра.
5. В цилиндр вставляют пуансон со штоком и трамбовкой.
6. Производят стандартное уплотнение (см.табл. II).
7. Снимается шток с трамбовкой и в цилиндр добавляется грунт до двух третей его высоты. Производится уплотнение аналогично п.6.
8. Снимают шток с трамбовкой, устанавливают, насадку и в цилиндр укладывают, новый объем грунта. Укладку грунта следует прекратить, когда поверхность грунта будет превышать верхнюю кромку разъемного цилиндра примерно на 10 им. Уплотнение грунта аналогично п.6.
9. После окончания уплотнения с цилиндра снимают шток с трамбовкой, насадку и выступающий грунт осторожно срезают ножом по верхней кромке.
10. Прибор с уплотненным грунтом взвешивают на тарельчатых весах с точностью до I г.
11. Грунт из цилиндра высыпают обратно в чашку, перемешивают и отбирают пробу массой 10-15 г для определения влажности термостатным методом.
12. Результаты опыта заносят в табл.12.
13. Весь грунт, как после опыта, так и первоначальный перемешивают
14. Операции, описанные в п.п. 3-12, повторяют 5 раз с добавлением каждый раз 50 г воды.
Результаты определения.
I. По данный определения для каждого опыта определяют влажность, плотность влажного и плотность скелета грунта по формулам:
влажность грунта
где g в - масса влажного грунта, г; g с - масса сухого грунта, г; g б - масса бюксы, г.
плотность грунта
где Р 1 - масса цилиндра с уплотненным грунтом, кг; Р 2 - масса пустого цилиндра, кг; V - объем цилиндра, м 3 ; Плотность скелета грунта
2. Строится график зависимости плотности скелета грунта от влажности при уплотнении (рис.5). Масштабы графика.
ГОСТ 22733-77
Группа Ж39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ
Soils. Method for laboratory
determination of maximum density
Дата введения 1978-07-01
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства 30 сентября 1977 г. N 150
Переиздание. Октябрь 1987 г.
Настоящий стандарт распространяется на глинистые, песчаные и гравийные грунты и устанавливает метод лабораторного определения максимальной плотности скелета грунта и оптимальной влажности грунта, используемых при назначении требуемой плотности грунтов, а также при контроле влажности уплотняемых грунтов и качества уплотнения их в земляных сооружениях и основаниях зданий и сооружений.
Стандарт не распространяется на грунты, содержащие более 30% зерен крупнее 10 мм, а также на заторфованные грунты.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Метод заключается в установлении зависимости плотности скелета грунта от его влажности при трамбовании образцов с постоянной затратой работы на их уплотнение и в определении по этой зависимости
Влажность, при которой достигнута максимальная плотность скелета грунта, является оптимальной
1.2. Для установления зависимости плотности скелета грунта от его влажности проводят серию отдельных испытаний грунта на уплотнение с последовательным увеличением его влажности. Результаты испытаний представляют в виде графика. Количество отдельных испытаний для построения графика должно быть не менее шести, а также достаточным для выявления максимального значения плотности скелета грунта.
1.3. Испытание грунтов осуществляют в приборе Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов (см. приложение 1) путем послойного трамбования грунта ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм; при этом общее число ударов должно составить 120.
1.4. Все результаты, получаемые в процессе подготовки и испытаний грунта, должны заноситься в журнал определения максимальной плотности скелета грунта по форме, приведенной в приложении 2.
2.1. Пробы грунта (образцы нарушенного сложения) следует отбирать в естественных и искусственных обнажениях и горных выработках из однородного по виду слоя грунта согласно требованиям ГОСТ 12071-84 . Масса пробы грунта должна быть не менее 10 кг. Каждая отобранная проба грунта должна быть снабжена данными о наименовании объекта, мощности данного слоя, глубине, месте и дате отбора грунта, а также наименования грунта по визуальному определению.
3.1. Для проведения испытаний требуются следующие приборы, оборудование и инструменты:
прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов;
весы настольные гирные или циферблатные по ГОСТ 23711-79;
весы лабораторные по ГОСТ 24104-80 ;
гири по ГОСТ 7328-82 ;
машина растирочная (бегуны лабораторные) или ступка № 7 (диаметром по верху 240 мм) с пестиком, снабженным резиновым наконечником, по ГОСТ 9147-80 ;
шкаф сушильный;
сито с отверстиями 10 мм;
эксикатор типа Э-250 по ГОСТ 25336-82 ;
чашки металлические емкостью не менее 5 л;
цилиндры мерные с носиком емкостью 100 и 500 мл по ГОСТ 1770-74 ;
лопаточка-мастерок;
линейка металлическая длиной 30 см по ГОСТ 427-75 ;
штангенциркуль ШЦ-1-125, модель 183 по ГОСТ 166-80 ;
нож лабораторный;
стаканчики алюминиевые для взвешивания;
кисточки.
Примечание. Допускается применять приборы с параметрами, отличными от прибора Союздорнии, и соответствующим изменением методики, при условии, что для данного вида грунта экспериментально доказана идентичность получаемых при этом результатов с результатами испытаний в приборе Союздорнии.
4.1. Подготовка грунта
4.1.1. Подготовка грунта к испытаниям состоит из следующих операций:
обработка пробы грунта массой 10 кг;
выделение и подготовка отдельных проб грунта массой 2,5 кг к испытанию.
4.1.2. Обработка пробы грунта массой 10 кг должна производиться в следующем порядке:
высушивание в помещении при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, при котором можно производить размельчение и.просеивание грунта;
размельчение (без дробления зерен) в ступке пестиком с резиновым наконечником или в растирочной машине (лабораторными бегунами);
просеивание сквозь сито с отверстиями размером 10 мм;
отбор проб массой не менее 30 г из грунта, прошедшего сквозь сито, для определения влажности -
взвешивание зерен размером крупнее 10 мм (масса | и отбор из них проб для определения | |||||||||
влажности | и плотности зерен | |||||||||
4.1.4. Выделение отдельных проб массой 2,5 кг и подготовка их к испытанию должны производиться в следующем порядке:
перемешивают грунт, прошедший сквозь сито, и распределяют его ровным слоем на листе картона, фанеры или плотной бумаги;
отбирают их в металлические чашки для испытания;
отобранные отдельные пробы грунта доувлажняют до исходной влажности | Принимаемой |
равной 4% для песчаных, гравийных грунтов и 8% для глинистых грунтов. Необходимое для доувлажнения пробы грунта количество воды (Q) определяют по формуле
вводят в пробы грунта рассчитанное количество воды и одновременно перемешивают грунт лопаточкой-мастерком;
переносят пробы грунта из чашек в эксикаторы и выдерживают их не менее 2 ч при закрытых крышках эксикаторов.
4.2. Подготовка прибора
4.2.1. Подготовка прибора к испытанию должна осуществляться в следующей последовательности:
устанавливают цилиндр в поддон, не зажимая его винтами;
устанавливают кольцо на бортик цилиндра;
зажимают цилиндр попеременно винтами поддона и кольца;
проверяют размеры цилиндра штангенциркулем; при этом внутренний диаметр и глубина должны быть равны соответственно 100 и 127 мм;
определяют массу (m(4) собранного контейнера (цилиндр с поддоном и кольцом) с погрешностью до 1 г и заносят данные в журнал (см. приложение 2);
устанавливают собранный контейнер прибора на жесткое неподвижное основание массой неменее 50 кг.
5.1. Испытания грунта проводят последовательно с отдельными пробами грунта. Влажность пробы при первом испытании должна равняться исходной, установленной в п. 4.1.4. При каждом последующем испытании влажность следует увеличивать на 1-2% для песчаных, гравийных грунтов и 2-3 % для глинистых грунтов. Количество воды для доувлажнения пробы определяют по формуле (2), принимая в ней за m(3) - массу грунта, оставшегося от предыдущего испытания, а за W(1) и W(3) - соответственно влажности, задаваемые при предыдущем и очередном испытаниях.
5.2. Каждую отдельную пробу следует испытывать не более трех раз. При испытании грунтов, содержащих зерна, легко разрушающиеся при трамбовании, каждую пробу испытывают только один раз.
5.3. Уплотнение грунта каждой пробы должно выполняться путем последовательного трамбования трех слоев.
5.4. Испытание грунта надлежит проводить в следующем порядке:
подготовленную пробу грунта переносят из эксикатора в металлическую чашку, а затем слоями загружают в цилиндр прибора, прижимая грунт трамбовкой. Каждый слой должен иметь высоту 5-6 см и уплотняться 40 ударами груза; при этом стержень трамбовки необходимо удерживать в вертикальном положении. Перед загрузкой второго и третьего слоев поверхность предыдущего слоя взрыхляют ножом на глубину 1-2 мм. Перед укладкой третьего слоя на цилиндр надевают насадку;
после уплотнения третьего слоя насадку снимают и срезают выступающую часть образца заподлицо с торцом цилиндра. Толщина слоя срезаемого грунта не должна быть более 10 мм. При большей толщине необходимо провести повторное испытание с уменьшенными толщинами слоев уплотняемого грунта;
определяют массу контейнера с грунтом | с погрешностью до 1 г и рассчитывают | ||||||
плотность влажного образца грунта | с погрешностью до 0,01 г/куб.см по формуле | ||||||
где V - емкость цилиндра, равная 1000 куб.см;
снимают поддон и кольцо, раскрывают цилиндр и извлекают уплотненный образец грунта. Из верхней, средней и нижней частей образца отбирают по одной пробе массой не менее 30 г для определения влажности грунта (W) по ГОСТ 5180-84 ;
извлеченный из цилиндра грунт присоединяют к оставшейся в чашке части пробы, растирают, перемешивают и взвешивают. Затем повышают влажность пробы согласно п. 5.1. После добавления воды грунт перемешивают, накрывают влажной тканью и выдерживают не менее 15 мин.
5.5. Второе и последующие испытания грунта на уплотнение должны проводиться в соответствии с пп. 5.2-5.4.
5.6. Испытания по определению максимальной плотности скелета грунта следует считать законченными тогда, когда с повышением влажности пробы при последующих двух, трех испытаниях на уплотнение происходит последовательное уменьшение значений плотности уплотненных образцов грунта или когда грунт перестает уплотняться и начинает при ударах груза выжиматься из прибора.
6.1. По полученным в результате испытаний значениям плотности и влажности уплотненных
образцов определяют плотность скелета грунта | с погрешностью до 0,01 г/куб.см |
|||||||
по формуле | ||||||||
6.2. Строят график зависимости плотности скелета от влажности грунта (см. приложение 3), откладывая по оси абсцисс влажность уплотненных образцов в масштабе 1 см - 2%, а по оси ординат - плотность скелета грунта в масштабе 1 см - 0,05 г/куб.см. Находят максимум полученной зависимости и соответствующие ему величины максимальной плотности скелета грунта
на оси ординат и оптимальной влажности | На оси абсцисс. | |||||||||
Точность считывания значений должна быть для | 0,01 г/куб.см, а для | |||||||||
Если при построении графика кривая зависимости получается без заметно выраженного пика,
что может иметь место для песчаных и гравийных грунтов, за | следует принимать достигнутую |
||||
максимальную плотность скелета грунта, а за | Наименьшее значение влажности, при которой | ||||
достигается максимальная плотность скелета грунта.
6.3. Если в грунте содержались зерна крупнее 10 мм, которые перед испытанием согласно п. 4.1.2 были удалены из пробы грунта, то для учета влияния таких зерен на величину максимальной плотности грунта
необходимо полученные значения | для части пробы, прошедшей сквозь |
|||
исследуемого грунта в целом (с включением зерен крупнее 10 мм) по формулам:
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
1 - поддон;
2 - разъемный цилиндр емкостью 1000 куб.см; 3 - кольцо; 4 - насадка; 5 - наковальня;
6 - груз массой 2,5 кг; 7 - направляющий стержень; 8 - ограничительное кольцо; 9 - зажимные винты.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
Объект _____________________________________________________________
Место отбора грунта _________________________________________________
Глубина отбора грунта, м ________ ; мощность слоя грунта, м _____________
Вид грунта ____________________. Дата отбора __________________________
Масса пробы грунта (после размельчения) m(1), кг _______________________
Данные по остатку на сите зерен (после просеивания пробы):
а) масса зерен m(2), кг ___________; б) влажность зерен W(2) ____________
Влажность прошедшего сквозь сито грунта W(1), % ________________________
Масса отобранных для испытания проб грунта m(3), кг ____________________
Оптимальная влажность грунта W(опт), % _______________________________
Максимальная плотность скелета грунта с учетом зерен крупнее 10 мм
Плотность грунта максимальная
плотность, полученная при данной затрате работы на уплотнение (стандартное уплотнение) грунта, имеющего оптимальную влажность.
Строительный словарь .
максимальная - максимальная: Максимально возможная длина ЗО, в пределах которой выполняются требования настоящего стандарта и технических условий (ТУ) на извещатели конкретных типов, Источник: ГОСТ Р 52651 2006: И …
Максимальная плотность (стандартная плотность) - наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения. Источник: ГОСТ 22733 2002: Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
максимальная плотность и оптимальная влажность - 3.2 максимальная плотность и оптимальная влажность: Параметры, определяемые при испытании грунта методом стандартного уплотнения по ГОСТ 22733. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Влажность грунта - отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы. Источник: ГОСТ 30416 96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
влажность грунта оптимальная - 3.2 влажность грунта оптимальная: Влажность грунта, при которой его уплотнение определенными уплотняющими средствами обеспечивает максимальную плотность. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Влажность грунта, при которой достигается его максимальная плотность (в пересчете на сухой грунт) при стандартизованных условиях его уплотнения падающим грузом. В России в качестве стандартного метода определения оптимальной влажности принят… … Строительный словарь
