Лабораторная работа №1
Определение гранулометрического состава песка и степени его однородности
Цель работы: определение свойств грунта (песка) по его гранулометрическому составу. Зная его состав и содержание в нем определения фракций, можно судить о его свойствах и применении в практике строительства (растворы, песчаные подушки, фундаменты и т.п.).
Задачи работы: получить навыки определения процентного содержания каждой фракции, квартования, определения однородности и неоднородности грунтов по графику.
Обеспечивающие средства: сита, электронные весы, навеска воздушно-сухого песка.
| Наименование определений | Размер фракции | Сумма весов фракций | Потеря | |||||
| > 2,0 | 1,0 | 0,5 | 0,25 | 0,1 | < 0,1 | |||
| Вес фракции, г (1 отвес) | ||||||||
| Вес фракции, г (2 отвес) | ||||||||
| Вес фракции, г (3 отвес) | ||||||||
| Вес фракции, г (среднее значение) | ||||||||
| % от общего количества | ||||||||
| Сумма % менее данного диаметра |
d60 = 0,14
d10 =0,35
U = d60/d10 = 0,14/0,35 = 2,5 ≤ 3
Заключение (вывод): Так как U< 3 – песок по составу однородный. Согласно ГОСТ [25100] песок средней крупности, так как содержание фракций крупнее d 0,25 больше 50 %.
Исполнители:Сельков Д.М., Старченко В.П., Яковлева Н.В.
Лабораторная работа №2
Определение угла естественного откоса песчаного грунта в сухом и влажном состоянии
Цель работы: исследовать зависимость изменения величины угла естественного откоса песка от его влажности.
Задачи работы: получить навыки работы с прибором Литвинова, научиться правильному взятию отсчетов и определению угла естественного откоса в градусах.
Обеспечивающие средства: прибор системы Литвинова, совок, сосуд с водой, песчаный грунт.
Таблица определения угла естественного откоса
| Показатели измерений | Сухой | Влажный | ||||
| № опыта | № опыта | |||||
| H | ||||||
| L | ||||||
| Tgα | 0,49 | 0,44 | 0,45 | 0,36 | 0,35 | 0,33 |
| αº | 26,1 | 23,7 | 24,1 | 19,8 | 19,1 | 18,3 |
| αº среднее |
Заключение (вывод):
Угол естественного откоса, угол внутреннего трения (в механике грунтов)- угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью. Иногда может быть использован термин «угол внешнего трения».
Частицы вещества, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние предельного (критического) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от шероховатости зёрен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от удельного веса материала.
Угол естественного откоса грунта является параметром прочности почв, и он используется для описания сопротивления трения при сдвиге почвы вместе с нормальным эффективным напряжением.
По углам естественного откоса определяются максимально допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей.
При разработке (резании) грунты разрыхляются, структура их нарушается, и они теряют связность. Также изменяются силы трения и сцепления, уменьшаясь с увеличением влажности. Поэтому устойчивость незакрепленных откосов также непостоянна и сохраняется временно до изменения физико-химических свойств грунта, связанного в основном с атмосферными осадками в летнее время и последующим увеличением влажности грунта. Так, угол естественного откоса φ для песка сухого 25...30°, песка влажного 20°, глины сухой 45° и глины влажной 15°. Установление безопасной высоты уступа и угла откоса является важной задачей. От правильного выбора угла откоса зависит безопасность разработки котлована, карьера.
Исполнители:Мелехин С.А., Морохин А.В.
Лабораторная работа № 3
Определение удельной массы твердых частиц грунта с помощью пикнометра
Цель работы: определить удельную массу грунта, определить ряд производных механических характеристик (коэффициент пористости, угол внутреннего трения, модуль деформации), которые нужны для расчета оснований и фундаментов.
Задачи работы: ознакомиться с принципами работы пикнометра.
Обеспечивающие средства: пикнометр, весы, дистиллированная вода, плитка или спиртовка, сухой песок.
Определение удельного веса
| № опыта | Вес пикнометра, г | Удельный вес твердых частиц γs | ||||
| пустого q1 | с песком q2 | с грунтом и водой q3 | с водой q4 | из опыта | средний | |
| 2,70 | 2,69 | |||||
| 2,68 |
γs = ((q2-q1)/(q4+q2)-(q3+q1)) x γw = ((59-40)/(139+59)-(151+40))*1=2,70
γs = ((q2-q1)/(q4+q2)-(q3+q1)) x γw = ((61-45)/(143+61)-(153+45))*1=2,69
Заключение (вывод):
Исполнители: Мелехин С.А., Морохин А.В.
Лабораторная работа № 4
Определение объемной массы грунта в сухом состоянии его пористости и коэффициента пористости.
| № опыта | Характеристика бюксы | Вес пустой бюксы q1, г | Вес буксы с песком q2, г | Объемная масса грунта, г/см3 | Порис тость % | Коэффициент пористости, e | ||
| глубина h, см | диаметр d, см | V=s*h | ||||||
| 4,8 | 5,1 | 29,8 | 44,7 | 1,5 | 42,3 | 0,42 | ||
| 4,8 | 5,1 | 29,8 | 44,5 | 1,5 | 42,3 | |||
| 4,8 | 5,1 | 29,8 | 44,7 | 1,5 | 42,3 |
е = (2,6-1,5)/2,6= 0,42
Заключение:
Исполнители:
Митяшева Н.
Сорокин Е.
Лабораторная работа №5
Определение влажности грунта весовым способом.
| Объем бюксы, см3 | Масса бюксы | Влажность, W | Порис тость, % | Коэф фициентпорис тости, е | |||
| пустого сухого q0, г | с влажным грунтом q1, г | с сухим грунтом q2, г | в долях единицы | в % | |||
| 13,2 | 57,4 | 57,4 | - | 37,2 | 1,69 | ||
| 13,2 | - | 37,2 | 1,69 | ||||
| 13,2 | 71,5 | 0,007 | 0,7 | 37,17 | 1,69 |
А) Влажность грунта для каждого образца:
1. образец - не рассчитываем, т.к. масса грунта после высушивания не изменилась.
2. образец - не рассчитываем, т.к. масса грунта после высушивания не изменилась.
3 образец – W= (71,5-71)/(71-17)=0,007
Б) в процентном соотношении:
1. образец - не рассчитываем, т.к. масса грунта после высушивания не изменилась.
2. образец - не рассчитываем, т.к. масса грунта после высушивания не изменилась.
3 образец – W= (71,5-71)/(71-17)*100=0,7 %
Пористость для сухого состояния:
n = (2,69-1,5)/2,69*100= 44 %
Коэффициент пористости для сухого состояния:
е = (2,69-1,5)/2,69= 0,44
Пористость для влажного состояния:
n = (1/(2,69*(1+0,01*0,007)))*100= 37,17 %
Коэффициент пористости для влажного состояния:
е = (2,69*((1+0,001*0,007)/1))-1= 1,69
К=0,007/1,69 = 0,004 - маловлажный
Исполнители:
Счастливцева Е.Б.
Шахова В.
Лабораторная работа №6
Необходимо определить наименование грунта по его характеристикам и определить дополнительные характеристики.
| Наименование показателей на № лабораторной работы | Характеристики полученные в лаборатории | Наименование песка при сравнении с нормативными показателями |
| Гранулометрический состав (№1) | 45 % | Средней крупности (размер > 0,25 >50%) [25100-2011] |
| Угол внутреннего трения (№2) | 24,63 - сухой 19,06 - влажный | |
| Коэффициент пористости | 1,69 | Рыхлый (значение е >0,7) [25100-2011] |