Цель лабораторной работы - определить плотность и удельный вес грунта.
Плотностью грунта называется масса единицы объема грунта в его естественном состоянии.
Плотность грунта в данной работе устанавливается посредством определения веса грунта в известном объеме кольца.
По величине плотности вычисляют значение удельного веса грунта по формуле
где g =9,8 м/с2- ускорение свободного падения у поверхности земли.
Эта характеристика используется в фундаментостроении при определении расчетного сопротивления грунта, давления на ограждающие конструкции, расчете устойчивости откосов и т. д.
Необходимое оборудование и материалы
Монолит грунта.
Режущее кольцо с заточенной кромкой.
Паспорт к кольцу.
Салфетка для кольца.
Нож.
Стекло.
Правило.
Весы.
Ход работы
1. Записать данные об объеме и весе кольца из карточки, лежащей у приборов, в табл. 2.1.
2. Монолит грунта, находящийся в металлическом цилиндре, вскрывают путем удаления бумаги с парафиновой заливкой. Поверхность монолита зачищают ножом.
3. В средней части монолита устанавливают режущее кольцо (рис. 1). Надавливанием на кольцо (без перекосов) его погружают
на 2...3 мм в грунт. Все операции следует выполнять аккуратно, не торопясь, во избежание нарушения структуры грунта.
4. Для снижения сил трения и уменьшения нарушения структуры образца в кольце грунт с внешней стороны кольца удаляют, как показано на рис. а.
5. Новым надавливанием кольцо погружают в монолит еще на 2...3 мм, грунт снаружи снова удаляют и т. д. Погружение прекращают, когда грунт заполнит кольцо и выйдет из него на 1...2 мм (рис. 1,6).
6. Грунт ниже кольца подрезают «на конус» (см. рис. 1, 6) образец на ноже извлекают из монолита и устанавливают на стекло (вверх конусом).
|
|
7. Конус осторожно, мелкими дольками срезают так, чтобы образец выступал над режущей кромкой кольца на 1...2 мм. Затем поверхность грунта с помощью правила зачищают вровень с краями кольца. Зачистку производят от центра к периметру. При этом
режущую кромку правила следует все время очищать от грунта. Мелкие раковины шпаклюют (без нажима) грунтом.
8. Кольцо с грунтом помещают зачищенной стороной на стекло, после этого производят зачистку грунта с другой стороны, как указано в п. 7. В результате объем грунта становится равным объему кольца.
9. Кольцо снаружи тщательно протирают и вместе с грунтом взвешивают (с точностью до 0,01 г).
10. Вычисление плотности грунта производят с точностью до 0,01 г/см3.
Лабораторная работа № 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ (ГОСТ 5180-84)
Цель лабораторной работы - определить влажность грунта.
Влажностью грунта называется отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.
Характеристика «влажность» используется при определении удельного веса скелета грунта, степени заполнения пор грунта водой, консистенции связных грунтов и т. д.
Влажность определяют весовым методом по результатам взвешивания пробы влажного грунта и той же пробы грунта после его высушивания при температуре 105°С в сушильном шкафу (термостате).
Весовую влажность находят для образца, у которого определяли плотность грунта.
Необходимое оборудование
|
|
Бюкс - 1 шт.
Весы.
Ход работы
1. В таблицу результатов определения влажности (табл. 3.1) записывают данные о бюксе (номер бюкса отштампован, а масса написана на его крышке).
Таблица 4.1
| Наименование глинистых грунтов | Число пластичности IР |
| Супесь | 1 < IР ≤ 7 |
| Суглинок | 7 < IР ≤ 17 |
| Глина | 17 < IР |
По показателю текучести IL ; глинистые грунты подразделяют согласно ГОСТ 25100-95 (табл. 4.2).
Таблица 4.2
| Консистенция глинистых грунтов | Показатель текучести |
| Супесь: | |
| твердая | IL < 0 |
| пластичная | 0 < IL ≤ 1 |
| текучая | IL > 1 |
| Суглинки и глины: | |
| твердые | IL < 0 |
| полутвердые | 0 < IL ≤ 0,25 |
| тугопластичные | 0,25 < IL ≤ 0,50 |
| мягкопластичные | 0,50 < IL ≤ 0,75 |
| текучепластичные | 0,75 < IL ≤ 1,00 |
| текучие | IL < 1,00 |
Таблица 4.3
| Разновидность глинистых | Число | Содержание песчаных |
| фунтов | пластичности 1Р | частиц (2...0,5 мм), |
| % по массе | ||
| Супесь: | ||
| песчанистая | 1...7 | ≥50 |
| пылеватая | 1...7 | <50 |
| Суглинок: | ||
| легкий песчанистый | 7...12 | ≥40 |
| легкий пылеватый | 7...12 | <40 |
| тяжелый песчанистый | 12...'17 | ≥40 |
| тяжелый пылеватый | 12...17 | <40 |
| Глина: | ||
| легкая песчанистая | 17...27 | ≥40 |
| легкая пылеватая | 17...27 | <40 |
| тяжелая | >27 | Не регламентируется |
Металлический стаканчик и подставка. Балансирный конус, технический вазелин. Салфетка для конуса.
Бюксы - 2 шт. Весы.
Подготовительные работы
Среднюю пробу из природного грунта высушивают и измель-чают в фарфоровой ступке деревянным пестиком. Часть этого грунта затворяют с водой до получения густого теста и выдерживают сутки в закрытом стеклянном сосуде для равномерного распреде-ления влаги.
|
|
Ход работы
а) Определение влажности на границе текучести w1.
Влажность на границе текучести соответствует весовой влажности грунта, при которой стандартный конус погружается в грунтовое тесто за 5 с. под действием собственного веса на глубину 10 мм. Стандартным называется конус I с углом при вершине 30° (рис. 2), масса которого вместе с балансирным устройством 2 со-ставляет 76 г. На расстоянии 10 мм от вершины на конусе нанесена круговая черта.
Определение границы текучести состоит в подборе соответ-ствующей влажности испытываемого грунта. Опыт ведется следующим образом:
1. Грунтовое тесто тщательно перемешивают с помощью шпа-теля и «вмазывают» без пустот в металлический стаканчик 3. По-верхность грунта выравнивают правилом вровень с краями ста-канчика.
2. Острие конуса /, смазанного тонким слоем вазелина, под-носят к самой поверхности грунта и мгновенно отпускают, позво-ляя конусу погрузиться в грунт под влиянием собственного веса. Через 5 с отмечают положение круговой черты.
3. Если погружение конуса менее 10 мм, грунт из стаканчика перекладывают в чашку и после добавления воды снова тщательно перемешивают. Затем опыт повторяют.
Если конус погрузился более чем на 10 мм, следует добавить сухой грунт, перемешать его с влажным и повторить опыт.
4. Для определения влажности, соответствующей пределу те-кучести, из стаканчика отбирают пробу грунта (не менее 10 г) и по-мещают в бюкс.
5. Определяют влажность, как описано в работе № 3 (пп. 3-6).Результаты записывают в табл. 4.4.
б) Определение влажности на границе раскатывания w Влажность на границе раскатывания соответствует весовой влажности, при которой грунт, раскатываемый в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на кусочки (гранулы) длиной 3...8 мм.
Таблица 5.2