Лабораторные методы испытаний грунтов.

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 209Следующая ⇒

Лабораторные методы испытаний применяются для определения классификационных свойств грунтов необходимых для наименования грунта в соответствии с ГОСТ 25100, а также геотехнических свойств грунтов при расчете прочности и деформируемости оснований транспортных сооружений и конструкций.

Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов для лабораторных исследований осуществляется в соответствии с государственным стандартом ГОСТ 12071 (5).

Отбор образцов грунта нарушенного или ненарушенного сложения (монолитов) следует осуществлять в зависимости от свойств грунта и целевого назначения инженерно-геологических работ. Монолиты сразу после отбора должны быть ориентированы (отмечают верх монолита). Размеры образцов и их число должны быть достаточными для выполнения необходимого комплекса лабораторных работ по определению состава, состояния и свойств грунта и отвечать требованиям соответствующих стандартов на методы определения характеристик грунтов, которые приведены в таблице 1.44.

Размеры и масса образцов для лабораторных испытаний грунтов.

Таблица 1.44.

Номер норматив- ного доку- мента	Характеристика грунта	Метод определения	Область применения	Масса и размер испытываемых образцов
ГОСТ 5180 - 84	Влажность	Высушивание до постоянной массы	Все дисперсные грунты, кроме крупно- обломочных	15 – 50 г.
Суммарная влажность	Средней пробой	Мерзлые грунты со слоистой и сетчатой криогенной структурой	1 – 3 кг
Границы текучести и раскатывания	Пенетрация конусом и раскатывание в жгут	Глинистые грунты	300 г.
Плотность	Режущим кольцом	Грунты, поддающиеся вырезке или не сохраняющие формы без кольца, сыпучемерзлые.	70 мм < d 21мм < h < 70мм d = 2.0 – 4.0мм
Глинистые не мерзлые грунты	50 мм < d 15мм < h < 40мм d = 1.5 – 2.0мм
Взвешивание в во де парафиниро- ванных образцов	Глинистые не мерзлые грунты	50 см³ < V
Взвешивание в нейтральной жидкости.	Глинистые мерзлые грунты	100 – 150 г
Плотность частиц грунта	Пикнометричес- кий	Все диспесные грунты за исклю- чением крупно- обломочных	100 – 200 Г
ГОСТ	Максимальная плотность	Послойное трамбование	Песчаные и гли- нистые грунты	Не менее 10 кг
ГОСТ	Состав гранулометрический	Ситовой	Песчаные грунты	100 – 2000 г
Ареометрический	Глинистые грунты	200 г.
ГОСТ	Относительная просадоч ность при различных давлениях и начальное просадочное давление	Компрессионное сжатие по схеме двух кривых	Глинистые грунты пылеватые просадочные	Цилиндр 71 мм < d при отношении h / d = 1: 3,5
ГОСТ	Относительное набухание	Компрессионное сжатие	Глинистые и набухающие грунты	Цилиндр 71 мм < d при отношении h / d = 1: 3,5
ГОСТ	Прочность немерзлых грунтов: прочность на одноосное сжатие	Одноосное сжатие	Скальные и глинистые сохраняющие форму грунты	Цилиндр 38 мм < d при отношении h / d = 1: 1 - - 2: 1
Сопротивление сдвигу: угол внутренного трения удельное сцепление	Испытание при трехосном сжатии	Дисперсные грунты кроме крупно- обломочных	Цилиндр D = 40 – 100 мм при отношении h / d = 2:1 – 2.5:1

Минимальные размеры монолитов, отбираемых из открытых горных выработок, должны быть 100х100х100 мм, а из буровых скважин — по таблице 1.45.

Минимальные размеры монолитов грунта, отбираемых

из буровых скважин в миллиметрах

Таблица 1.45.

Грунты	Минимальная высота монолита в мм	Минимальный диаметр монолита в мм	Размер нарушенной переферийной зоны
Скальные	60 - 70
Крупнообломочные	----
Песчаные
Глинистые	твердые полутвердые
тугопластичные пластичные мягкопластичные
текучепластичные текучие

Примечание. В сложных условиях допускается отбирать монолиты, состоящие из двух или более кусков с минимальной высотой каждого не менее 70 мм.

Горные выработки, из которых производят отбор образцов, должны быть защищены от проникновения поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время — от промерзания.

Образцы мерзлого грунта необходимо отбирать при отрицательной температуре окружающего воздуха, в теплое время года — при условии их немедленной теплоизоляции и доставки в хранилище с отрицательной температурой воздуха.

Для отбора монолитов из открытых горных выработок используют лопату, нож, режущие кольца и грунтоносы разного типа, а для отбора монолитов из буровых скважин используют одинарные и двойные колонковые трубы, виброзонды или грунтоносы.

Для упаковки образцов грунта нарушенного сложения применяют тару, обеспечивающую сохранение мелких частиц грунта (мешочки из синтетической пленки, плотной ткани или водостойкой бумаги); для образцов, требующих сохранения природной влажности, применяют металлические коррозионно-стойкие или пластмассовые банки с герметически закрывающимися крышками.

Для изоляции монолитов применяют парафин нефтяной марки НВ 56-58 по ГОСТ 23683 с добавкой 35—50 % (по массе) гудрона, марлю, изоляционную ленту.

Допускается для изоляции монолитов применять вместо смеси парафина с гудроном заменители: смесь 60 % парафина, 25 % воска, 10 % канифоли и 5 % минерального масла или смесь 37,5 % воска, 37,5 % канифоли, 25 % окиси железа; церезин по ГОСТ 2488.

Для отбора образцов грунта, требующих сохранения природной влажности, бурение скважин следует вести без применения промывочной жидкости и без подлива в них воды, с пониженным числом оборотов бурового инструмента (не более 60 об/мин).

Для отбора образцов мерзлого грунта бурение скважин следует вести укороченными рейсами (0,2—0,3 м) с пониженным числом оборотов бурового инструмента (не более 20 об/мин); допускается вести бурение с продувкой воздухом, охлажденным до отрицательной температуры.

Монолиты, у которых сохраняется форма без жесткой тары, отбирают с помощью ножа, лопаты и пр. в виде куска грунта (обычно в виде куба или параллелепипеда).

Из буровых скважин монолиты следует отбирать грунтоносами с уровня зачищенного забоя скважины. Бурение скважин при этом осуществляют без подлива воды с перекрытием водоносных горизонтов обсадными трубами. При проходке оплывающих и осыпающихся грунтов обязательно применяют обсадные трубы. Применение ударных инструментов, нарушающих естественное сложение грунта, допускается только до глубины, меньшей на 1 м глубины отбора монолита.

При отборе монолитов следует соблюдать следующий режим бурения:

число оборотов бурового инструмента............. менее 100 об/мин;

осевая нагрузка................................................... 6—10 кН.

Максимальная длина рейса не должна превышать 2,0 м для скальных, 1,5 м — для крупнообломочных грунтов и 0,7 м — для песков и глинистых грунтов. Высота монолита должна быть не менее его диаметра.

Образцы грунта нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности, укладывают в тару с герметически закрывающимися крышками. Грунт должен заполнить тару полностью. Внутрь тары вместе с образцом грунта нарушенного сложения укладывают этикетку, завернутую в кальку, покрытую слоем парафина с гудроном; вторую этикетку наклеивают на тару. Содержание этикетки допускается наносить на тару.

Монолит немерзлого грунта, отобранный без жесткой тары, следует немедленно изолировать способом парафинирования, туго обматывая его слоем марли, пропитанной смесью парафина с гудроном. Затем весь монолит в марле надлежит покрыть слоем смеси парафина с гудроном, обмотать вторым слоем марли, пропитанной смесью парафина с гудроном, и еще раз покрыть слоем парафина с гудроном толщиной не менее 2 мм. До парафинирования на верхнюю грань монолита следует положить этикетку, завернутую в кальку, покрытую слоем парафина с гудроном. Смесь парафина с гудроном, применяемая для парафинирования, должна иметь температуру 55—60 °С.

Монолиты немерзлого грунта, отобранные в жесткую тару или помещенные в нее после отбора, должны быть немедленно упакованы. Открытые концы следует закрыть жесткими крышками с резиновыми прокладками. При отсутствии резиновых прокладок место соединения крышки с тарой покрывают двойным слоем изоляционной ленты или парафинируют.

До установки крышки на верхнюю грань монолита укладывают этикетку. Второй экземпляр этикетки прикрепляют на боковую поверхность жесткой тары. Монолиты, отобранные в кольца приборов, необходимо изолировать способом парафинирования.

Монолиты мерзлого грунта следует изолировать способом намораживания на них корки льда толщиной не менее 1 см. Для этого монолит следует многократно погрузить в охлажденную воду или облить охлажденной водой.

Образцы грунта, предназначенные для транспортирования в лаборатории, необходимо упаковывать в ящики (термосы).

При укладке монолиты отделяют от стен ящика плотным слоем заполнителя толщиной 3—4 см и друг от друга слоем толщиной 2— 3 см.

В качестве заполнителя используют влажные (для монолитов немерзлого грунта) или сухие (для монолитов мерзлого грунта) древесные опилки, стружку или аналогичные им по свойствам материалы.

В лабораторию, расположенную вблизи места отбора, образцы допускается транспортировать без ящиков, но с обязательным соблюдением мер защиты от повреждения изоляционного слоя образцов и подсыхания грунта.

Монолиты грунта при транспортировании не должны подвергаться резким динамическим и температурным воздействиям. Упакованные образцы грунта, доставленные в лабораторию без документации, принимать на хранение и производство лабораторных испытаний запрещается.

Упакованные образцы грунта нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности, а также упакованные монолиты следует хранить в помещениях или камерах, в которых воздух имеет относительную влажность 70—80 % и температуру плюс 2—10 °С; при хранении монолитов мерзлого грунта — относительную влажность 80—90 % и отрицательную температуру.

Срок хранения упакованных образцов грунта нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности, с момента отбора до начала лабораторных испытаний не должен превышать 2 сут. Сроки хранения монолитов немерзлого грунта с момента отбора до начала лабораторных испытаний в помещениях или камерах не должны превышать: 1,5 мес — для скальных грунтов, песков, глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции; 1 мес — для других разновидностей грунтов.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.

При длительном хранении монолитов немерзлых грунтов их необходимо покрывать влажной тканью или влажными опилками. Монолиты грунта, имеющие повреждения изоляционного слоя, дефекты упаковки или нарушение условий хранения, допускается принимать к лабораторным испытаниям только как образцы грунта нарушенного сложения.

1.3.1. Методы лабораторного определения

гранулометрического (зернового) состава грунтов.

Гранулометрнческий (зерновой) состав грунта следует определять по весовому содержанию в нем частиц различной крупности, выраженных в процентах по отношению к весу сухой пробы грунта, взятой для анализа (ГОСТ 12536). Гранулометрический состав служит для классификации крупнообломочных и песчаных грунтов по размерам слагающих их частиц в соответствии с ГОСТ 25100.

Гранулометрический (зерновой) состав грунтов следует определять методами, предусмотренными в табл. 1.46.

Пробы грунта при разделении их на фракции подготавливают:

для выделения частиц размером более 0,1 мм — растиранием грунта;

для выделения частиц размером менее 0,1 мм — размачиванием. кипячением в воде с добавлением аммиака и растиранием грунта. а для грунтов, суспензия которых коагулирует при опробовании на коагуляцию, — растиранием грунта и добавлением пирофосфорнокислого натрия.

Для специальных целей, предусмотренных заданием, пробу грунта подготавли- вают: для определения гранулометрического (зернового) состава глинистого грунта максимальной диспергации — кипячением в воде с добавлением пирофосфорнокнслого натрия.

Методы определения гранулометрического состава.

Таблица 1.46.

Наименование грунтов	Состав грунта	Метод определения
Песчаные, при выделении зерен песка крупностью:	от 10 до 0.5 мм	Грануломет-рический (зерновой)	Ситовой без промывки водой
от 10 до 0.1 мм	Ситовой с промывкой водой
Глинистые	Грануломет- рнческий (зерновой)	Ареометрический
Грануломет-рический (зерновой) и микроаг-регатный составы	Пипеточный. Применяется только для специальных целей, предусмотренных заданием

Для определения гранулометрического (зернового) состава грунтов следует брать образцы, высушенные до воздушно-сухого состояния и растертые в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником.

Допускается производить растирание образцов грунта в растирочной машине, не вызывающей дробления частиц.

Для определения гранулометрического (зернового)состава грунтов, содержащих органические вещества следует брать образцы природной влажности.

При определении гранулометрического (зернового) состава песчаных грунтов ситовым методом с промывкой водой применяют водопроводную или профильтрованную дождевую (речную) воду, а при определении гранулометрического (зернового) состава глинистых грунтов — дистиллированную воду.

При определении гранулометрического (зернового) состава глинистых грунтов ареометрическнм или пипеточным методом цилиндры, в которых производится отстаивание суспензии, должны быть защищены от колебания температуры и не подвергаться сотрясениям.

Взвешивание проб грунта на технических весах должно производиться с погрешностью до 0,01 гс, а при массе проб грунта 1000 гс и более взвешивание допускается производить с погрешностью до 1 гс.

Взвешивание на аналитических весах должно производиться с погрешностью до 0,001 гс.

Результаты вычисления гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава грунтов должны определяться с погрешностью до 0.1%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО) СОСТАВА ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ СИТОВЫМ МЕТОДОМ

Для определения гранулометрического (зернового) состава песчаных грунтов ситовым методом необходима следующая аппаратура:

набор сит (с поддоном); сита с размером отверстий 10; 5; 2; 1,0,5; 0.25; 0.1 мм;

весы лабораторные по ГОСТ 24104, стаканчики стеклянные по ГОСТ 25336; ступка фарфоровая по ГОСТ 9147; пестик по ГОСТ 9147 с резиновым наконечником; чашка фарфоровая по ГОСТ 9147; груша резиновая; нож; эксикатор по ГОСТ 25336 с прокаленным хлористым кальцием по ГОСТ 4161; шкаф сушильный.

Подготовка к испытанию:

Для разделения грунта на фракции ситовым методом без промывки водой применяют сита с размером отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5;

с промывкой водой - сита с размером отверстий 10; 5; 2; 1; 0.5; 0,25; 0,1 мм.

Среднюю пробу для анализа следует отбирать методом квартования.

Для этого распределяют грунт тонким слоем по листу плотной бумаги или фанеры, проводят ножом в продольном и поперечном направлениях борозды, разделяя поверхность грунта на квадраты, и отбирают понемногу грунт из каждогоквадрата.

Вес средней пробы должен составлять: для грунтов, не содержащих частиц размером более 2 мм — 100 г; для грунтов, содержащих до 10% (по весу) частиц размером более 2 мм — не менее 500 г; для грунтов, содержащих от 10 до 30% частиц размером более 2 мм — 1000 г; для грунтов, содержащих свыше 30% частиц. размером более 2 мм — не менее 2000 г.

Разделение грунта на фракции без промывки водой.

Среднюю пробу грунта надлежит отобрать в воздушно-сухом состоянии методом квартования и взвесить на технических весах.

Взвешенную пробу грунта следует просеять сквозь набор сит с поддоном ручным или механизированным способом. При просеивании пробы весом более 1000 г следует высыпагь грунт в верхнее сито в два приема.

Фракции грунта, задержавшиеся на ситах, высыпают, начиная с верхнего сита в ступку и дополнительно растирают пестиком с резиновым наконечником, после чего вновь просеивают на этих же ситах.

Полноту просеивания фракций грунта проверяют встряхиванием каждого сита над листом бумаги. Если при этом на лист выпадают частицы, то их высыпают на следующее сито; просев продолжают до тех пор, пока на бумагу перестанут выпадать частицы

Фракции грунта, задержавшиеся после просеиваниянакаждом сите и прошедшие в поддон, следует перенестив заранеевзвешенные стаканчики или фарфоровые чашечкии взвесить.

Сложить веса всех фракций грунта. Если полученная сумма веса всех фракций грунта превышает более чем на 1 % вес взятой для анализа пробы, то анализ следует повторить.

Потерю грунта при просеивании разносят по всем фракциям пропорционально их весу.

Разделение грунта на фракции с промывкой водой.

Пробу грунта надлежит высыпать в заранее взвешенную фарфоровую чашку, смочить водой и растереть пестиком с резиновым наконечником. Затем следует залить грунт водой, взмутить суспензию и дать отстояться 10—15 с. Слить воду с не осевшими частицами (взвесь) сквозь сито с отверстиями размером 0,1 мм.

Взмучивание и сливание следует производить до полного осветления воды над осадком: смыть оставшиеся на сите частицы при помощи резиновой груши в фарфоровую чашку, а отстоявшуюся воду слить.

Промытую пробу грунта необходимо высушить до воздушно-сухого состояния и взвесить чашку с грунтом.

Вес частиц грунта размером менее 0,1 мм следует определить по разности между весом средней пробы, взятой для анализа, и весом высушенной пробы грунта после промывки.

Грунт следует просеять сквозь набор сит. Полноту просеивания фракций грунта сквозь каждое сито следует проверять над листом бумаги.

Каждую фракцию грунта, задержавшуюся на ситах, следует взвесить отдельно. Потерю грунта при просеивании разносят по фракциям пропорционально их весу.

Обработка результатов анализа:

Содержание в грунте каждой фракции А в % надлежит вычислять по формуле

А = g_ф / g₁ (1.15)

где g_ф - вес данной фракции грунта,г;

g₁ - вес средней пробы грунта, взятой для анализа, г.

Результаты анализа регистрируют в журнале, в котором указывают процентное содержание в грунте фракций:

а) размером более 10; 10—5; 5—2; 2—1; 1—0,5 и менее 0,5 мм— при разделении грунта без промывки водой;

б) размером более 10; 10—5; 5—2; 2-1; 1—0,5; 0,5—0,25;

0.25—0,1 и менее 0,1 мм — при разделении грунта с промывкой водой.

Результаты анализа необходимо сопровождать указанием метода определения.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО) СОСТАВА

ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ АРЕОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Определение гранулометрического (зернового) состава глинистых грунтов ареометрическим методом производят путем измерения плотности суспензии ареометром в процессе ее отстаивания.

Для определения гранулометрического (зернового) состава глинистых грунтов необходима следующая аппаратура:

ареометр со шкалой 0,995—1—1,030 и ценой давления, 0.001; набор сит с поддоном; сита с размером отверстий 10; 5; 2; 1.0; 0,5; 0,25; 0,1 мм; весы лабораторные по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328; стаканчики стеклянные по ГОСТ 25336; ступка фарфоровая по ГОСТ 9147; пестик по ГОСТ 9147 с резиновым наконечником; чашка фарфоровая по ГОСТ 9147; нож; эксикатор по ГОСТ 25336 с прокаленным хлористым кальцием по ГОСТ 4161; колба коническая плоскодонная емкостью 750—1000см'; воронки по ГОСТ 25336; цилиндр мерный емкостью 1 л и диаметром 60±2 мм; термометр с погрешностью до 0.5⁰ С по ГОСТ 215; мешалка; секундомер; промывалка; пипеткана 25 мл; обратный холодильник; 4% или 6,7%-ный пирофосфорнокнслый натрий по ГОСТ 342; 25%-ный раствор аммиака по ГОСТ 3760; баня песчаная.

Следует отобрать методом квартования среднюю пробу грунта весом около 200 гс в воздушно-сухом состоянии и просеять сквозь набор сит с размером отверстий 10; 5; 2; 1 мм.

Взвешивают фракции грунта, задержавшиеся на ситах и прошедшие в поддон.

Примечание. Если в образце нет крупных частиц, просеивание сквозь сито с размером отверстий 2 мм и более не производят.

Отбирают методом квартования среднюю пробу из грунта, прошедшего сквозь сито с размером отверстий 1 мм, в заранее взвешенную фарфоровую чашку и взвешивают ее. Вес средней пробы должен быть для глин около 20 г, для суглинков — около 30 г, для супесей — около40 г.

Из грунтов, содержащих органические вещества, следует отбирать пробу грунта с учетом природной влажности, соответственно увеличив величину пробы.

Одновременно с взятием средней пробы для определения гранулометрического состава отбирают пробы грунта весом не менее 15 г каждая для определения гигроскопической или природной влажности и удельного веса по ГОСТ 5180 (3).

Производят опробование суспензии грунта на коагуляцию. Отбирают методом квартования пробу грунта весом около 2 гс, растирают ее с 4—6 см³ дистиллированной воды в фарфоровой чашке пестиком с резиновым наконечником. Затем доливают в чашку еще 14—16 см³ дистиллированной воды и кипятят суспензию в течение 5—10 мин. Выливают суспензию в пробирку или в мерный цилиндр емкостью 100—150 см³ к доливают дистиллированную воду в таком количестве, чтобы объем суспензии был равен около 100 см³ для глин,

70 см³ — для суглинков и 50 см³ — для супесей.

Взбалтывают суспензию и оставляют в покое на сутки. Если суспензияза это время коагулирует, выпавший на дно пробирки (или мерного цилиндра) осадок должен иметь рыхлую, хлопьевидную структуру, а жидкость под осадком должна быть прозрачная.

При разделении на фракции пробы грунта, суспензия которой при опробовании на коагуляцию не коагулирует, для промывания, смывания осадков и разбавления суспензии должна применяться дистиллированная вода с добавлением на 1 л 0,5 см³ 25%-ного раствора аммиака.

Среднюю пробу грунта, суспензия которого при опробовании на коагуляцию не коагулирует, переносят в колбу емкостью 750—1000 см³, смывая остаток пробы в чашке струёй воды из промывалки. Доливают в колбу воду, чтобы общее количество ее было десятикратным по отношению к весу средней пробы грунта. Грунт, залитый водой, выдерживают одни сутки.

После суточной выдержки в колбу следует прибавить 1 см³ 25%-ного раствора аммиака, закрыть колбу пробкой с обратным холодильником или воронкой диаметром 4—5 см и кипятить суспензию в течение 1 ч (кипячение не должно быть бурным). После кипячения необходимо охладить суспензию да комнатной температуры.

Суспензию необходимо слить в стеклянный цилиндр емкостью 1 л сквозь сито с размером отверстий 0,1 мм, помещенное в воронку диаметром приблизительно 14 см. Оставшиеся на внутренней поверхности колбы частицы грунта следует тщательно смыть водой из промывалки.

К средней пробе грунта, суспензия которого при опробовании на коагуляцию коагулирует, добавляют воду, взбалтывают и сливают взвесь в стеклянный цилиндр сквозь сито с размером отверстий 0.1 мм, не производя размачивания в течение суток и последующего кипячения.

Задержавшиеся на сите частицы и агрегаты грунта необходимо смыть струёй воды в фарфоровую чашку, где их тщательно растереть пестиком с резиновым наконечником. Слить образовавшуюся в чашке взвесь в цилиндр сквозь сито с размером отверстий 0,1 мм. Растирание осадка в чашке и сливание взвеси сквозь сито в цилиндр следует продолжать до полного осветления воды над частицами, оставшимися на дне чашки.

Частицы грунта, задержавшиеся на сите, надлежит добавить к частицам, оставшимся на дне фарфоровой чашки, перенести их в заранее взвешенный фарфоровый тигель или стеклянный стаканчик, выпарить на песчаной бане, высушить всушильном шкафу до постоянного веса.

Высушенные до постоянного веса частицы грунта следует просеять сквозь сита с размером отверстий 0.5; 0,25 и 0,1мм.

При анализе грунтов, содержащих органические вещества, частицы следует просеять сквозь набор сит с размером отверстий 10; 5; 2; 1; 0.5; 0.25; 0.1 мм.

Частицы грунта, прошедшие сквозь сито с размером отверстий 0,1 мм. следует перенести в цилиндр с суспензией. Фракции грунта, задержавшиеся на ситах, следует взвесить. Суспензию в мерном цилиндре необходимо довести до объема I л.

При анализе грунта, суспензия которого при опробовании на коагуляцию коагулирует, перед доливанием воды в цилиндр добавляют в него 25 см³ 4% или 6,7%-ного пирофосфорнокислого натрия: 4% — из расчета на безводный пирофосфорнокислый натрий (Na₄P₂O₇); 6,7% — из расчета на водный пиро-фосфорнокнслый натрий (Na₄P₂O₇*10H₂0).

Проведение испытания

Суспензию следует взболтать мешалкой в течение 1 мин до полного взмучивания осадка со дна цилиндра, не допуская выплескивания суспензии, и отметить по секундомеру время окончания взбалтывания.

Определить по таблице 1.47 время взятия отсчета по ареометру после окончания взбалтывания суспензии. Затем за 10—12 с до замера плотности суспензии следует осторожно опустить в нее ареометр, который должен свободно плавать, не касаясь стенок цилиндра, и взять отсчет по ареометру. Продолжительность взятия отсчета по ареометру должна быть не более 5—7 с.

Таблица 1.47.

Диаметр фракции зерен грунта, мм	Время от конца взбалтывания суспензии до замера ее плотности
Менее 0.05 Менее 0.01 Менее 0.005	1 мин 30 мин 3 час

Примечание. Для удобства работы с ареометром следует брать упрощенные отсчеты, т. е. в отсчете плотности суспензии на шкале ареометра отбросить единицу и перенести запятую на три знака вправо; в этом случае деления будут представлять собой целые числа, а десятитысячные, которые берут на глаз, — десятые.

Контроль за температурой суспензии необходимо осуществлять замером температуры с погрешностью до 0.5°С в течение первых 5 мин (до начала опыта) и затем после каждого замера плотности суспензии ареометром. При температуре, отличающейся от плюс 20°С, к отсчетам по ареометру, снимаемым с учетом примечания к п. 3.3.2, следует внести температурную поправку, определяемую по таблице 1.48.

В отсчеты плотности суспензии необходимо внести поправки на нулевое показание ареометра, высоту мениска и диспергатор.

Обработка результатов

Процентное содержание фракций грунта размером более 10; 10—5; 5—2; 2—1 мм следует вычислить по формуле (1), при этом вес средней пробы грунта следует определять с поправкой на гигроскопическую или природную влажность.

Таблица 1.48.

Температура суспензии	Поправки к отсчету по ареометру	Температура суспензии	Поправки к отсчету по ареометру	Температура суспензии. •с	Поправки к отсчету по ареометру
10,0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14,0 14,5 15.0 15.5 16.0 16,5	-1.2 -1.2 -1.2 -1.1 -1,1 -1,0 -1.0 -0.9 -0.9 -0.8 -0.8 -0.7 -0.6 -0.6	17.0 17.5 18.0 18.5 19.0 19,5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23,0 23.5	-0,5 -0.4 -0.3 -0,3 -0.2 -0.1 0.0 +0.1 +0.2 +0,3 +0,4 +0,5 +0.6 +0.7	24.0 24,5 25,0 25,5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0	+0.8 +0.9 +1.0 +1.1 +1.3 +1.4 +1,5 +1.6 +1.8 +1.9 +2.1 +2.2 +2.3

Вес средней пробы грунта g₀ в г надлежит вычислить по приведенной ниже формуле с учетом поправки на гигроскопическую влажность — при анализе воздушно-сухих образцов или на природную влажность — при анализе влажных образцов

g₀ = g₁/ (1+0.01* W) (1.16)

где g₀ — вес абсолютно-сухой средней пробы грунта,г;

g₁ — вес средней пробы грунта в воздушно-сухом состоянии (или природ- ной влажности), г;

W — гигроскопическая (или природная) влажность, %.

Содержание фракций грунта размером более 0,5; 0,25мми 0,1 мм

L в % следует вычислять по формуле

L = g_n*(100-k)/ g₀ (1.17)

где g_n— вес данной фракции грунта, высушенной до постоянного веса, г;

g₀ — вес средней пробы грунта с поправкойна гигроскопическую (или природную) влажность (взятой для ареометра) г;

k — суммарное содержание фракции грунта размером более - 1.0мм,%.

По данным каждого замера ареометром надлежит вычислить суммарное содержание грунта Lc в % по формуле

Lc = g_sRn*(100—k)/ (g_s-g_w* g₀) (1.18)

где Lc — суммарное содержание всех фракций грунта менее данного диаметра, %;

g_s — удельный вес грунта, г/см³;

g_w — удельный вес воды, равный 1 г/см³;

g₀ — вес абсолютно-сухой средней пробы грунта, г;

Rn— показания ареометра с поправками;

k — суммарное содержание фракций грунта размером более 1 мм, %.

Определив суммарное процентное содержание фракций грунта с помощью ареометра, необходимо вычислить процентное содержание каждой фракции грунта последовательными вычитаниями из большой величины меньшей.

Фракцию 0.10—0,05 мм находят по разности: из 100% вычитают сумму всех фракций, определяемых с помощью аэрометра и ситовым анализом.

Результаты анализа надлежит регистрировать в журнале, в котором указывают процентное содержание в грунте фракций размером более 10; 10—5; 5—2; 2—1; 1—0,5; 0.5—0,25; 0,25—0,1; 0,1--0,05; 0,05—0,01; 0,01—0,005и менее 0,005 мм, а также методы подготовки грунта к анализу.

Результаты анализа необходимо сопровождать указанием процентного содержания гигроскопической (или природной) влажностии химического вещества, применяемого для стабилизации суспензии.

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 157; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!