Метод лабораторного определений максимальной

ПЛОТНОСТИ

Метод определения максимальной плотности по ГОСТ 22733 применяется для глинистых, песчаных и гравийных грунтов, содержащих не более 10% зерен крупнее 10 мм и с относительным содержанием органического вещества менее 0.1%.

Метод заключается в установлении зависимости плотности сухого грунта (плотности скелета грунта) от его влажности при трамбовании образцов с постоянной затратой работы на их уплотнение и в определении по этой зависимости максимальной величины плотности сухого грунта (плотности скелета грунта) (r_d_макс). Влажность, при которой достигнута максимальная плотность сухого грунта, является оптимальной влажностью (W_опт). Максимальная плотность сухого грунта используется для контроля качества уплотнения слоя земляного полотна в определении коэффициента уплотнения (Ку).

Для установления зависимости плотности сухого 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 сухого грунта.

Испытание грунтов осуществляют в приборе СоюздорНИИ для стандартного уплотнения грунтов (см. рис. 1) путем послойного трамбования грунта ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 300мм; при этом общее число ударов должно составить 120..Все результаты, получаемые в процессе подготовки и испытаний грунта, должны заноситься в журнал определения максимальной плотности сухого грунта.

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. 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.

Рис.1

Схема прибора СоюздорНИИ для стандартного уплотнения грунтов

1—поддон; 2—разъемный цилиндр емкостью 1000 см³; 3—кольцо; 4 — насадка; 5—наковальня; 6—груз массой 2.5 кг; 7—направляющий стержень; 8—ограничительное кольцо; 9—зажимные винты.

Для проведения испытаний требуются следующне приборы, оборудование и инструменты: прибор СоюздорНИИ для стандартного уплотнения грунтов; весы настольные гирные или циферблатные по ГОСТ 23711; весы лабораторные по ГОСТ 24104; гири по ГОСТ 7328;машина растирочная (бегуны лабораторные) или ступка № 7 (диаметром по верху 240 мм) с пестиком, снабженным резиновым наконечником, по ГОСТ 9147; шкаф сушильный; сито с отверстиями 10 мм; эксикатор типа Э-250 по ГОСТ 25336; чашки металлические емкостью не менее 5 л; цилиндры мерные с носиком емкостью 100 и 500 мл по ГОСТ 1770; лопаточка-мастерок; линейка металлическая длиной 30 см по ГОСТ 427; штангенциркуль ШЦ-1-125 модель 183 по ГОСТ 166; нож лабораторный; стаканчики алюминиевые для взвешивания;

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 испытании в приборе СоюздорНИИ.

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.

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); взвешивание (масса m₁ ); просеивание сквозь сито с отверстиями размером 10мм; отбор проб массой не менее 30 г из грунта, прошедшего сквозь сито, для определения влажности (W₁) по ГОСТ 5180; взвешивание зерен размером крупнее 10мм (масса m₂) и отбор из них проб для определения влажности (W₂) и плотности зерен (r) по ГОСТ 8269.

Содержание в грунте зерен крупнее 10мм (X) в процентах устанавливают по формуле

Х = (m_2*(1+0.01W₁%)*100/(m_1*(1+0.01W₂%) (1.33)

Выделение отдельных проб массой 2,5 кг и подготовкаихк испытанию должны производиться в следующем порядке:

перемешивают грунт, прошедший сквозь сито, и распределяют его ровным

слоем на листе картона, фанеры или плотной бумаги; выделяют не менее двух отдельных проб массой 2,5 кг каждая (m₃) методом квартования и отбирают их в металлические чашки для испытания; отобранные отдельные пробы грунта доувлажняют до исходной влажности (W₃), принимаемой равной 4% для песчаных, гравийных грунтов и 8% для глинистых грунтов.

Необходимое для доувлажнения пробы грунта количество воды (Q) определяют по формуле

Q = (m₃*0.01(W₃% - W₁%))/(1 + 0.01W₁%) (1.34)

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.

Подготовка прибора

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 127мм; определяют массу (m₄) собранного контейнера (цилиндр с поддоном и кольцом) с погрешностью до 1 г и заносят данные в журнал; устанавливают собранный контейнер прибора на жесткое неподвижное основание массой не менее 50 кг.

Проведение испытаний

Испытания грунта проводят последовательно с отдельными пробами грунта. Влажность пробы при первом испытании должна равняться исходной. 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 m₃ — массу грунта, оставшегося от предыдущего испытания, а за W₁ и W₃ — соответственно влажности, задаваемые при предыдущем и очередном испытаниях.

Каждую отдельную пробу следует испытывать не более трех раз. При испытании грунтов, содержащих зерна, легко разрушающиеся при трамбовании, каждую пробу испытывают только один раз. Уплотнение грунта каждой пробы должно выполняться путем последовательного трамбования трех слоев.

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 (m₅) с погрешностью до 1 г и рассчитывают плотность влажного образца грунта (r) с погрешностью до 0,01 г/см³ по формуле:

r = (m₅ - m₄)/ V (1.35)

где V — емкость цилиндра, равная 1000 см³;

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; извлеченный из цилиндра грунт присоединяют к оставшейся в. чашке части пробы, растирают, перемешивают и взвешивают. Затем повышают влажность пробы. После добавления воды грунт перемешивают, накрывают влажной тканью и выдерживают не менее 15 мин.

Испытания по определению максимальной плотности сухого 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.

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!