Методика исследований, Гранулометрический состав - Влияние состава и состояния глинистых грунтов на морозное пучение

Гранулометрический состав

Определение гранулометрического состава проводилось согласно ГОСТ 12536-79 "Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава"

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

Необходимое оборудование: ареометр, набор сит с поддоном; весы лабораторные, стаканчики стеклянные, ступка фарфоровая, пестик, чашка фарфоровая, нож, эксикатор, шкаф сушильный, колба коническая плоскодонная, воронки, цилиндр мерный, термометр.

Подготовка образца

    1. Следует отобрать методом квартования среднюю пробу грунта весом около 200 г 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. 2. 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 суглников - около 30 г, для супесей - около 40 г. 3. Среднюю пробу грунта, переносят в колбу емкостью 750-1000 см3 смывая остаток пробы в чашке струей воды из промывалки. 4. Доливают в колбу воду, чтобы общее количество ее было десятикратным по отношению к весу средней пробы грунта. Грунт, залитый водой, выдерживают одни сутки. 5. 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 до комнатной температуры. 6. 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. 7. 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. 8. Задержавшиеся на сите частицы и агрегаты грунта необходимо смыть струей воды в фарфоровую чашку, где их тщательно растереть пестиком с резиновым наконечником или пальцем в тонком резиновом чехле. 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. 9. 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 в сушильном шкафу до постоянного веса. 10. Высушенные до постоянного веса частицы грунта следует просеять сквозь сита с размером отверстий 0,5; 0,25 и 0,1 мм. 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. 11. При анализе грунта, суспензия которого при опробовании на коагуляцию коагулирует, перед доливанием воды в цилиндр добавляют в него 25 см3 4% или 6,7%-иого пирофосфорнокислого натрия: 4% - из расчета на безводный пирофосфорнокислый натрий (Na4P2O7); 6,7% - из расчета на водный пирофосфорнокислый натрий (Na4P2O710H2O).

Проведение испытания

    1. 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. 2. Определить по табл. 3.1.1 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 R. Продолжительность взятия отсчета по ареометру должна быть не более 5-7 с.

Таблица 3.1.1

Диаметр фракций зерен

Грунта, мм

Время от конца взбалтывания суспензии до замера ее плотности

Менее 0,05

1 мин

" 0,01

30 мин

" 0,005

3 ч

3. 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 табл. 3.1.2.

Таблица 3.1.2

Температура суспензии, 0С

Поправки к отсчету по ареометру R

Температура суспензии, °С

Поправки к отсчету по ареометру R

Температура суспензии, 0С

Поправки к отсчету по ареометру R

10,0

-1,2

17,0

-0,5

24,0

+0,8

10,5

-1,2

17,5

-0,4

24,5

+0,9

11,0

-1,2

18,0

-0,3

25,0

+1,0

11,5

-1,1

18,5

-0,3

25,5

+1,1

12,0

-1,1

19,0

-0,2

26,0

+1,3

12,5

-1,0

19,5

-0,1

26,5

+1,4

13,0

-1,0

20,0

0,0

27,0

+1,5

13,5

-0,9

20,5

+0,1

27,5

+1,6

14,0

-0,9

21,0

+0,2

28,0

+1,8

14,5

-0,8

21,5

+0,3

28,5

+1,9

15,0

-0,8

22,0

+0,4

29,0

+2,1

15,5

-0,7

22,5

+0,5

29,5

+2,2

16,0

-0,6

23,0

+0,6

30,0

+2,3

16,5

-0,6

23,5

+0,7

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

Обработка результатов

1. 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

2. Вес средней пробы грунта g0 в гс надлежит вычислить по формуле (2) с учетом поправки на гигроскопическую влажность - при анализе воздушно-сухих образцов или на природную влажность - при анализе влажных образцов

Где g0 - вес абсолютно-сухой средней пробы грунта, гс;

G1 - вес средней пробы грунта в воздушно-сухом состоянии (или природной влажности), гс;

W - гигроскопическая (или природная) влажность, %

3. Содержание фракций грунта размером более 0,5; 0,25 мм и 0,1 мм L в % следует вычислять по формуле

Где gп - вес данной фракции грунта, высушенной до постоянного веса, г;

G0 - вес средней пробы грунта с поправкой на гигроскопическую (или природную) влажность" (взятой для ареометра) г;

R - суммарное содержание фракции грунта размером более 1,0 мм, %.

4. По данным каждого замера ареометром надлежит вычислить суммарное содержание грунта LC в % по формуле

Где LC - суммарное содержание всех фракций грунта менее данного диаметра;

C - удельный вес грунта, гс/см3;

W - удельный вес воды, равный 1 гс/см3;

G0 - вес абсолютно-сухой средней пробы грунта, г;

Rп-- показания ареометра с поправками.

    5. Определив суммарное процентное содержание фракций грунта с помощью ареометра, необходимо вычислить процентное содержание каждой фракции грунта последовательными вычитаниями из большой величины меньшей. 6. Фракцию 0,10-0,05 мм находят по разности: из 100% вычитают сумму всех фракций, определяемых с помощью аэрометра и ситовым анализом. 7. Результаты анализа, надлежит регистрировать в журнале (см. приложение 1), 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; 0,01-0,005 и менее 0,005 мм, а также методы подготовки грунта к анализу.

Результаты анализа необходимо сопровождать указанием процентного содержания гигроскопической (или природной) влажности и химического вещества, примененного для стабилизации суспензии.

Похожие статьи




Методика исследований, Гранулометрический состав - Влияние состава и состояния глинистых грунтов на морозное пучение

Предыдущая | Следующая