Определение влажности и плотности грунта: основные методы

0
229

Плотность и влажность грунта – основные физические характеристики, на основании которых рассчитывают важные дополнительные параметры. В частности, удельный вес, коэффициенты водонасыщения и пористости. Эти данные необходимы для расчетов при проведении всевозможных проектно-строительных работ.Перед началом строительства грунт участка обязательно исследуют

Плотность

Прежде чем начать разговор о том, как измерить плотность грунта, давайте вспомним, что она собой представляет. Под этим понятием подразумевают соотношение массы к полному объему. Существует два варианта вычисления пропорции: метод режущего кольца и парафинирование. Таблица естественной плотности грунта включает показатели от 2,2 до 1,4 г/см³.методыа) метод режущего кольца;                 б) метод лунки;        в) метод взвешивания в воде

Режущее кольцо

Для проведения данного исследования потребуется специальное кольцо-пробоотборник, соответствующее следующим параметрам:

  • сталь с антикоррозийным покрытием или другой подходящий материал, не уступающий по прочности;
  • внутренний диаметр больше 5 см;
  • высота от 0,3 до 0,8 диаметра;
  • стенка толщиной 1,5-2,0 мм;
  • угол заточки резца до 30 градусов.

Измерять плотность грунта методом режущего кольца по ГОСТ 5180-84 можно только пронумерованными пробоотборниками. Должен быть указан точный вес, высота и диаметр. На основании этих данных определяют внутренний объем инструмента (погрешность не выше 0,1 см³). Чтобы установить плотность грунта методом режущего кольца, образец помещают в смазанный пробоотборник.Метод режущего кольца – это просто и эффективно

Инструмент аккуратно вдавливают в материал острой кромкой, формируя столбик. Наполнив, снизу подхватывают тонкой пластиной, такую же кладут сверху. Всю эту конструкцию взвешивают. Расчет плотности грунта методом режущего кольца проводится по достаточно простой формуле. От полученной массы отнимают аналогичные показатели пластинок и пробоотборника и делят на внутренний объем, определенный раньше.

ρ = (m2-m0-m1) / V,

где m0 – масса кольца, смазанная вазелином,

m1 – масса пластины,

m2 – масса кольца с грунтом и пластиной

V – внутренний объем кольца.

Парафинирование

Этот способ используют при изучении глинистых масс. Чтобы рассчитать плотность грунта методом парафинирования, потребуется следующее оборудование и материалы:

  • парафин;
  • сосуд с водой;
  • технические весы высокой точности (погрешность меньше 0,01 г);
  • нож, сосуд для нагрева парафина, прочная тонкая леска с петлей.

Для начала работы необходим округлый образец объемом от 50 см³. Нужную форму можно придать, обрезав ножом острые края. Пробник взвешивают, после чего на пару секунд погружают в горячий парафин (нагретый примерно до 60 °С). Если оболочка получилась недостаточно плотной и ровной, процедуру повторяют. Необходимо, чтобы образовалась качественная пленка толщиной до миллиметра.Парафинирование применяют для глинистых грунтов

Порядок определения плотности грунта методом парафинирования требует взвешивания полученного образца в воде. На охлажденный пробник надевают петлю из прочной двадцатисантиметровой нити. Его помещают в сосуд с водой и подвешивают к одной чаше весов. Важно, чтобы образец полностью погрузился в жидкость, не касаясь при этом стенок и дна.

Прежде чем определять плотность грунта методом парафинирования по ГОСТу, необходимо убедиться в надежности парафиновой оболочки. Пробу извлекают из воды, насухо обтирают и взвешивают еще раз традиционным способом. Если образец потяжелел более чем на 0,02 г, испытание прекращают и начинают повторное тестирование с новым материалом. Это означает, что «скорлупа» недостаточно герметична.

Расчет плотности грунта методом парафинирования основывается на таких показателях, как масса пробника (начальная, после образования оболочки в воде и на суше) и плотность парафина. Данный способ подходит только для глинистых материалов, поэтому к нему прибегают не так часто.

Влажность

Определение влажности грунта требует установить соотношение массы удаленной воды к аналогичному показателю высушенного образца.

Формула для определения влажности грунта (W):

W= mвлаги/mсух.грунта

Для решения этой задачи используют пробы весом до 50 г. Материал помещают в абсолютно сухую, предварительно взвешенную емкость и наглухо закрывают. Этот способ определить оптимальную влажность грунта называется высушиванием до постоянной массы.Определить влажность грунта поможет высушиваниеСтаканчик с обычным грунтом взвешивают и помещают в сушильный шкаф с постоянной температурой 105°С. Сначала он «греется» пять часов, при необходимости повторяются двухчасовые сеансы. Загипсованные пробы обрабатывают при 80°С на протяжении восьми часов. Следующие этапы длятся по два часа. Песку достаточно трех и одного часа соответственно. По окончании сушки материал охлаждают и взвешивают. Выделившуюся воду тоже. Получив нужные данные, приступают к расчету главного показателя.

Таблица 1. Ориентировочная влажность грунтов

 Вид грунта

 Показание оптимальной влажности

 песок 8-13%
 супесь 9-15%
 суглинок 12-22%
 глина 16-26%

Определение плотности грунта методом режущего кольца и парафинирования, равно как и установление влажности посредством высушивания, проводится в лабораторных условиях. Процессы требуют наличия специализированного оборудования и квалифицированных исполнителей. Больше актуальной информации по этой теме вы можете получить на нашем сайте.

Оставьте комментарий

Please enter your comment!
Please enter your name here