Определение характеристик пластичности глинистого грунта.

В зависимости от величины влажности глинистые грунты могут находиться

в твердом, пластичном или текучем состоянии, Переход из одного состояния в другое изменяет степень подвижности или степень устойчивости грунта под нагрузкой.

Большое значение для суждения о свойствах грунта имеет определение влажностей, соответствующих переходу грунта из твердого в пластичное

состояние, из пластичного в текучее.

Пластичностью грунта называется способность образовывать с водой массу, которая под влиянием внешних усилий может принимать любую форму без образования трещин и сохранять эту форму после прекращения действия

деформирующего давления.

В пластичном состоянии глинистый грунт обладает значительной упругостью и связностью.

Влажность при которой грунт находится на границе перехода из твердого

состояния в пластичное, принято называть границей раскатывания W_Р

(границей пластичности).

Влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в

текучее, называют границей текучести W_L.

А. Определение влажности грунта на границе текучести W_L

ГОСТ 5184-77

Под границей текучести понимается величина влажности теста, изготовленное

из грунта и воды, при которой балансирный конус А.М. Васильева

погружается под действием собственного веса 76 г. и с углом при вершине 30^о на глубину 10 мм. За 5 сек.

Принадлежности:

1.Балансирный конус А.М. Васильева.

2.Электронные весы A&D ЕК 610 I

3.Стеклянный стаканчик с крышкой или бюкс.

4.Сито с отверстиями о,5 мм.

5.Шпатель

6.Сушильный шкаф ШСУ

7.Ступка с резиновым пестиком.

8.Образец грунта в эксикаторе.

Порядок выполнения работы:

Воздушно сухой грунт размельчается резиновым пестиком, пропускается через сито с отверстиями 0,5 мм. Смачивается водой до получения густого

теста и выдерживается не менее суток в закрытом сосуде.

При определении влажности на границе текучести изготовленное тесто

Тщательно перемешивается и помещается в стаканчик диаметром не менее

4 см. и высотой не менее 2 см. заполняя его без оставления пустот.

Поверхность теста сглаживают шпателем в уровень с краями стаканчика.

К поверхности грунта подносят острие конуса, смазанного тонким слоем жира или вазелина. Затем отпускают конус, позволяя ему погружаться в тесто под действием собственного веса.

Добавлением к тесту нескольких капель воды с последующим перемешиванием или подсушиванием теста добиваются погружения конуса в грунт ровно на 10 мм.

После достижения грунтом границы текучести из теста отбирают пробу грунта не менее 10 г. и высушив его до постоянного веса, определяют влажность на границе текучести. Числовое значение влажности округляют до целых единиц.

Последовательность записи результатов определения:

1.Номер стаканчика или бюкса………………………..г.

2.Вес стаканчика с крышкой g ₁=……….г.

3.Вес влажного грунта со стаканчиком и крышкой g ₂=………г.

4.Вес грунта высушенного до постоянного веса вместе

Со стаканчиком и крышкой g ₃=……………г.

5.Влажность грунта на границе текучести: W_L = 100 %

Б. Определение влажности грунта на границе раскатывания W_Р

ГОСТ 5184-77

Влажность грунта на границе раскатывания W_Р соответствует влажности, при которой грунт теряет пластичность и переходит в твердое состояние. Граница раскатывания качественно соответствует такому состоянию, при котором жгут, раскатанный из грунта до диаметра 3 мм начинает крошиться на кусочки до 1 см длиной. Далее определяется влажность полученного грунта.

Принадлежности:

1.Электронные весы A&D ЕК 610 I

3.Стеклянный стаканчик с крышкой или бюкс.

4.Сито с отверстиями о,5 мм.

5.Шпатель

6.Сушильный шкаф ШСУ

7.Ступка с резиновым пестиком.

8.Образец грунта в эксикаторе.

9. Стекло.

Порядок выполнения работы

Проба грунта для определения границы раскатывания берется из того же теста, с которым велась работа по определению границы текучести. Сначала

к тесту добавляют небольшое количество сухого растертого в порошок грунта и тщательно перемешивают до тех пор, пока тесто не перестанет прилипать к рукам. Тогда грунт доводят до пластичного состояния без добавления сухого порошка, переминая комок теста в руках и подсушивая его на воздухе.

Часть приготовленного таким образом грунта раскатывают между ладонями или на стекле в жгут. Раскатывание нужно производить слегка нажимая, так, чтобы глиняный шнур все время вытягивался в длину. Эту операцию необходимо продолжить до тех пор, пока шнур не начнет распадаться, достигнув толщины 3 мм.

При раскатывании необходимо следить за тем, чтобы длина жгута не превышала ширины ладони, так как в этом случае он будет раскрошиваться, не достигнув влажности границы раскатывания, Обломки жгутов собирают в стеклянный стаканчик или в бюкс с притертой крышкой для предохранения грунта от подсыхания.

Раскатывание грунта в жгуты по описанной методике повторяют до тех пор, пока наберется в стаканчике не менее 10 г. обломков жгутов и крошек грунта.

Затем определяют влажность высушиванием по описанной ранее методике. Числовое значение влажности округляют до целых единиц.

Последовательность записи результатов определения:

1.Номер стаканчика или бюкса………………………..г.

2.Вес стаканчика с крышкой g ₁=……….г.

3.Вес влажного грунта (обломков жгутов) вместе

со стаканчиком и крышкой g ₂=………г.

4.Вес грунта высушенного до постоянного веса вместе

Со стаканчиком и крышкой g ₃=……………г.

5.Влажность грунта на границе раскатывания: W_Р = 100 %

В. Определение числа пластичности I_р.

Количественная характеристика пластичности грунта выражается числом

пластичности.

Числом пластичности называется разность значения весовых влажностей

при границе текучести и границе раскатывания:

I _P = W_L – W_P

Чем больше интервал влажностей при котором грунт сохраняет пластичные

свойства, тем пластичнее грунт. В свою очередь, величина числа пластичности зависит от содержания в грунте тонкодисперсных фракций (глинистых и

коллоидных частиц) и характера глинистых минералов, входящих в состав грунта (каолинитовые глины менее пластичны, чем монтмориллонитовые).

Связь числа пластичности с гранулометрическим составом и особенно с содержанием глинистых частиц положена в основу классификации грунтов «Строительных норм и правил» (1954г.)

Глинистые грунты в зависимости от числа пластичности подразделяются на виды согласно табл.8

Таблица 8

Песчаные грунты не обладают пластичными свойствами, число пластичности для них меньше 1.

Последовательность записи результатов определения:

1.Влажность не границе текучести W _L =

2.Влажность на границе раскатывания W _P =

3.Число пластичности I_P

4. Наименование вида глинистого грунта по числу пластичности:

Для суждения о состоянии грунтов в природных условиях необходимо сопоставить естественную влажность с определенными в лаборатории

границами раскатывания и текучести.

Если на числовой прямой отложить в масштабе значения весовой влажности, границ раскатывания и текучести, то наложение на график весовой

Естественной влажности грунта в том же масштабе дает наглядное

представление о естественной консистенции грунта:

Состояние грунта

Твердое Пластичное Текучее

0% W_P W_L

Масштаб в 1см. – 3%

Задание 1. Характеристики грунта, определяемые расчетом

А. Плотностью грунта в сухом состоянии r_d называют отношение массы образца грунта, высушенного при температуре 105^oС до постоянной массы, к объему образца ненарушенной структуры.

Ранее определены:

Плотность грунта r [г/см³]

Природная влажность W_tot [%]

r_d = [г/см³ ]

Б. Коэффициентом пористости грунта называют отношение объема пор к объему твердых частиц образца грунта.

Ранее определены:

Плотность частиц грунта r_S [г/см³]

Природная влажность грунта W_tot [%]

Плотность скелета грунта r_d [г/см³]

е = [д.е ]

В. Пористостью грунта n называют отношение объема пор к объему всего образца.

Ранее определен:

Коэффициент пористости е [дол.ед.]

n = e · 100 / (1 + e) или n = (1 – r _d /r_S ) · 100

Г. Степенью влажности S_r грунта называют отношение природной влажности к его полной влагоемкости (влажности при полном заполнении пор грунта водой).

Ранее определены:

Плотность частиц грунта r_S [г/см³]

Природная влажность грунта W_tot [дол.ед.]

Коэффициент пористости е [дол.ед.]

Плотность воды r_W [г/см³]

S_r = W_tot ·r_S /e·r_W.

Д. Числом пластичности грунта называют разность влажностей на границе текучести и на границе раскатывания.

Число пластичности характеризует величину интервала влажности, в пределах которого грунт сохраняет пластичное состояние (рис. 1). Величина числа пластичности косвенно отражает содержание в грунте глинистых и коллоидных частиц.

Ранее определены:

Влажность на границе текучести W_L [%]

Влажность на границе раскатывания W_P [%]

I _P = W_L – W_P

Состояние грунта

Твердое Пластичное Текучее

0 W_P W_L

Рис. 1

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: