Определение плотности грунта методом парафинирования

(по ГОСТ 5180-84)

2.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ

Научиться определять плотность различных по консистенции грунтов, используя метод парафинирования.

2.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Данный метод определения плотности применяется в случае, если в образец по каким-то причинам (твердая консистенция, включения гипса или гравия и т. д.) невозможно погрузить режущее кольцо. Определение объема производят согласно следствию из закона Архимеда: тело вытесняет объем жидкости, равный своему объему.

2.3. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1. Образец грунта;

2. Кастрюля с парафином;

3. Стакан с водой;

4. Пипетка;

5. Нож с прямым лезвием;

6. Игла;

7. Весы с разновесами.

2.4. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Вырезают образец грунта округлой формы диаметром 3-4 см.

2. Образец грунта обвязывают ниткой и взвешивают.

3. Образец грунта парафинируют, опуская несколько раз в расплавленный парафин. Обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке пузырьки воздуха следует проколоть иглой, загладить и повторно запарафинировать.

4. Взвешивают образец грунта с парафином.

5. Взвешивают стакан с водой;

6. Стакан с водой оставляют стоять на весах. Над стаканом устанавливают штатив. Привязывают грунт за нитку к штативу и погружают его в стакан с водой. Производят взвешивание.

Записывают данные в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Результаты определения плотности грунта методом парафинирования

Вес грунта m1, г	Вес запарафинированного грунта m2, г	Вес сосуда с водой m3, г	Вес сосуда с водой и запарафинированным грунтом m4, г	Рассчитывают плотность грунта при природной влажности по формуле:

Здесь ρ_п = 0,9 г/см³ – плотность парафина, ρ_w = 1,0 г/см³ – плотность воды.

Варианты заданий:

2.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое плотность грунта при естественной влажности?

2. Как в данном методе определяется объем грунта?

3. В чем измеряется плотность?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Определение плотности твердых частиц грунта (по ГОСТ 5180-84)

3.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ

Научиться определять плотность твердых частиц грунтов, используя пикнометр.

3.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

В данной работе, как и в предыдущих, определение массы частиц грунта не вызывает затруднений. Достаточно избавиться от воды в порах грунта. Для этого кладем его в сушильный шкаф и сушим в течение 6 часов при температуре 105 ^о С.

Более интересным является определение объема. Сложность заключается в следующем. Во-первых, для этого подходит только один метод – метод вытеснения воды. Во-вторых, в природном состоянии, частицы в грунтах находятся в виде слепленных микроагрегатов и между ними образуются поры, в которые вода не может проникнуть. А нам необходимо чтобы каждая частица вытесняла только свой объем жидкости, без объема пор. То есть необходимо оторвать частицы друг от друга – разорвать структурные связи грунта. Это достигается кипячением и добавлением специальных веществ – диспергаторов.

3.3. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1. Образец грунта;

2. Сито с диаметром ячейки 2 мм;

3. Пикнометр;

4. Весы с разновесами;

5. Песчаная баня;

6. Щипцы;

7. Пипетка.

3.4. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Взвесить сухой чистый пикнометр.

2. Взять навеску сухого грунта, предварительно просеянного через сито с отверстиями 2 мм, весом 10 – 15 г. и насыпать в пикнометр.

3. Взвесить пикнометр с грунтом.

4. Налить в пикнометр дистиллированной воды приблизительно до половины его объема (широкой части). Осторожно взболтать до получения суспензии (однородной массы). Протереть дно пикнометра, если оно мокрое, и кипятить на песчаной бане в течение 40 – 50 минут.

5. Щипцами снять пикнометр с песчаной бани и дать остыть до комнатной температуры. Пипеткой долить дистиллированной воды до риски, нанесенной на горлышке пикнометра.

6. Вылить из пикнометра суспензию, промыть его, заполнить дистиллированной водой до риски и взвесить.

7. Вылить воду из пикнометра и поставить его сушить, а данные занести в таблицу 3.1.

Таблица 3.1.

Результаты определения плотности твердых частиц грунта

Вес пикнометра m1, г	Вес пикнометра с грунтом m2, г	Вес пикнометра с грунтом и водой m3, г	Вес пикнометра с водой g4, г	Плотность твердых частиц грунта , г/см3

Варианты заданий:

3.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Поясните физический смысл плотности твердых частиц грунта?

2. Как в данном методе определяется объем грунта?

3. В чем измеряется плотность?

4. Защита проводится в виде собеседования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Определение природной влажности грунта (по ГОСТ 5180-84)

4.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ

Научиться определять природную влажность грунта.

4.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

В природном состоянии в грунтах обычно содержится некоторое количество воды. Чтобы учитывать эту составляющую грунтов был введен параметр влажность.

Влажностью грунта называют отношение массы воды к массе сухого грунта.

Эта характеристика используется при определении производных характеристик грунта, а также при определении показателя текучести (консистенции) грунта.

Определение производных физических характеристик.

Плотностью скелета грунта называют отношение веса сухого грунта ко всему объему грунта.

, г/см³

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

Если величина плотности твердых частиц грунта в лабораторной работе № 1, опыт 3 выходит за пределы 2,68 – 2,72, то в этом случае ее необходимо принять 2,70 г/см³.

Коэффициент пористости грунта должен быть вычислен с точностью до 0,001.

Пористостью грунта называют отношение объема пор к объему всего грунта.

Степенью влажности грунта называют отношение природной влажности к полной влагоемкости грунта, или это степень заполнения пор водой.

По степени влажности грунта необходимо сделать вывод: маловлажный, влажный или водонасыщенный грунт.

Плотность грунта с учетом взвешивающего действия воды необходимо определять для грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод.

, г/см³.

4.3. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1. Бюкс;

2. Нож с прямым лезвием;

3. Весы с разновесами;

4. Сушильный шкаф с термометром до 150 ^о С.

4.4. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Взвесить пустой бюкс.

2. Поместить в бюкс навеску природного грунта весом 10 – 20 г и взвесить.

3. Бюкс с грунтом поставить в сушильный шкаф и высушить при температуре 105 ^о С в течение 6 часов.

4. Взвесить бюкс с высушенным грунтом.

5. Опять поставить бюкс с грунтом на 2 часа в сушильный шкаф.

6. По прошествии двух часов вытащить бюкс с грунтом и взвесить.

7. Сравнить результаты двух (после 6ти часов и после 8ми часов) взвешиваний сухого грунта, если они отличаются более чем на 0,02 г. Бюкс опять ставят в сушильный шкаф на два часа. Если же отличие менее 0,02 г последняя масса принимается за постоянную массу сухого грунта.

8. Очистить бюкс. Все данные занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Результаты определения природной влажности грунта

Вес бюкса m1, г	Вес бюкса с влажным грунтом m2, г	Вес бюкса с сухим грунтом m3, г	Природная влажность грунта

Варианты заданий:

4.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое естественная влажность?

2. Что значит высушивание до постоянной массы?

3. В чем измеряется влажность?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

. Определение влажности на границе раскатывания (по ГОСТ 5180-84)

5.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ

Научиться определять влажность грунта на границе раскатывания.

5.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Влажность на границе раскатывания W_p определяется только для глинистых грунтов, так как они обладают пластичностью.

Граница (предел) раскатывания W_p соответствует влажности, при незначительном превышении которой грунт переходит из твердого состояния в пластичное.

Влажность на границе раскатывания W_p соответствует весовой влажности грунта, при которой грунт, раскатываемый в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на кусочки длиной 3 – 10 мм.

Влажность на пределе раскатывания W_p необходима для определения классификационной характеристики глинистых грунтов – числа пластичности.

5.3. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1. Бюкс;

2. Нож с прямым лезвием;

3. Весы с разновесами;

4. Сушильный шкаф с термометром до 150^оС;

5. Коврик из оргстекла или линолеума.

5.4. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Берут навеску сухого протертого грунта, добавляют воды и перемешивают. Влажный грунт раскатывают в жгут диаметром около 3 мм.

2. Если при указанной толщине жгут не крошится, то необходимо перемять, добавить немного сухого грунта и снова раскатать. Если жгут крошится при большей толщине, то необходимо добавить немного воды и повторить опыт.

3. Таким образом, необходимо довести до границы раскатывания 10 – 15 грамм грунта и определить его влажность, как это производилось в опыте 1 этой работы.

4. Все данные заносят в таблицу 5.1.

Таблица 5.1.

Результаты определения влажности грунта на пределе раскатывания

Вес бюкса m1, г	Вес бюкса с влажным грунтом m2, г	Вес бюкса с сухим грунтом m3, г	Влажность на границе текучести

Варианты заданий:

5.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение влажности на границе раскатывания W_p.

2. Что необходимо делать, чтобы получить грунт с влажностью на границе раскатывания?

3. Зачем нужна влажность на границе раскатывания W_p?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Определение влажности на границе текучести (по ГОСТ 5180-84)

 

6.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ

Научиться определять влажность грунта на границе текучести.

 

6.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Влажность на пределе текучести W_L необходима для определения классификационной характеристики глинистых грунтов – показателя консистенции.

Показатель текучести (консистенции) грунта характеризует состояние грунта в зависимости от влажности.

Показатель текучести грунта используется при выборе глубины заложения подошвы фундамента, при определении расчетного сопротивления грунта, при определении несущей способности сваи.

По полученному значению показателя текучести необходимо определить вид и состояние грунта.

 

6.3. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1. Сухой грунт;

2. Бюкс (металлический сосуд с крышкой);

3. Шпатель и чашечка с подставкой;

4. Весы;

5. Сушильный шкаф с термометром до 150^оС;

6. Конус Васильева;

7. Солидол (технический вазелин)

 

 

6.4. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. К навеске сухого протертого через сито грунта необходимо добавить воды и перемешать. Влажный грунт поместить в чашечку. Чашечку установить на специальную подставку.

2. Подготовить конус Васильева, смазывая его острие тонким слоем вазелина. Поднести конус к поверхности грунта и мгновенно отпустить, засечь при этом 5 секунд, позволяя конусу погрузиться в грунт под действием собственного веса.

3. Если погружение конуса менее 10 мм, то в грунт добавляют воды, перемешивают и повторяют опыт. Если погружение конуса более 10 мм, то добавляют сухого грунта, перемешивают и повторяют опыт.

4. Взвесить пустой бюкс.

5. Поместить в бюкс навеску грунта весом 10 – 15 г, закрыть крышкой и взвесить.

6. Бюкс с грунтом поставить в сушильный шкаф с открытой крышкой. Бюкс с грунтом высушивают при температуре 105⁰С в течение 6 часов.

7. Взвешивают бюкс с высушенным грунтом.

8. Повторно поставить бюкс в сушильный шкаф на 2 часа.

9. Взвесить бюкс после второго высушивания.

10. Сравнить веса сухого грунта, после первого высушивания (6 часов) и второго высушивания (8 часов). Если разница между ними менее 0,02 г. Последний вес принимают за вес сухого грунта. Если разница более 0,02 г – сушат еще 2 часа, и так до тех пор пока разница не будет менее 0,02 г.

11. Очищают бюкс. Все данные заносят в таблицу 6.1.

 

 

Таблица 6.1

Результаты определения влажности грунта на пределе текучести

Вес бюкса g1, г	Вес бюкса с влажным грунтом g2, г	Вес бюкса с сухим грунтом g3, г	Влажность на границе текучести

 

Вариант	Вес бюкса m1,г	Вес бюкса с влажным грунтов m2, г	Вес бюкса с сухим грунтом m3, г
	17,2	41,9	37,3
	16,3	42,8	37,8
	18,1	44,5	39,9
	16,5	45,4	40,2
	17,2	43,4	39,2
	16,3	44,2	39,9
	16,5	45,4	40,2
	16,3	44,2	39,9
	18,1	41,9	37,9
	18,1	44,5	39,9
	16,5	45,4	40,2
	17,2	43,4	39,2
	16,3	44,2	39,9
	16,5	45,4	40,2
	17,2	43,4	39,2
	16,3	44,2	39,9
	18,1	41,9	37,9
	16,8	42,8	41,1
	15,9	44,5	41,9
	16,5	44,2	39,8
	17,2	41,9	37,3
	16,3	42,8	37,8
	18,1	44,5	39,9
	16,5	45,4	40,2
	17,2	43,4	39,2
	16,3	44,2	39,9
	16,5	45,4	40,2
	16,3	44,2	39,9
	18,1	41,9	37,9
	16,8	42,8	41,1

 

6.5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение влажности на границе текучести W_L.

2. Что необходимо сделать, чтобы получить грунт с влажностью на границе текучести?

3. Зачем нужна влажность на границе текучести W_L?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

---

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: