Определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта в приборе стандартного уплотнения

 

При устройстве искусственно улучшенных оснований, засыпке грунтом пазух фундаментов, возведении насыпей при планировке территории или прокладке дорог приходится уплотнять грунт, в т. ч. и пылевато-глинистый. Для оценки уплотняемости грунт при данной влажности подвергают исследованию в приборе для стандартного уплотнения.

 

 

Рис. 4  Прибор стандартного уплотнения грунта:

1 – поддон; 2 – разъемная форма; 3 – зажимное кольцо; 4 – насадка;

5 – наковальня; 6 – груз массой 2,5 кг; 7 – направляющая штанга;

8 – ограничительное кольцо; 9 – зажимные винты; 10 – образец грунта

 

Грунт укладывают в прибор слоями, и каждый слой уплотняют 40 ударами стандартного груза, сбрасываемого с определенной высоты. Таким образом исследуют один и тот же грунт при различных влажностях.

После уплотнения определяют плотность (объемную массу) грунта р и влажность W. Затем вычисляют плотность (объемную массу) скелета грунта ρ_d, характеризующую его уплотненность, и строят графическую зависимость ρ_d – w.

По графику определяют влажность, при которой стандартным уплотнением достигается наибольшая плотность скелета грунта ρ_d. Эта влажность называется оптимальной влажностью W_opt, так как грунт, характеризуемый такой влажностью, при одной и той же затрате энергии может быть уплотнен до наибольшей плотности скелета грунта.

Маловлажные грунты плохо уплотняются из-за трения между частицами,  препятствующего их взаимному перемещению. В насыщенных водой грунтах нагрузка при уплотнении воспринимается, главным образом, пóровой водой и тоже не приводит к желаемому результату. Наибольшего уплотнения можно достичь при оптимальной влажности, когда комочки разрушаются сравнительно легко, а частицы грунта, имея на контактах смазку в виде пленок воды, более компактно укладываются в объеме грунта.

Оптимальная влажность зависит от состава грунта, характера уплотняющего воздействия, его интенсивности и количества работы, затраченной на уплотнение. Показателем степени уплотненности грунта служит величина объемного веса скелета.

Наибольшее значение ρ_d, достигнутое в приборе стандартного уплотнения при оптимальной влажности, называется оптимальной плотностью скелета грунта ρ_{d, opt}.

При устройстве искусственно улучшенных оснований и насыпей плотность скелета грунта обычно задается в долях единицы; за единицу принимается ρ_{d, opt}. Иногда для пылевато-глинистых грунтов в качестве оптимальной приближенно принимается влажность на границе раскатывания.

 

 

Необходимое оборудование и материалы

· форма для стандартного уплотнения

· ударное устройство

· бюксы алюминиевые

· весы лабораторные

· шкаф сушильный с термометром

· Линейка

Ход  работы

1. Испытание заключается в уплотнении грунта в стандартной форме слоями по 5–6 см  40 ударами груза, падающего с высоты 30 см, по каждому слою. Последний слой грунта засыпается после установки насадки на форму (рис. 4).

2. Уплотнения в форме проводят, последовательно увеличивая влажность грунта, в соответствии с табл. 13, до снижения или стабилизации плотности грунта:

 

таблица 13

 

№

П/п