Определение плотности частиц грунта (гост 5180-84)

 

Плотность частиц грунта ρ_S - отношение массы сухого грунта m к объему V его частиц, измеряется в г/см³ , кг/м³ , т/м³. Масса сухого грунта определяется непосредственным взвешиванием, а объем твердых частиц в образце - косвенно - взвешиванием в мерном сосуде (в пикнометре) с дистиллированной водой.

 

Необходимые приборы:

1. Технические весы; 2. Фарфоровые или алюминиевые чашечки; 3. Плитка с песчаной баней; 4. Пикнометр емкостью 50-200 см³; 5. Фарфоровая ступка с фарфоровым пестиком; 6. Воронка; 7. Пипетка; 8. Ложечка; 9. Стеклянная палочка.

Техника выполнения опыта:

1. Образец воздушно-cуxoгo грунта измельчают в фарфоровой ступке пестиком. Растертый грунт просеивают через сито с отверстиями 2 мм на чистый лист бумаги и разравнивают слоем 0,5 - I см стеклянной палочкой.

2. Слой грунта разделяют палочкой на квадраты, из которых ложечкой отбирают пробу. При этом величину навески принимают на каждые 100 см³ емкости пикнометра примерно 15 г.

3. Во взвешенный и протарированный сухой пикнометр (масса m₁) осторожно через воронку ложечкой переносят навеску грунта. Пикнометр с грунтом взвешивают (масса m₂ ). Вычитая m₁ из m₂ , устанавливают массу скелета грунта m₀ в пикнометре.

4. В пикнометр с грунтом наливают прокипяченную дистиллированную воду примерно на 0,3-0,5 емкости. Взбалтывают и содержимое колбы кипятят от 30 минут (пески и супеси) до 1часа (суглинки и глины) с целью разрушения структурных агрегатов в грунте и удаления воздуха из суспензии.

5. По окончании кипячения пикнометр охлаждают до комнатной температуры в сосуде с холодной водой или под краном и дополняют до мерной черты на горлышке дистиллированную кипяченую воду, пользуясь при этом пипеткой и доливая воду по каплям.

1. Пикнометр снаружи тщательно вытирают полотенцем, протирают шейку внутри его до мерной черты фильтровальной бумагой, свернутой в трубку, и путем взвешивания устанавливают массу пикнометра с грунтом и водой m_3.
2. Пикнометр освобождают от суспензии, тщательно ополаскивают, наполняют до мерной черты дистиллированной водой определенной температуры, также пользуясь пипеткой и определяют массу пикнометра с водой m_4.
3. Определяют плотность частиц грунта ρ_s по формуле:

, (5)

Вычисления производятся с точностью до 0,01 г/см³, принимая для воды комнатной температуры плотность ρ _в = 1г/см³. Окончательный результат принимается как среднее двух определений при условии, что ρ_s1 - ρ_s2 £ 0,02 г/см³ Данные определений записывают в табл. 5.

Таблица 5

Определение плотности частиц грунта

Номер пикнометра	Масса пикнометра m1, г	Масса пикнометра с грунтом m2,.г	Масса сухого грунта m0, г	Масса пикнометра с грунтом и водой m3 , г	Масса пикнометра с водой m1 , г	Температура воды °С	Плотность частиц грунта ρs г/см^3	Среднее значение (ρs1 + ρs2) /2 г/см^3;

 

9. По найденному значению плотности частиц определяют удельный вес частиц грунта по формуле:

γ_s=ρ_{s *}g, (5а)

 

где ρ_s, - плотность частиц грунта в кг/м³, g - ускорениесилы тяжести в м/с². Величину γ_s используют для определения расчетных характеристик грунта: пористости, коэффициента пористости, степени влажности и полной влагоемкости.

 

Лабораторная работа № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ (ГОСТ 5180-84)

 

Плотностью грунта ρ, г/см³ называется масса единицы объема рассматриваемого грунта. Плотность влажного грунта определяется в лаборатории методом режущего кольца или методом парафинирования. Последний метод находит применение только для связного грунта.

 

1 МЕТОД РЕЖУЩЕГО КОЛЬЦА

 

 

Необходимые приборы:

1. Технические весы; 2. Прибор для отбора монолита грунта; 3. Штангенциркуль; 4. Нож; 5. Стеклянные пластинки размером 100x100 мм.

 

Техника выполнения опыта:

1. Измеряют штангенциркулем внутренний диаметр d и высоту режущего кольца и вычисляют его внутренний объем V в см³. Определяют массу режущего кольца m₁ путем взвешивания на технических весах.

2. Выравнивают ножом поверхность грунта (в массиве или монолите) и ставят на него острым краем режущее кольцо.

3. Используя направляющий цилиндр, вдавливают в грунт режущее кольцо. Выступающий над кольцом грунт срезается ножом, зачищается в уровень с краем кольца и накрывается заранее взвешенной стеклянной пластинкой. Подрезают столбик грунта примерно на 10 мм ниже режущего кольца и подхватывают снизу ножом (или мастерком), перевертывают кольцо. Затем удаляют ножом излишний грунт, зачищают торцовую поверхность, а боковую поверхность кольца тщательно очищают от приставшего грунта и покрывают свободную поверхность грунта заранее взвешенной стеклянной пластинкой.

4. Взвешивают кольцо с грунтом и покрывающими его стеклами с точностью до 0,01г и записывают массу m.

5. Плотность грунта вычисляют во формуле: ρ= (m - m₁- m₂ )/V, где m₂- масса покрывающих стекол или пластинок, г; Vобъем грунта в кольце,-см³.

6. Плотность грунта вычисляют с точностью до 0,01 г/см³. При этом делают не менее двух параллельных определений плотности грунта и вычисляют среднее арифметическое при условии, что ρ₁ - ρ₂ £ 0,02 г/см ³ . Результаты опытов записывают в табл. 6.

 

Таблица 6