Определение оптимального гранулометрического

СОСТАВА ГРУНТА.

 

Установлено, что изменяя гранулометрический состав грунта добавками, можно добиться увеличения его прочности. Таким образом, смешивая различные по гранулометрическому составу грунты, можно получить грунт с улучшенными характеристиками, называемый оптимальным.

 

Необходимые приборы:

1.Набор металлических стандартных сит с отверстиями: 10, 7, 5, 3, 2, I, 0,5, 0,25мм; 2.Технические весы; 3. Сушильный шкаф; 4. Фарфоровая ступка с фарфоровым пестиком; 5. Фарфоровые или алюминиевые чашечки; 6. Ложечка; 7. Шпатель или линейка.

Исходные положения, положенные в основу настоящей методики:

1. Для двух фракций диаметры которых относятся как 1:2, пористость будет наименьшей.

2. Весовое соотношение между двумя фракциями, указанных в п.1 равно 0,81 и называется коэффициентом сбега (k).

3. При подборе оптимальных смесей допускается колебание коэффициента сбега в пределах от 0, 65 до 0,9 т.е.

К=

Где g- весовое количество фракций в %.

4. Весовое количество любой фракции находят после преобразования:

G₁ +g₁k + g₂k² +…….g₁ k^n-1 = 100;

откуда

(25)

(26)

5. Построение графика предельных кривых оптимального контура.

По горизонтальной оси откладывают диаметр частиц грунта(сита), по вертикальной – количество частиц в % меньше данного диаметра (полный просев). Общий вид этого графика приведен на рис.7.

 

Техника выполнения работы:

1. Определение гранулометрического состава исходных грунтов (см лабораторную работу №1).

2. Построение графика полных просевов для рассматриваемых грунтов (грунт А и В) и нанесение на него предельных кривых. Пример графика приведен на рис.7.

3. Для фракции, имеющей максимальное отклонение от кривых оптимального контура (на графике фракция для d= 0,25) содержание грунта Б в оптимальной смеси находится из выражения:

(27)

Соответственно содержание грунта А

, (28)

где k₁, k₂, c – значения полных просевов, приведенных на графике.

 

Лабораторная работа № 11

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ЦЕМЕНТОГРУНТОВЫХ СМЕСЕЙ.

 

Грунт, укрепленный цементом принято называть цементогрунтом. Этот материал находит широкое применение в дорожном строительстве.

 

Необходимые приборы и оборудование:

1. Набор металлических стандартных сит; 2.Технические весы; 3.Сушильный шкаф; 4.Фарфоровая ступка с фарфоровым пестиком; 5.Фарфоровые или металлические чашечки; 6.Совок или ложечка; 7.Шпатель; 8.Малый прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов.

Исходные материалы:

Грунты: песчаный грунт; суглинок.

Вяжущие материалы: портландцемент марки 400 и выше.

Активные добавки: хлористый кальций, углекислый натрий.

 

1.Определение гранулометрического состава исходных грунтов.

 

2.Построение графика для подбора состава оптимальной смеси:

По оси координат откладывают процентное содержание фракции исходных грунтов (А и Б) прошедшие через сито данного размера (полные просевы); По оси абсцисс откладываются в логарифмическом масштабе размеры фракций;

3.Построение кривых оптимального контура;

4.Подбор оптимальной смеси.

5.Рассматриваем смесь по одной фракции, имеющей максимальное отклонение от кривых оптимального контура. Содержание грунта Б (суглинок в оптимальной смеси находим из выражения

Содержание грунта А (песка) будет равно .

Если содержание какой-либо фракции, рассчитанной таким образом смеси окажется больше или меньше требуемых величин, производится корректирование состава смеси этой фракции.

6.Определяем оптимальные величины компонентов смеси (содержание цемента, воды, активизирующих добавок) путем приготовления пробных смесей и испытания образцов определенного возраста. В лабораторной работе физико-механические показатели образцов определяют в возрасте 7 суток и пересчитывают за 28 суток путем умножения на коэффициент 1,7.

 

 

Таблица 14

Расход цемента

Грунт	Влажность, % от массы грунта	Расход цемента, % от массы грунта
Пески Супеси Суглинки легкие Суглинки тяжелые Глины	7-10 8-14 12-18   16-22 18-25	6-10 8-12 10-14   12-14 11-16

 

 

Лабораторная работа № 12

ПОДБОР СОСТАВА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ БИТУМОГРУНТОВОЙ СМЕСИ.

 

В качестве органических укрепляющих реагентов для грунтов в дорожном строительстве применяют жидкие и разжиженные битумы и дегти, битумные эмульсии и пасты и битумосодержащие вторичные ресурсы. Для улучшения свойств укрепленных грунтов используют активные и поверхностно-активные добавки (известь, золу уноса, молотый известняк и пр.). Состав и свойства грунтов, подвергающихся укреплению, характеризуют по зерновому составу и числу пластичности. Жидкими битумами, битумными эмульсиями, каменноугольными дегтями могут укрепляться без ограничения грунты оптимального гранулометрического состава, разнозернистые пески (крупные и средней крупности, супеси с числом пластичности более 3). При укреплении тех же грунтов неоптимального состава рекомендуется вводить добавки активных веществ: золу уноса, молотый известняк и пр. Допускается применять в качестве гранулометрической добавки легкие суглинки в количестве 10-15% от массы грунта. Суглинки, укрепляемые битумными эмульсиями, должны иметь число пластичности не более 15.