Определение природной весовой влажности грунта W

Весовой влажностью грунта W называют отношение веса воды, содержащейся в порах грунта, к весу сухого грунта , выраженное в процентах или долях единицы.

Влажность грунтов в сильной степени влияет на их физико-технические свойства. Особенно это относится к глинистым и песчаным пылеватым грунтам.

При увеличении влажности у этих грунтов снижаются силы взаимной связи между частицами и силы внутреннего трения, в результате чего сопротивление сдвигающим усилиям (критерий прочности и устойчивости грунтов) резко падает. Величина весовой влажности грунтов колеблется в значительных пределах. Например: для песков от 0 до 40%, а некоторые разновидностей глин от 3 до 200-300% и более.

Принадлежности:

1.Электронные весы A&D ЕК 610 I

2.Сушильный шкаф ШСУ

3.Сушильный стаканчик – бюкс.

4.Эксикатор

5. Образец грунта.

6.Щипцы.

7.Шпатель

Порядок выполнения работы:

Сначала взвешивают сушильный стаканчик с крышкой и записав его вес

и номер, помещают внутрь стаканчика взятую шпателем пробу влажного грунта(не менее 10 г.) Стаканчик необходимо закрыть крышкой для предохранения грунта от подсыхания и снова взвесить на электронных весах с точностью до 0,01г. После этого стаканчик кладут в сушильный шкаф.

При высушивании образцов в шкафу должна поддерживаться постоянная температура 100⁰-105⁰ . Это требование обусловлена тем, что при более высоких температурах из грунта может быть удалена часть кристаллизационной воды минералов или произойти частичное выгорание органических веществ. Оба эти факта могут вызвать серьезное искажение величины естественной влажности.

При температурах ниже точки кипения воды процесс высушивания значительно растягивается во времени. После высушивания грунта в течение двух часов стаканчик достанут щипцами из сушильного шкафа, закрывают крышкой и помещают для охлаждения в эксикатор с хлористым кальцием или другим веществом, поглощающим пары воды. Охлажденный в эксикаторе грунт со стаканчиком взвешивают и ставят в сушильный шкаф. После подсушивания в течение 30 мин. Грунт снова охлаждают и взвешивают.

Операцию досушивания повторяют до тех пор, пока разница между двумя последующими взвешиваниями будет не более 0.02 г. За вес сухого грунта (постоянный вес) принимают наименьший вес грунта. По окончании высушивания производят подсчет влажности.

Последовательность записи результатов определения:

1.Номер стаканчика………………………..г.

2.Вес стаканчика с крышкой g₁=……….г.

3.Вес влажного грунта со стаканчиком и крышкой g₂=………г.

4.Вес грунта высушенного до постоянного веса вместе

со стаканчиком и крышкой g₃=……………г.

Влажность грунта: W = 100 %

Лабораторная работа № 5

Определение плотности частиц грунта r_S

Плотностью частиц грунта r_S называют отношение массы сухого грунта, исключая массу воды в его порах, к объему твердой части этого грунта:

r_S = (m - m_В ) V_T

где r_S – плотность частиц грунта [г/см³; кг/м³; т/м³], m_В – массы воды в порах грунта в г,

V_T – объем твердой части грунта в см³.

Плотность частиц грунта изменяется для всех горных пород в небольших пределах от

2,61 до 2,75 г/см³ и для каждой генетической разности породы определяется только ее минералогическим составом.

Принадлежности:

Пикнометр ПЖ2-50

Образец грунта

Электронные весы A&D ЕК 610 I

Фильтровальная бумага , щипцы.

Аквадистиллятор ДЭ-4-02 «ЭМО»

Электроплитка с песчаной баней.

Порядок выполнения работы:

Для определения плотности частиц необходимо подготовить навеску грунта (10 – 15 г). С этой целью образец исследуемого грунта, высушенного при температуре 105^оС до постоянного веса, растирают в ступе и просеивают сквозь сито с размерами ячеек 1 мм. Вес частиц определяется взвешиванием на технических весах.

Объем частиц грунта определяется с использованием пикнометрической колбы, выполненной из жаропрочного стекла и тарированной по объему. Для этого, записав номер пикнометра и температуру дистиллированной воды, наполняют водой пикнометр до мерной риски колбы строго по нижнему краю мениска, используя для этого пипетку. Фильтровальной бумагой тщательно удаляют капли воды снаружи и внутри пикнометра выше мерной риски. Пикнометр с водой взвешивают. Затем отливают чуть больше половины воды и через сухую воронку засыпают в пикнометр подготовленную навеску грунта. Полученную смесь воды и грунта взбалтывают таким образом, чтобы внутренние стенки колбы оказались свободны от частиц грунта. Пикнометр с водой и грунтом ставят на песчаную баню и кипятят для удаления воздуха, защемленного в замкнутых порах грунта, не допуская разбрызгивания. Для песков и супесей кипячение продолжается 30 минут, для суглинков и глин – 1 час.

Учитывая, что плотность воды существенно зависит от её температуры, после кипячения суспензию охлаждают до начальной температуры с точностью до 0,5^оС. Доливают воду в пикнометр до мерной риски, тщательно обтирают его фильтрованной бумагой и взвешивают.

Порядок записи результата опыта:

Номер пикнометра……………………….

Температура воды при опыте t =

Вес пикнометра с водой ……………................g₁ [г]

Вес навески сухого грунта ……………………g₂ [г]

Вес пикнометра с грунтом и водой, налитой

до кольцевой риски, после кипячения …………g₃ [г]

Плотность воды ………………… ………… r_W = 1 г/см³

Плотность частиц грунта: r_{s =} [г/см³]

Лабораторная работа № 6