Определение объемной массы песка
| № опыта | № бюкса | Масса | Объем бюкса V, см³ | Плотность песка, г/ см³ | Среднее значение общей массы, г/ см³ | |||
| Пустого бюкса, г | Бюкса с песком, г | Песка, г | ||||||
| Песок рыхлого сложения | ||||||||
| I 52240 | 19,19 | 113,54 | 94,3 | 68,69 | 1,372 | 95,7 | ||
| Е 8553 | 18,03 | 110,58 | 98,9 | 68,69 | 1,44 | |||
| Е 8567 | 17,87 | 108,82 | 94,4 | 68,69 | 1,375 | |||
| Песок плотного сложения | ||||||||
| Е 42675 | 19,38 | 116,08 | 108,07 | 68,69 | 1,57 | 105,79 | ||
| Б 89075 | 18,60 | 119,49 | 105,98 | 68,69 | 1,54 | |||
| 17,90 | 117,42 | 103,32 | 68,69 | 1,50 | ||||
Δр= 1,395/1,536=0,908
Вывод:
Плотность рыхлого песка – 1,395.
Плотность плотного песка – 1,536.
Процентное различие между ними – 0,9 (входит в интервал 0,9-1,15).
Вид грунта песчаный, супесчаный.
Строительство на таком грунте не ведется.
Лабораторная работа № 3
«Определение пределов пластичности мягких связных грунтов».
Цель работы: определить значение верхнего и нижнего пределов пластичности, рассчитать число пластичности и установить классификационную группу грунта как основания под сооружения.
Приборы и оборудование: электрические весы KERN, сушильный шкаф, бюксы, разрыхлитель, набор сит с диаметрами отверстий 0,5-1 мм, прибор А.М. Васильева, пластмассовые чашечки.
Общие сведения.
Для мягких связных грунтов, к которым в первую очередь относятся глинистые и суглинистые, характерно изменение физического состояния и свойств, как пластичности, набухание, липкость и размокаемость. Наблюдается определённая закономерность в изменении состояния глинистых грунтов, их консистенции и зависимости от изменения влажности. Консистенция определяется содержанием воды в грунте. При небольшом увлажнении до некоторого предела грунт сохраняет свойства твёрдого тела.
При определённой для данного грунта влажности он размягчается и переходит из твёрдого состояния в пластичное, а при дальнейшем увлажнении может перейти из пластичного состояния в текучее. Эти изменения физического состояния глинистых пород характеризуется определёнными формами консистенции. Под консистенцией понимают степень подвижности частиц грунта при механическом воздействии и различной влажности. Переход глинистой породы из одной формы консистенции в другую совершается при определённых значениях влажности, которые называются пределами или границами.
Формы консистенции
| Твёрдая | Wр | Пластичная | Wт | Текучая |
| Полутвёрдая, тугопластичная | Мягкопластичная, текучепластичная |
В практике инженерно-геологических исследований при проектировании оснований сооружений наиболее часто используют пределы пластичности и число пластичности. Влажность, при которой грунт переходит из твёрдого состояния в пластичное и наоборот, называется нижним пределом пластичности или границей раскатывания Wр.
Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее и наоборот, называется верхним пределом пластичности или границей текучести Wт. Разность между значениями влажности, отвечающими верхнему и нижнему проделам пластичности, называется число пластичности :
М=Wр-Wт. %
Согласно СНиП II-Б-1-62 грунты классифицируются по числу пластичности М %, на следующие грунты:
Супесь 15≤М≤7
Суглинки 7≤М≤17
Глина М>17
К основным факторам, определяющим степень пластичности грунтов, относятся:
· гранулометрический состав: пластичные свойства начинают наиболее сильно проявляться у фракций, размером < 0,05 мм. По мере уменьшения размеров частиц пластичность увеличивается;
· минералогический состав: наибольшей пластичностью обладают вторичные глинистые минералы;
· форма частиц: наибольшей пластичностью обладают минералы, у которых частицы имеют пластинчатую, чешуйчатую форму. Исключения составляют полевые шпаты;
Состав обменных катионов: из наиболее распространённых в породах поглощённых оснований Na+ и Ca2+ оказывают диаметрально противоположное воздействие на пластичность.
Состав и концентрация солей в водном растворе: присутствие в водном растворе большого количества солей вызывает уменьшение толщины диффузного слоя, уменьшает гидратные оболочки и снижает пластичность грунтов.
Пределы пластичности используются:
· для классификации глинистых пород;
· определения нормативных давлений на глинистые породы при проектировании на них фундаментов сооружений;
· приблизительного определения степени естественной уплотнённости глинистых пород, их водопроницаемости.
В. А. Приклонский предложил показатель консистенции В, который определяют по формуле:
W-естественная влажность грунта, %;
Wр-нижний предел пластичности, %;
М-число пластичности, %.
Вместе с тем согласно СНиП -11-15-74 глинистые грунты имеют следующие показатели консистенции:
Супеси
| Супеси | Показатель консистенции |
| Твердые | В<0 |
| Пластичные | 0≤В≤0 |
| Текучие | B>1 |
Суглинки и глина
| Грунты плотной консистенции,прочные. | Показатель консистенции |
| Твердые | B<0 |
| Полутвердые | 0 <В≤0,25 |
| Тугопластичные | 0,25<B≤0,5 |
| Грунты непригодные для строительства | Показатель консистенции |
| Мягкопластичные | 0,5<B≤0,75 |
| Текучепластичные | 0,75<B<1 |
| Текучие | B>1 |
Ход работы
Определение нижнего предела пластичности или границы раскатывания ( ГОСТ 5183-64) по Аттербергу.
1. Образец грунта с естественной влажностью массой примерно 100г размельчают и просеивают через сито d=1мм.
2. Просеянный грунт переносят в пластмассовые чашечки и увлажняют до состояния густого теста при одновременном перемешивании. Из него берут небольшой кусочек и раскатывают руками на гладкой деревянной доске до образования жгута диаметром около 3 мм. Если грунт начинает крошиться раньше, то его следует до увлажнить и наоборот. Искомый нижний предел пластичности считать найденным , когда жгут толщиной 3мм начнёт крошиться по всей длине.
3. Набирают примерно 15-20 ч. таких жгутов в заранее взвешенные бюксы и снова взвешивают.
4. Бюксы с грунтом ставят в сушильный шкаф и взвешивают в течении 8 ч. При температуре 105-110 °C.
5. После высушивания бюксам с грунтом дают остыть, затем снова взвешивают и рассчитывают предел пластичности по формуле влажности:
W= (mв / mс )*100
Где mв - масса воды, ч.
mс- масса сухого грунта, ч.
Опыт проводят в трёхкратной повторности, и результат заносят в таблицу.
Определение верхнего предела пластичности или границы текучести методом А.М.Васильева ( ГОСТ 5184-64)
1. Образец грунта с естественной массой примерно 100г. Размельчают и просеивают через сито d=0.5мм.
Грунт переносят в пластмассовую чашечку, увлажняют, перемешивают и заполняют им стаканчик прибора как показано на рисунке.
3. Подносят к поверхности грунта остриё конуса и осторожно отпускают, дав ему свободно погрузиться в грунт. Если за 5с. Корпус погрузится в грунт на глубину 10 см, верхний предел пластичности считают найденным.
Балансирный конус для определения границы текучести (по ГОСТ 5184-64):
1 - подставка; 2 - круговая метка; 3 - ручка; 4 - конус с углом 30°; 5 - грунтовое тесто; 6 - балансирный шар
4. Берут из стаканчика пробу грунта не менее 10-15г., помещают во взвешенные бюксы и далее все действия проводят аналогично определению нижнего предела пластичности.