Лабораторная работа № 1

Определение естественной плотности грунта.

 

Естественная плотность грунта - это масса единицы его объема (минеральные частицы с порами, заполненными водой и воздухом):

 

, где

r - плотность, г/см³

V- объем грунта, см³

m- масса грунта, г

Естественная плотность грунта зависит от минералогического состава слагающих его частиц, пористости и степени насыщения пор водой.

Естественную плотность грунта определяют методами режущих колец или парафинирования.

1. метод режущих колец - наиболее распространенный и универсальный метод определения естественной плотности грунта (ГОСТ 5182 – 78).

Необходимое оборудование: режущее кольцо, штангенциркуль, нож с прямым лезвием длиной более диаметра кольца, два плоских стекла размером больше размера кольца, технические весы и разновесы.

Методика определений:

 

1. Определить массу пустого режущего кольца m₀, г;

2. Определить массу стекол m₂, m₃, г;

3. Определить внутренний диаметр кольца d, высоту h штангенциркулем и рассчитать его объем:

 

 

4. Вдавить режущее кольцо в грунт (в естественном залегании, монолит), чтобы кольцо полностью вошло в него, отделить заполненное кольцо от монолита, срезать ножом выступающий за края кольца грунт, тщательно очистить наружную поверхность, положить кольцо на стеклянную пластинку и сверху прикрыть второй стеклянной пластинкой (для предупреждения высыпания и сохранения влаги).

5. Взвесить кольцо с грунтом и стеклянными пластинами m₁, г.

Определить естественную плотность грунта:

 

 

Выполнить параллельно не менее двух определений. Расхождения в конечных результатах для пылевато-глинистых грунтов более 0,03 г/см³ и песчаных более 0,04 г/см³ не допускаются. Значения плотности принимается среднеарифметическим из двух определении.

2. Метод парафинирования

Если образец грунта не поддается обработке режущим кольцом (наличие твердых включений, твердая консистенция грунта или грунт относится к полускальной или к скальной категории), его плотность определяют методом парафинирования.

Необходимое оборудование: весы с разновесами и приспособлением для взвешивания в воде, электроплитка, емкость с парафином, нагретым до температуры 60-65^оС, нитки для обвязывания образца, нож.

 

Методика определения плотности грунта.

1. Вырезать образец округлой формы объемом 50:100 см³, обвязать его ниткой для взвешивания в подвешенном состоянии в воде и взвесить – m_, г.

2. Окунуть образец, в парафин, разогретый до 60-65^оС два – три раза на одну две секунда.

3. Охладить образец на воздухе и взвесить – m₁, г.

4. Взвесить образец в воде –m₂, г.

5. Извлечь образец из воды, обмакнуть фильтровочной бумагой и повторно взвесить для проверки нарушения герметичности парафиновой оболочки (проникновение воды в образец через трещины в парафиновой оболочке). При приращении веса больше, чем 0,02 г. образец выбраковывается.

6. Определить объем запарафинированого образца V₁:

 

, где ρ_b – плотность воды, равная 1г/см³.

7. Определить объем парафиновой оболочки образца V₂:

, где ρ_n – плотность парафина, равная 0,9 г/см³.

8. Рассчитать естественную плотность(объемную массу) образца грунта ρ г/см³:

.

На каждый образец выполняется не менее двух определений. Допустимые расхождения результатов взвешивания не более 0,03 г/см³. Все взвешивания выполняются с точностью до 0,01 г.

3. Определение естественное плотности несвязных грунтов выполняется с использованием режущих колец.

Ход работы.

Установить режущее кольцо на стеклянную пластину и заполнить его песком в максимально разрыхленном состоянии. Срезать лишний песок второй стеклянной пластиной, взвесить и выполнить вычисление, как показано в §1. затем выполнить эксперимент с предельно уплотненным песком. Уплотнение выполнить способом постукивания по кольцу или вибрации. В журнал записывают результаты измерений в предельно разрыхленном, предельно уплотненном состоянии и разницу результатов. Чем они больше, тем больше способность грунта к уплотнению.