Материал: 1961

27

Количество воды, содержащееся в грунте в свободном и связанном состоянии, характеризует общую влажность грунта. Практически за общую влажность принимается то количество воды, которое удаляется из грунта при температуре 100…105 оС. Таким образом, влажностью грунта (Wг) называют количество содержащейся в нем воды, отнесенное к массе абсолютно сухого грунта.

Влажность – величина переменная и может колебаться для различных грунтов в широких пределах (особенно для мелкозернистых грунтов). Различают весовую и объемную, абсолютную и относительную влажность грунта.

Весовой влажностью грунта принято называть отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе абсолютно сухого грунта (абсолютная влажность грунта).

Влажность, выраженную по отношению к объему пор, называют относительной влажностью. Она характеризует степень заполнения пор грунта водой. Ее также называют коэффициентом насыщения или коэффициентом влажности (Кв).

Все количество воды, содержащееся в порах грунта в естественном его залегании, называется естественной влажностью. Это очень важная характеристика физического состояния грунта, определяющая его прочность и другие свойства при использовании в различных сферах строительного производства (особенно в дорожном строительстве). Для определения влажности в лабораторных условиях обычно используют метод высушивания проб грунта до постоянной его массы (термостатный способ).

Порядок выполнения работы

1. Взять (подобрать) три бюкса с крышками, плотно прилегающими и взвесить их: gб1, gб2, gб3.

2.В каждый бюкс помещают пробу грунта массой 25…30 г и опять взвешивают, предварительно хорошо закрыв крышками: gв1, gв2, gв3.

3.Затем бюксы с открытыми крышками (пометив их каждую по принадлежности бюкса) ставят в сушильный шкаф, и грунт высушивают в течение 2…5 ч при температуре 100…105 оС.

28

4.По окончании высушивания бюксы с грунтом закрывают крышками и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры воздуха.

5.После остывания грунта в бюксах до комнатной температуры их

взвешивают: gc1, gc2, gc3.

6. Влажность грунта Wг определяют с точностью до 0,1 % по формуле

арезультаты заносят в табл. 7.

7.Определяют коэффициент влажности Кв по формуле

Величина Кв может изменяться от 0 (при Wг=0) до 1 (при Wг=Wп) Несвязные (сыпучие) грунты делят на следующие группы: Сухие и маловлажные (0<Кв≤0,5),

Влажные (0,5<Кв<0,8),

Насыщенные (0,8<Кв ≤1,0).

29

Лабораторная работа № 8

Определение оптимальной влажности и максимальной плотности грунта с помощью малого прибора стандартного уплотнения СоюздорНИИ

Цель работы: научиться пользоваться малым прибором стандартного уплотнения СоюздорНИИ.

Оборудование: малый прибор стандартного уплотнения СоюздорНИИ, сито с отверстиями диаметром 5 мм, ступка и пестик с резиновым наконечником, сушильный шкаф, эксикаторы, бюксы, технические весы, нож, чашка для приготовления грунтовой смеси.

При сооружении земляного полотна необходимо стремиться к достижению наибольшей плотности грунта γc max , так как при этом условии грунт обладает наибольшей несущей способностью и водоустойчивостью. Эффективность уплотнения грунтов зависит от их влажности, при которой производится уплотнение.

Каждый грунт в зависимости от зернового состава имеет свою оптимальную влажность, при которой этот грунт хорошо разрыхляется, не налипает на рабочие органы дорожных машин и может быть уплотнен до максимальной плотности при наименьшей работе уплотняющих машин. При этом плотность грунта, которая выражается объемной массой его скелета (минеральных твердых частиц), принято называть стандартной плотностью.

Сущность метода заключается в том, что один и тот же грунт при различной вязкости уплотняется в специальном приборе (прибор для стандартного уплотнения СоюздорНИИ) определенным количеством ударов груза-трамбовки.

Подготовка пробы

Методом квартования отбирают среднюю пробу воздушно-сухого грунта массой окало 1,5 кг и смачивают водой ориентировочно в % от массы воздушно-сухого грунта для песка 4, супеси 6, суглинка 12 и глины 18. Увлажненный грунт тщательно перемешивают и помещают в эксикатор (желательно на 10…15 ч для равномерного распределения влаги).

30

Порядок выполнения работы

1.Взвесить пустой цилиндр прибора стандартного уплотнения.

2.Из подготовленного к испытанию грунта взять навеску не менее 10 г для определения влажности грунта.

3.Собрать прибор стандартного уплотнения, смазать машинным маслом (техническим вазелином, дизельным топливом) внутренние полости разъемного цилиндра и направляющей насадки и заполнить прибор грунтом примерно до середины высоты направляющей насадки.

4.Уплотнить грунт ударами гири массой 2,5 кг, падающей с высоты 0,3 м. Число ударов гири можно принимать в зависимости от типа грунта: для песчаного – 25; супесчаного – 30; суглинистого – 35…40; глинистого – 50.

5.После окончания уплотнения снять верхний направляющий цилиндр прибора стандартного уплотнения и выступающий грунт осторожно срезать ножом заподлицо с краями разъемного цилиндра. Цилиндр вынуть, взвесить вместе

собразцом грунта с точностью до 0,1 г.

6.Определить плотность грунта γ (г/см3) по формуле

где m1 – масса цилиндра с уплотненным грунтом, г; m – масса пустого цилиндра, г;

V– объем цилиндра (грунта), равный 100 см3.

7.Рассчитать плотность сухого грунта γc (г/см3)

где W – влажность грунта, %.

8.После взвешивания грунт из цилиндра высыпают обратно в чашку, размельчают его, добавляют снова воды 2…3 % от первоначальной массы грунта, тщательно перемешивают и снова повторяют пункты 2-7.

9.Опыты с уплотнением повторяют несколько раз, каждый раз увеличивая влажность грунта на 2…3 %. Увеличение влажности с последующим уплотнением производят до тех пор, пока плотность сухого грунта не начнет устойчиво уменьшаться. Все результаты исследования занести в табл. 8.