полевые методы определения состава грунтов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРУНТА
(ПОЛЕВОЙ МЕТОД)
Гранулометрическим составом грунта называется относительное содержание в них частиц различной крупности. Гранулометрический состав грунта позволяет судить о строительных свойствах грунта.
Определение гранулометрического состава заключается в разделении составляющих грунт частиц на отдельные фракции. Определением крупнообломочных фракций студенты занимались на лабораторных занятиях по строительным материалам, теперь проводится разделение тонких фракций (таблица 1).
Для гранулометрического анализа используется грунт нарушенной структуры.
Таблица 1
Фракции грунта
Наименование частиц | Диаметр, мм |
Песчаные | 2 – 0,05 |
Пылеватые | 0,05 – 0,005 |
Глинистые | < 0,005 |
По содержанию глинистых частиц грунт классифицируется следующим образом (таблица 2):
Таблица 2
Классификация грунта по содержанию глинистых частиц
Наименование грунта | Содержание глинистых частиц, % по весу |
Песок | меньше 3 |
Супесь | 3 – 10 |
Суглинок | 10 – 30 |
Глина | больше 30 |
В настоящей работе требуется разделить грунт на три указанные фракции и установить его наименование.
Необходимое оборудование и материалы:
Грунт (воздушно-сухой, нарушенной структуры) – до 50 г.
Градуированные цилиндры объемом 100 мл — 2 шт.
Раствор хлористого кальция (СаС12 5 %-ный).
Колба с водой и чашка для слива воды.
Воронка, ложка, палочка для размешивания суспензии.
Ход испытания
А. Определение содержания песчаных частиц (диаметр 2-0,05 мм).
Способ основан на разной скорости падения частиц грунта в воде в зависимости от их крупности и состоит в отмывании (отмучивании) глинистых и пылеватых частиц от песчаных.
- Сухой грунт насыпается ложкой в цилиндр и по мере заполнения уплотняется постукиванием цилиндра по ладони так, чтобы полученный объем составил 10 см3.
- Наклоном цилиндра и легким встряхиванием грунт разрыхляется и в цилиндр наливается вода до деления 50-60 см .
- Грунт при помощи палочки с резиновым наконечником тщательно растирается и перемешивается с водой до исчезновения мазков глины на стенках цилиндра. В цилиндр доливается вода до 100 см .
- Полученная суспензия хорошо взмучивается палочкой с резиновой кисточкой, кисть вынимают, замечают время, и суспензия отстаивается 30-90 с, в зависимости от состава грунта. За это время песчаные частицы успевают осесть на дно. Через 90 секунд 2/3 объема суспензии с пылеватыми и глинистыми частицами сливают (до деления 30-35 см ).
3
5. Цилиндр вновь доливается до 100 см , суспензия взмучивается, отстаи-
вается 90 с и вновь сливается 2/3 ее объема и т.д. Этот процесс следует повторять почти до полного осветления жидкости.
6. Налить воды, дать отстояться песку и определить его объем.
Результат опыта записывается в таблицу 3 гранулометрического состава грунта.
Таблица 3
Результаты определения содержания песчаной фракции
Начальный объем | Объем оставшегося | Содержание песчаной |
грунта, см3 | грунта, см3 | фракции, % |
Б. Определение содержания глинистой фракции (диаметр частиц менее 0,005 мм)
Способ основан на свойстве глинистых фракций увеличиваться в объеме при их увлажнении.
- Сухой грунт, как и в предыдущем опыте, насыпается в цилиндр и постукиванием по ладони уплотняется до 10 см3 .
- Грунт разрыхляется и в цилиндр наливается вода до деления 50-60 см . Далее грунт растирается до исчезновения мазков глины на стенках цилиндра.
- Для коагуляции и ускорения оседания всех минеральных видов глинистой фракции к полученной суспензии прибавляется 3-4 см 5%-ного раствора хлористого кальция (CaCl2). Без реактива увеличивает свой объем только монтмориллонит.
- Цилиндр доливается водой до 100 см , суспензия взмучивается один раз и оставляется для отстаивания в течение 1-2 суток или до следующего занятия. Цилиндр закрывается бумажным колпачком, на котором указывается номер группы, фамилия студента и дата.
- После отстаивания (обычно на следующем занятии) определяется объем набухшего грунта. Так как в набухшем грунте имеются песок и пыль (ил), то содержание глины в процентах определяется умножением относительного приращения объема грунта на эмпирический коэффициент k = 22,7.
Результаты определения содержания глинистых фракций заносятся в таблицу 4:
Таблица 4
Результаты определения содержания глинистых фракций
Начальный
объем грунта , см3 V1 |
Объем набухшего грунта,
3 см V2 |
Приращение объема, см3
V2-V1 |
Относительное приращение объема,
V0 = V2” V1 0 V |
Содержание глинистых фракций Q=V0-k |
А. Определение содержания пылеватой фракции (диаметр частиц 0,06-0,005 мм)
Содержание пылеватых частиц определяется вычитанием объема глины и песка из первоначального объема всего грунта и заносится в таблицу 5.
Таблица 5
Результаты определения гранулометрического состава грунта
Наименование фракции | Содержание |
Глинистая | |
Пылеватая | |
Песчаная |
Наименование грунта:
(по табл. 2)
по табл. 2)
Результаты определения гранулометрического состава грунта
.
лаборатория комментарии