Стандартное уплотнение грунта

Июнь 30, 2011 в методы испытания грунтов

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Определение максимальной плотности методом стандартного уплотнения

Метод стандартного уплотнения грунта заключается в установлении зависимости  плотности сухого грунта от его влажности при уплотнении образцов грунта с постоянной работой уплотнения и последовательным увеличением влажности грунта.

Подготовка пробы для стандартного уплотнения грунта .

Грунт подготовленный для стандартного уплотнения  взвешивают  (mр) и просеивают через сита диаметром 20 мм и 10 мм.. При этом вся масса грунта для стандартного уплотнения  должна пройти через сито с отверстиями диаметром 20 мм. Отсеянные крупные частицы  взвешивают (mк).

Если масса частиц грунта крупнее 10 мм составляет 5  % и более,  дальнейшее испытание на стандартное уплотнение проводят с пробой грунта, прошедшего через сито 10 мм. Если масса частиц крупнее 10 мм составляет менее 5 %, производят дальнейшее  просеивание грунта через сито с отверстиями диаметром 5 мм и определяют содержание частиц крупнее 5 мм. В этом случае дальнейшее испытание стандартного уплотнения проводят с пробой грунта, прошедшего через сито 5 мм.

Из отсеянных крупных частиц отбирают пробы для определения их влажности (wк) и средне плотности  (?к) по ГОСТ 8269.0.

Из грунта, прошедшего через сито, отбирают пробы для определения его влажности в воздушно-сухом состоянии (wg) по ГОСТ 5180.

Вычисляют содержание в грунте крупных частиц (К), %:

где, mkмасса отсеянных  крупных  частиц, г;

wg – влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %;

mp – масса образца грунта в воздушно-сухом состоянии,  г;

wk – влажность отсеянных  крупных частиц, %.

От просеянной массы грунта отвешивают среднюю пробу в количестве 3,0 – 3,5 кг, которую используют для дальнейших испытаний на стандартное уплотнение .

Рассчитывают количество воды для доувлажнения отобранной пробы до влажности первого испытания стандартного уплотнения  по формуле:

Q= mр? 0,01 (w1 – wg) / (1+0,01? wg) (8.2)

где  mр– масса отобранной пробы, г;

w1 – влажность грунта для первого испытания на стандартное уплотнение , назначаемая по таблице 8.1  %;

wg – влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, г.

Таблица 8.1

Грунты влажность  грунта для первого испытания, %
Песок гравелистый, крупный и средне крупности Песок мелкий и пылеватый Супесь, суглинок легкий Суглинок тяжелый, глина 4 6 6-8 10-12

Грунт тщательно перемешивают до равномерного увлажнения и берут из него среднюю пробу не менее 10 г для определения влажности весовым методом при стандартном уплотнении. Оставшийся  грунт в чашке  помещают в эксикатор и выдерживают связный грунт в течение 12 ч, несвязный – в течение 2 ч, а затем проводят испытание на стандартное уплотнение .

Метод  испытания на стандартное уплотнение . Сначала определяют  массу цилиндрической части формы прибора для стандартного уплотнения грунта , без грунта(m1). Затем цилиндр заполняют грунтом на 1/3 объема, сверху устанавливают уплотнитель и уплотняют 40 ударами  по наковальне при падении груза с высоты 30 см по направляющей штанге. Таким же образом загружают и уплотняют второй и третий слои. Перед загрузкой каждого  слоя  поверхность предыдущего уплотненного слоя взрыхляют ножом на глубину 1 – 2 мм. Перед укладкой третьего слоя устанавливают насадку. После уплотнения снимают насадку и срезают выступающую часть грунта ножом вровень с краями цилиндра. Взвешивают цилиндр с уплотненным грунтом с точностью до 1 г (m2). Если выступающая часть грунта превышает  10 мм, необходимо выполнить дополнительное число ударов из расчета 1 удар на 2 мм._______

Плотность влажного грунта вычисляют по формуле:

?=(m2 – m1)/V (8.3)

где:  m1 – масса цилиндрической части формы без грунта, г;

m2 – масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом, г;

V – вместимость формы, см3.

Влажность  грунта   вычисляют по формуле:

где: m – масса пустого стаканчика , г;

m0 – масса  стаканчика с сухим грунтом, г;

m1 – масса стаканчика с влажным грунтом, г.

После взвешивания грунт из цилиндра переносят обратно в чашку, размельчают и добавляют 2 % воды от первоначальной массы грунта, тщательно перемешивают и вновь берут среднюю пробу не менее 10 г для определения   весовой   влажности. Второе и последующие испытания следует проводить аналогично первому.  Испытание можно считать законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшение значений массы и плотности  уплотняемого образца грунта, а также когда при ударах происходит отжатие воды или выделение разжиженного грунта через соединения формы.

Для каждого значения плотности влажного грунта ? и влажности W вычисляют плотность скелета грунта ?di по формуле ( 8.5). Все данные испытаний стандартного уплотнения грунта  заносят в таблицу.__

?di=?i / (1+0,01 wi ) (8.5)

где ?i – плотность грунта, г/см3;

wi – влажность грунта при очередном испытании стандартного уплотнения , %.

На основе полученных данных строят график зависимости изменения значений плотности сухого грунта от влажности. По наивысшей точке на графике для связных грунтов находят значение  максимальной плотности скелета и соответствующее ему значение оптимальной  влажности полученной при стандартном уплотнении грунта .

Для несвязных грунтов график стандартного уплотнения может не иметь заметно выраженного максимума. В этом случае значение оптимальной влажности принимают на 1,0 % – 1,5 % менее влажности wi, при которой происходит отжатие воды. При этом на 1 % меньше принимают для песков гравелистых, крупных и средней крупности; на 1,5 % меньше – для  мелких и пылеватых песков.

Если в грунте содержались крупные частицы, которые перед испытанием были удалены из пробы, то для учета их влияния в составе корректируют значение максимальной плотности сухого грунта ?d max при стандартном уплотнении по формуле:

?d max= ?d max ? ?к /(?к – 0,01 К (?к – ?d max)) (8.6)

где ?к – плотность крупных частиц, г/см3

К – содержание  крупных частиц в грунте, %.

Значение оптимальной влажности при стандартном уплотнении грунта определяют по формуле:

w’ opt=0,01 w opt (100 – К) (8.7)

где w opt – значение оптимальной влажности грунта при стандартном уплотнении грунта .

Таблица 8.2

Исходные данные для испытания на стандартное уплотнение грунта

Наименование параметра Значение
Тип грунта Песок мелкий
Масса пробы грунта, г 3000
Число ударов при уплотнении 120
Принятая влажность в начале опыта, % 6,0
Влажность воздушно-сухого грунта, % 0,25
Количество добавляемой воды, мл

60

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .