Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Osnovnoy_text

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
7.3 Mб
Скачать

В мерный цилиндр емкостью 100 см3 насыпают мелкозем 10 см3 (V4), уплотняют легким постукиванием, затем наливают 60...80 см3 воды и тщательно размешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Для ускорения каогуляции в суспензию добавляют 2...3 см3 5%-го раствора хлористого кальция, доливают воды до 100 см3, содержимое размешивают и дают отстояться не менее 48 часов, На следующем занятии замеряют объем грунта в цилиндре

(V5) и определяют приращение объема на 1 см3:

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

где V5 - объем грунта после набухания, см',

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

J

 

 

V4 - первоначальный объем грунта, см (10 CM).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

Содержание глинистых частиц в объеме мелкозема определяют

по формуле

 

 

 

 

 

 

и

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(10.5)

 

 

 

 

 

Гм - 22,67 Н.

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

Содержание глинистых частиц с учетом наличия гравелиетых

определяют из выражения

 

 

р

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

з

тГ

ГМ •М

 

 

 

( Ю . 6 )

о

 

 

Г = -Л

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

'

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определение содержания пылеватых частиц.

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание пылеватых частиц в грунте определяют по разности

 

 

Пл = 100 - (Гр + П * Г),

 

 

(10.7)

где Гр - содержание гравелиетых частиц, %;

 

 

 

РП - содержание песчаных частиц, %;

 

 

 

Г - содержание глинистых частиц, %. Опытные данные заносят в табл. 10 1

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

10.1

 

 

 

 

Опытные и расчетные данные

 

 

 

 

 

Гравий

 

Мел-

Песок

 

 

Приращение

Глина

Гли-

Пыль

 

 

ко-

 

 

 

 

 

 

при набухании

в мел-

на об-

V V, Гр

зем

 

V2

Уз

п

4

 

5

Н

коземе

щая Г

Пл

I 2 з

 

М

 

 

 

 

v

v

 

Гм

 

 

У

 

4

 

5 6 7

8

9

10

11

 

 

 

 

 

 

12

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

По результатам проведения опыта (Гр5 П. Г, Пл) определяют на-

именование грунта:

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

крупнообломочных (табл. 7.5);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

песчаных (табл. 7.6);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пылевато-глинистых (табл. 7.7, 10.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

й

 

Т а б л и ц а

10.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы и виды глинистых грунтов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

Число

 

Типы и виды грунта

 

 

Содержание песчаных

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

пластичности

Супесь:

 

 

 

 

 

 

 

 

частиц, % по массе

 

о

 

 

 

 

 

>50

 

 

 

. 1 ... 7

 

легкая крупная и

 

 

 

 

 

 

легкая

 

з

 

 

 

 

>50

 

 

 

 

1 ... 7

 

пылеватая

 

 

 

 

 

 

 

50 ... 20

 

 

 

1 ... 7

 

легки

 

 

 

 

 

 

 

<20

 

 

 

 

1 ... 7

 

тяжелая пылеватая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суглинок:п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 ...

12

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

>40

 

 

 

 

легкий пьшеватый

 

 

 

 

<40

 

 

 

7 ... 12

 

тяжелый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

п

 

 

 

 

 

 

 

 

> 40

 

 

 

х^. ...

1 /

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 ... 17

 

тяжелый пылеватый

 

 

 

<40

 

 

 

 

Глина:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17 ... 27

 

песчаная

 

 

 

 

 

 

 

> 40

 

 

 

 

пылеватая

 

 

 

 

 

 

 

<40

 

 

 

17 ... 27

 

жирная

 

 

 

 

 

 

не регламентируется

 

 

>27

 

91

Задание

1.Определить содержание крупнообломочных, песчаных и пы- левато-глинистых частиц обозначенного грунта,

2.По результатам проведенного опыта и на основании СТБ 943-93 определить наименование грунта.

Вопросы для самопроверки

1. Какой глинистый минерал имеет наибольшую степень набуха-

ния при увлажнении и почему?

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

Н

2. Как определить наименование грунта по результатамУпетро-

графического состава, полученным по методу С.И.Рутковского?

 

 

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 11

 

 

 

 

 

 

й

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА ГРУНТА ПОБРЕЗУЛЬТАТАМ

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

СИТОВОГО МЕТОДА

 

 

 

 

 

Цель работы.

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

т

 

зернового микроагрегатного

1. Изучение методов определенияр

состава грунтов.

 

 

 

 

2. Определение

 

м методом гранулометрического состава

грунта.

 

о

ситовынаименования грунта по результатам ситового

3. Определение

метода.

п

з

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

Аппаратура:

Р

 

 

 

 

 

 

 

Набор сит (с поддоном) с отверстиями размером 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 мм, весы технические, стаканчики стеклянные, ступка фарфоровая, пестик с резиновым наконечником.

11.1. Характеристика прямых методов определения гранулометрического состава грунтов

Как было отмечено в лаб. раб. № 9, к прямым методам относятся: ситовой, пипеточный и метод А.Н.Сабанина.

92

Пипеточный метод применяется для определения содержания в песчаных и глинистых грунтах фракций 0,05... 0,01 мм; 0,01... 0,005; 0,005...0,001 мм и меньше 0,001 мМ. Как и метод С.И.Рутковского, он основан на учете скорости падения частиц в воде. Из приготовленной суспензии пипеткой с определенной глубины через различные промежутки времени отбирается проба, содержащая только частицы, не успевшие осесть за указанное время отстаивания. Взя-

тые пробы выпаривают, высушивают и взвешивают. Зная массу и размер отобранных частиц, вычисленных по длительностиУотстаи-

вания суспензии и глубине взятия пробы, производят расчет содержания частиц этого размера во всем объеме суспензии.

Метод А.Н.Сабанина (отмучивания) применяется для определе-

ния содержания фракций более 0,5 мм; 0,5...0,25;Т0,25...0,1;

0,1...0,05; 0,05...0,01 мм и менее 0,01 мм.

Б

Метод А.Н.Сабанина, как и пипеточный, основанНна разделении

й

грунта на фракция по скорости падения частиц, взвешенных в спокойной жидкости, но отличается тем, что взмучивание и сливание

суспензии производится многократно (в пипеточном - только один

раз).

р

Анализ гранулометрическог составаиметодами отмучивания и

пипеточным трудоемок и требует большой затраты времени на мно-

 

 

грунт

гочисленные операции по выпариванию, высушиванию и взвеши-

ванию.

и

о

 

з

 

а называется относительное содержа-

Зерновым составом

ние по массе частиц грунта различной крупности, выраженное в

побще ные группы,еназываемые фракциями

процентах к й массе сухого грунта.

В зависимости т размеров частицы грунта разделяют на отдель-

Для определения зернового состава грунта производят анализ, заключающийсяР в разделении пробы грунта на фракции с помощью

набора стандартных сит: затем находят процентное отношение каждой фракции к общей величине навески.

Зерновой состав является одной из важнейших характеристик грунта, имеющих существенное значение для оценки его физикомеханических свойств при использовании в строительстве.

Зерновой (гранулометрический) и микроагрегатный состав грунтов определяется методами, указанными в табл. 11.1.

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

10.1

 

 

 

 

Методы определения состава грунта

 

Наименование грунтов

Состав грунта

Метод определения

Песчаные при от 10 до

 

 

 

 

ситовой без промыв-

[выделении

 

0,5 мм

 

гранулометриче-

ки водой

 

[зерен песка

 

от 10 до

ский (зерновой)

ситовой с промывкой

j крупностью

0,1 мм

 

гранулометриче-

водой

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

ский (зерновой)

ареометрический

 

I

Глинистые

 

Н

 

 

гранулометриче-

пипеточный (примеУ-

 

 

 

 

 

 

ский (зерновой) и

няется только для

 

 

 

 

 

 

 

микроагрегатный

специальных целей)

 

Ситовой метод используется для определения гранулометриче-

ского состава песчаных грунтов. Для проведенияБанализа методом

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

квартования или вычерпывания (см. лаб. раб. № 10) отбирают сред-

нюю пробу воздушно-сухого

грунта

Т а б л и ц а

11.2

 

 

, ймасса которой принимается в

зависимости от размера частиц исследуемого грунта (табл. 11.2).

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

Масса средней пробы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса средней пробы

 

 

Содержание грунтовых частиц

 

 

 

 

размером 2 мм, %

 

 

воздушно-сухого грунта, кг

 

е

 

0

 

 

 

 

 

0,1

 

 

оменее 10

 

 

 

 

 

0,5

 

I

 

п10...30

 

 

 

 

 

1,0

 

Р

 

более 30

 

 

 

 

 

не менее 2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовка

пробы для ситового

анализа включает предвари-

тельное высушивание и растирание в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником.

94

11.2. Определение гранулометрического состава грунта

Сита монтируют в колонку, размещая их на поддоне в порядке увеличения размера отверстий. На верхнее сито надевают крышку.

На весах взвешивают среднюю пробу грунта с точностью (согласно ГОСТ 12532-79) для пробы массой 500 г - 0,1 г, массой 1000 г и более - до 1 г.

Взвешенную пробу грунта просеивают сквозь набор сит с поддоном ручным или механизированным способом. При ручном просеивании движение набора сит следует производить только в гори-

зонтальной плоскости.

У

 

Фракции грунта, задержавшиеся на ситах, высыпают в ступку, на-

чиная с верхнего сита, и дополнительно растирают пестикомТс резино-

вым наконечником, после чего вновь просеивают на этих же ситах.

Полноту просеивания фракций грунта проверяютНконтрольным

встряхиванием каждого сита над листом бумаги;Бесли при этом на

лист попадают частицы, их высыпают на следующее сито. Просев

продолжают до тех пор, пока на бумагу не перестанут выпадать

частицы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фракции грунта, задержавшиес

 

после просеивания на каждом

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заносятс

 

 

 

 

 

сите, и фракции, прошедшие в поддон, переносят в заранее взве-

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

шенные стаканчики и взвешивают.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

я в табл. 11.3.

 

 

Результаты взвешивания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица..11.3

 

Результатызопределения зернового состава грунта

Параметр

о

 

 

ф,эакции грунта

 

Суммарное

Р

 

ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание

 

п>10

10...5

5...2

2...1 1.0,5

0.5... 0.25

<0,25

фракции

Масса пробы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грунта т , г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса фракций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грунта ш„ г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фракций А, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

>10

>5

 

>2

>1

>0,5

>0,25

-

 

частиц, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание частиц, %

95

Содержание в грунте каждой фракции определяется с точностью до 0,1% из выражения

А^-ЮО,

т

где ш; - масса данной фракции грунта;

m - масса средней пробы, взятой для анализа, г.

Если содержание фракций размером менее 0,25 мм превышает

 

Т

10%, анализ при необходимости может быть продолжен ареометри-

ческим или пипеточным методом.

Н

У

Суммарное содержание фракции должно составлять « 100%. При расхождении масс до и после проведения анализа более чем на 1% анализ повторяют.

Если потеря грунта при просеивании - менее 1%, ее разносят по

 

 

 

 

й

всем фракциям пропорционально их массе. Б

По результатам исследований (табл. 11.3) определяют наимено-

 

 

 

грунта

вание грунта, для чего последовательно суммируют процентное со-

держание частиц исследуемого

: сначала - крупнее 10-ти мм,

 

 

о

ит.д. Наименование грунта опре-

затем - крупнее 5-ти мм, 2-х мм

 

т

 

 

деляют по первой сумме, удовлетворяющей показателю содержания

частиц в грунте в соответствии с СТБ 943-93 (табл. 7.6).

и

 

 

 

з

 

 

Задание

 

 

 

1. Отобрать среднюю пробу грунта.

 

Определит

 

2. Разделить пробу на фракции.

е

оь наименование грунта в соответствии с СТБ 943-93.

3.

 

Р

 

Вопросы для самопроверки

 

 

 

1. Какими методами определяют гранулометрический состав грунта, если помимо песчаных частиц грунт содержит более 10% частиц менее 0,25 мм?

2. Обосновать выбор наименование груша, гранулометрический состав которого определен в лабораторной работе.

96

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а Ns 12

ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРУНТА

Цель работы:

1. Изучение гранулометрического состава исследуемых грунтов

с помощью циклограмм.

У

 

2. Построение суммарной кривой гранулометрического состава и

определение степени неоднородности состава.

Н

3. Определение наименования грунта с помощью треугольника

Фере.

 

 

 

 

Т

 

 

 

Аппаратура:

 

Набор сит с размером отверстий 10; 5; 2;Б1; 0,5; 0,25 мм, весы

 

 

 

 

и

 

технические, стаканчики стеклянные, ступка фарфоровая, пестик с

резиновым наконечником, чашка фарфоровая,й

стеклянный мерный

цилиндр.

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

состава грунта

12 1 Изображение гранулометрическогор

 

и

 

 

 

 

с помощью циклограммы

 

 

з

 

 

 

 

Результаты гранулометрического анализа, представленные в ви-

ски в виде диаграмм,неудобн циклограмм и других графиков.

де таблиц,

ы для пользования и лишены наглядности. В

связи с этим для удобства сравнения различных грунтов между собой их гранулометрическийп состав обычно изображается графиче-

Диаграмма представляет собой ступенчатое изображение отдельныхР фракций; на ней наглядно показано уменьшение или воз-

растаниеотдельных составов.

Циклограмма представляет собой круг произвольного диаметра, разделенного на секторы пропорционально содержанию каждой фракции грунта. Размер сектора устанавливается из расчета: 1% = 3,6°. Зная процентное содержание фракции, находим утол сектора, пропорциональный этому содержанию. Каждый из полученных секторов заштриховывают в соответствии с условными обозначениями, приведенными в табл. 12.1.

97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 10.1

 

 

 

 

 

 

Условные обозначения грунтов

 

 

1

4

4

4

 

Гравий

 

 

?

 

 

 

 

Супесь пылеватая

А

«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

V . \ '

. >;•' '. : •Песок

 

 

 

8

 

 

 

 

Супшнок

3

•.vs-v.44 \

w , Песок

 

 

 

 

!

и

 

И Суглинок тяжелый

 

 

 

 

 

мелкоз ернистьш

9

1

| 1

1

1 пыпе®атый

4

, - л г - . : *

 

 

 

Песок

 

 

 

10 *

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

крупкоз ернистый

 

 

 

Суглинок иловатый

 

 

 

 

 

 

 

е

о

о

 

 

5

ъ . io i

 

 

 

 

Песок с гравием,

11

Морена глинистая

6

, ' V '

7

7

• /

галькой, s anvHOM

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

Супесь

 

 

 

 

 

 

Глина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

пример оформления циклограммы приведен наНрис. 12.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

Рис. 12.1. Пример оформления циклограммы

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.2. Построение суммарной кривой гранулометрического

состава грунта

Суммарная кривая гранулометрического состава грунта (кривая накопления, или кумулятивная) отражает не отдельные фракции, как циклограмма, а сумму фракций частиц менее определенного диаметра. Суммарную кривую строят в полулогарифмическом

98

масштабе, т.е. по оси ординат показывают процентное содержание фракций по совокупности, а по оси абсцисс - логарифмы диаметров частиц в мм. Для построения шкалы по оси абсцисс необходимо выбрать длину отрезка, соответствующего /glO (рекомендуется ограничивать этот отрезок 4-мя см). Число отрезков на графике будет равно разнице между наибольшими и наименьшими частицами в гранулометрическом составе. Начало каждого отрезка обозначают величинами 0,001; 0,01; 0,1; 1,0; 10,0. Отрезок разбивают в соответ-

ствии с логарифмами чисел. Если IglQ = I будет соответствовать

длине 4 см, логарифмы чисел будут равны следующим длинам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

lg2 = 0,301 -0,301 - 4 - 1,2 см;

 

1аб = 0.778 -0,778-4 = 3,1 см;

lg3 = 0,477 - 0,477 • 4 = 1,9 см;

 

 

 

 

Т

 

Ig7 = 0,845 - 0,845 • 4 = 3,4 см;

ig4 = 0,602 - 0,602 • 4 = 2,4 см;

 

lg8 = 0,903 - 0,903 • 4 = 3,6 см;

ig5 = 0,699 - 0,699 • 4 = 2,8 см;

 

 

 

Н

 

 

ig9 = 0,954 - 0,954 • 4 = 3,8 см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

От начала координат и от каждой граничной метки вправо от-

кладывают

длину

 

вычисленных отрезков. Из

полученных точек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

проводят вертикальные линии, соответствующие значениям в пер-

ппм rrrnptvf О 009' П ООЧ и т IT

ИГ|иn-MNNVI — О 0 7 '

0 0 4

и т п R ТПРТЬ

~ - -

 

 

—,

 

 

 

 

,

— - j i-

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

ем - 0,2: 0.3 и т.д.

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример построения суммарной кривой гранулометрического со-

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

става приведен на

 

. 12.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.2. Пример оформления суммарной кривой

99

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]