Прилади та обладнання

Гідравлічний прес (рис. 1.13), електронні [13] (рис. 1.2) або лабораторні ваги загального призначення [13] з комплектом гир [14], металевий шаблон товщиною 2 мм і діаметром 50 мм (рис. 1.14), 40 аркушів фільтрувального паперу розміром не менш ніж 9 на 9 см, 2 дерев’яні пластини (розміром не менше, ніж розмір металевого шаблону), 2 відрізи бавовняної тканини, шпатель, чашка фарфорова, кухоль фарфоровий, набір обладнання для визначення вологості ґрунту методом висушування до постійної маси (завдання 1, лабораторна робота № 1).

Підготовка до випробування

Підготовка ґрунту до випробування виконується згідно з методикою завдання 1 лабораторної роботи № 2.

Порядок випробування

1. Шаблон завтовшки 2 мм з отвором 50 мм (рис. 1.14) вкладають на бавовняну тканину і заповнюють ґрунтовою пастою, підготовленою згідно методики згідно з методикою завдання 1 лабораторної роботи № 2. Надлишок пасти зрізують ножем врівень з поверхнею шаблону. Шаблон видаляють, а отриманий зразок покривають зверху такою ж тканиною.

2. Знизу і зверху підготовленого зразка вкладають по 20 аркушів фільтрувального паперу розміром 9 на 9 см. Підготовлений зразок поміщають між дерев'яними або металевими пластинками і створюють за допомогою преса (рис. 1.13) тиск на зразок 1 МПа (20 кгс/см²) на протязі: піски і супіски – 10 хв., глини і суглинки – 30 хв.

3. Потім проводять контроль завершення водовіддачі ґрунту. Для цього знімають тиск, виймають зразок ґрунту, видаляють фільтрувальний папір і тканину, згинають зразок навпіл. Якщо зразок на згині дає тріщину, випробування завершене.

4. За відсутності тріщини випробування повторюють на новій порції пасти, збільшивши тривалість пресування на 10 хв. у порівнянні з тривалістю попереднього випробування.

Обробка результатів

Максимальну молекулярну вологоємність ґрунту визначають за методикою завдання 1, лабораторної роботи № 1.

Результати записують до лабораторного журналу (табл. 1.10).

Таблиця 1.10

Журнал визначення максимальної молекулярної вологоємності

Номер стаканчика	Маса стаканчика, m0, г	Маса стаканчика з вологим ґрунтом, m1, г	Маса стаканчика з сухим ґрунтом, m2, г	Максимальна молекулярна вологоємність, W, %
1	2	3	4	5

Запитання для самоконтролю

1. Дайте визначення максимальної молекулярної вологоємності?

2. Під яким тиском із зразка видавлюється вільна вода?

3. Для яких ґрунтів визначається максимальна молекулярна вологоємність методом плівкової рівноваги?

Лабораторна робота 3 щільність ґрунту

Щільність один з основних показників ґрунтів, що широко використовується під час будівництва. Щільність ґрунту використовується для: розрахунку потреби транспортних засобів для переміщення ґрунтів, потреби механізмів для ущільнення ґрунтів, визначення категорії ґрунту за важкістю розробки і підбору відповідних механізмів та т.і.

Щільність ґрунту також широко використовується при розрахунках міцності ґрунту як основи інженерних споруд, при визначенні стійкості укосів насипів і виїмок, при розрахунку зсувних схилів та т.і.

Найчастіше щільність ґрунту визначається в польових умовах.

Щільність ґрунту в залежності від типу і стану ґрунту у відповідності до [12] може визначатися наступними методами: ріжучого кільця, зважуванням парафінованих зразків, зважуванням у нейтральній рідині.

Методом ріжучого кільця визначають щільність ґрунтів, що легко піддаються вирізанню або не зберігають свою форму без ріжучого кільця, сипучі ґрунти, що знаходяться в мерзлому стані та ґрунти з масивною криогенною текстурою. Криогенна текстура – сукупність ознак складання мерзлого ґрунту, обумовлена орієнтуванням, відносним положенням і розподілом різних по формі і розмірам льодових включень і льоду-цементу. Криогенні структурні зв’язки ґрунту – кристалізаційні зв’язки, що виникають у вологих дисперсних і тріщинуватих скальних ґрунтах при від’ємній температурі в результаті цементування льодом.

Методом зважування парафінованих зразків ґрунту визначається щільність пилувато-глинистих не мерзлих ґрунтів, схильних до кришінню або ґрунтів, які важко піддаються вирізанню.

Методом зважування і нейтральній рідині переважно визначається щільність мерзлих ґрунтів [12].

Завдання 1

ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ

РІЖУЧОГО КІЛЬЦЯ

Визначення щільності ґрунту методом ріжучого кільця визначається за [12].

Прилади та обладнання

Кільце-пробовідбірник, обладнання для визначення вологості ґрунту методом висушування до постійної маси (завдання 1, лабораторна робота № 1).

Підготовка до випробування

1. Підібрати кільце-пробовідбірник згідно з вимогами таблиці 2 [12] (табл. 1.11).

Таблиця 1.11

Характеристики кілець-пробовідбірників

Найменування і стан ґрунту	Розмір кільця-пробовідбірника
	Товщина стінки, мм	Внутрішній діаметр d, мм	Висота, h	Кут загострення зовнішнього ріжучого краю
1	2	3	4	5
Не мерзлі пилувато-глинисті ґрунти	1,5-2,0	 50	0,8 d  h > 0,3	не більше 30
Не мерзлі і сипуче-мерзлі піщані ґрунти	2,0-4,0	 70	d  h > 0,3d	не більше 30
Мерзлі пилувато-глинисті ґрунти	3,0-4,0	 80	h = d	45

2. Кільця-пробовідбірники пронумерувати, виміряти внутрішній діаметр і висоту з похибкою не більше ніж 0,1 мм і зважити, після вимірювання обчислити об’єм кільця з точністю до 0,1 см³. Пластинки з рівною поверхнею (з скла, металу і т.д.), пронумерувати і зважити.