Лабораторна робота № 6 Визначення питомої маси ґрунту (щільності твердої фази ґрунту)

Мета заняття: шляхом витиснення повітря із ґрунту визначити щільність твердої фази

Обладнання і реактиви: наважка ґрунту, колба 250 (100)мл, пікнометр 100мл, міліметрове сито, прокип'ячена й охолоджена дистильована вода, терези, скляний стаканчик, електрична плітка.

Хід аналізу

1. В колбу наливають близько 250 мл дистильованої води, кип'ятять приблизно півгодини для видалення з неї розчиненого повітря і охолоджують до кімнатної температури.

2. Беруть пікнометр (чи мірну колбу) на 100 мл, наливають у нього до мітки прокип'ячену й охолоджену дистильовану воду, вимірюють температуру і зважують на аналітичних терезах.

3. З просіяного через міліметрове сито зразка відважують на аналітичних терезах у скляний стаканчик чи в яку-небудь іншу тару 9-10 г повітряно-сухого ґрунту. Одночасно беруть наважку для визначення гігроскопічної вологи, якщо її не визначали.

4. Зі зваженого пікнометра виливають більше половини об’єму води і всипають у нього наважку ґрунту. Стаканчик, у якому знаходився ґрунт, знову зважують і по різниці між стаканчиком із ґрунтом і порожнім стаканчиком знаходять масу ґрунту, взятого для визначення щільності твердої фази.

5. Ґрунт і воду в пікнометрі кип'ятять 30 хвилин для видалення повітря, доливаючи дистильованою водою в міру википання до половини його обсягу.

6. Після кип'ятіння пікнометр із суспензією охолоджують до кімнатної температури і доливають прокип'ячену й охолоджену воду до мітки, витирають зовні фільтрувальним папером і зважують на аналітичних терезах з точністю до 0,001г.

Потрібно стежити, щоб температура пікнометра з водою і ґрунтом була однакова з первісною температурою пікнометра з водою.

Щоб обчислити питому вагу ґрунту, необхідно мати такі дані:

1. Кількість сухого ґрунту в наважці 10 г, що взята для аналізу.

2. Гігроскопічну вологість у процентах до повітряно-сухого ґрунту.

3. Вагу пікнометра або колби з кип'яченою водою.

4. Вагу колби з водою та ґрунтом після кип'ятіння.

5. Об'єм води в грамах, яку було витіснено наважкою ґрунту 10 г (це різниця між масою колби з водою і ґрунтом до кип'ятіння і масою колби з водою і ґрунтом після кип'ятіння).

Кількість абсолютно сухого ґрунту в 10 г повітряно-сухого можна визначити за допомогою гігроскопічної вологості, обчисленої в процентах до повітряно-сухого ґрунту.

Наприклад, гігроскопічна вологість ґрунту дорівнює 3,5%. Це означає, що в 100 г повітряно-сухого ґрунту є 3,5 г води і 96,5 г абсолютно сухого ґрунту. Щоб знайти, скільки абсолютно сухого ґрунту міститься в 10 г, треба скласти пропорцію:

Питому масу ґрунту обчислюють за формулою

(1.1)

де d– питома маса, г/см³;

В – кількість сухого ґрунту, г;

А – маса пікнометра з водою, г;

С – маса пікнометра з водою та ґрунтом г.

Підставляємо цифрові дані у формулу і одержуємо:

A – наважка сухого ґрунту (г) ],

де

А – наважка повітряно-сухого ґрунту ( г);

W–гігроскопічна вологість ( %);

В – маса пікнометра з водою ( г);

С – маса пікнометра з водою і ґрунтом ( г).

Форма запису наведена у табл. 1.13.

Таблиця 1.13 – Розрахунок питомої маси ґрунту (щільності твердої фази)

№ пікно- метра	Наважка ґрунту (г)		Вага пікнометра з водою (в г) А	Вага пікнометра з водою та ґрунтом (в г) С	Вага води, що витиснута ґрунтом (в г) А+В-С	Питома маса ґрунту (г/см3)
	Повітряно-сухого	Абсолют-но сухого
	10	9.65	141.73	147.66	3.72	2.59