2 Лабораторные работы № 2, 3, 4. Определение основных физических характеристик пылевато-глинистого грунта

2.1 Цель работы

Определить основные и вычислить производные физические характеристики пылевато-глинистого грунта, проклассифицировать грунт и провести предварительную оценку его строительных свойств.

2.2 Подготовительные работы

До начала работы необходимо ознакомиться с приведённым выше материалом и заготовить журналы 1 и 2 для занесения опытных данных, а также проверить наличие всех необходимых материалов и оборудования. Формы журналов приведены в таблицах 16 и 17.

Таблица 16 - Результаты определения плотности грунта (журнал 1)

Объём кольца V, см3	Масса кольца m1, г	Масса кольца с грунтом m2, г	Масса грунта m2-m1, г	Плотность грунта , г/см3

Таблица 17-Результаты определения влажности (журнал 2)

Наименование определяемой влажности	Номер бюкса	Масса бюкса c, г	Масса бюкса с влажным грунтом a, г	Масса бюкса с сухим грунтом b, г	Влажность
1 Естественная влажность W
2 Влажность на границе раскатывания WP
3 Влажность на границе текучести WL

2.3 Необходимое оборудование и материалы:

• гири;

• весы электронные;

• бюксы (3 шт);

• стандартный конус;

• металлический стаканчик;

• подставка;

• шпатель (нож);

• режущее кольцо;

• пробоотборник;

• монолит грунта;

• стекло;

• колба с дистиллированной водой;

• грунтовая паста;

• измельчённый грунт в воздушно-сухом состоянии.

2.4 Методика проведения испытаний

Методика определения основных физических характеристик соответствует /3/.

Плотность грунта в данной работе определяется методом режущего кольца. Метод состоит в определении массы грунта внутри кольца, объём которого известен (V=50 см³).

Естественная влажность определяется весовым методом для образца, у которого определялась плотность. Определение влажности выполняется посредством взвешивания пробы грунта до и после его высушивания в сушильном шкафу (термостате).

Влажность на границе раскатывания определяется путем подбора такой влажности, при которой грунт, раскатываемый в жгут диаметром 3мм, начинает распадаться на кусочки длиной 3 …8 мм.

Влажность на границе текучести определяется путем подбора такой влажности, при которой стандартный конус с углом при вершине 30⁰ и массой 76 г погружается в грунтовое тесто на глубину 10 мм за 5 сек.

2.5 Ход работы

1 Занести данные об объеме кольца (V=50 см³) в журнал 1.

2 Взвесить режущее кольцо на весах с точностью до 0,01 г. Данные о массе кольца занести в журнал 1.

3 На зачищенную с помощью ножа поверхность монолита грунта в средней его части установить режущее кольцо.

4 На режущее кольцо надеть пробоотборник так, чтобы выточка в верхней кромке кольца вошла в паз пробоотборника.

5 Легким нажатием на головку штока пробоотборника вдавить режущую кромку кольца в грунт.

6 Путем нажатия на шток пробоотборника вдавить кольцо в грунт до отказа.

7 Сняв пробоотборник, удалить грунт с вешней стороны кольца с помощью ножа, осторожно подрезать грунт снизу и извлечь кольцо с грунтом.

8 Выступающий за пределы кольца грунт обрезать ножом следя за тем, чтобы на торцах образца не образовались большие раковины.

9 Установить кольцо на стекло острием вверх и зачистить поверхность грунта вровень с краем кольца. Зачистку выполнять ножом от центра кольца к периметру, не допуская образования больших раковин. Мелкие раковины зашпаклевать грунтом без нажима, т.к. нажим может привести к нарушению природной плотности сложения грунта.

10 Взвесить кольцо с грунтом на электронных весах с точностью до 0,01г. Перед взвешиванием внешнюю поверхность металлического кольца, включая выточку в его верхней кромке, тщательно очистить от налипших частиц грунта с тем, чтобы объем взвешиваемого грунта точно соответствовал внутреннему объему кольца.

11 Занести данные о массе кольца с грунтом в журнал 1.

12 Вычислить значение плотности грунта и занести его в журнал 1.

13 Отобрать один из бюксов и занести в журнал 2 в строку 1 данные о нем: его номер (отштампован на крышке) и массу (написана на крышке).

14 Вырезать комочек грунта, оставшегося в кольце после определения плотности, и перенести его в бюкс.

15 Бюкс с грунтом и крышкой взвесить. Массу бюкса с влажным грунтом занести в журнал 2. Перед взвешиванием внешнюю поверхность бюкса тщательно очистить от налипших частиц грунта.

16 Взвешенный бюкс с грунтом оставить на столе для последующей передачи лаборанту.

17 Взять следующий пустой бюкс и занести в журнал 2 в строку 2 его номер и массу.

18 Из резиновой чашки взять кусочек грунтовой пасты и попробовать раскатать его между ладонями.

19 Если грунт при этом прилипает к ладоням, то влажность его слишком велика. В этом случае в чашку с грунтовой пастой добавить немного сухого грунта (порошка) и массу хорошо перемешать шпателем. Если грунт не раскатывается (комочек быстро рассыпается в ладонях), то влажность его слишком мала. В этом случае в грунт осторожно по каплям добавляют дистиллированную воду из колбы, каждый раз тщательно перемешивая массу, до тех пор, пока грунт не начнет раскатываться в жгут, не прилипая при этом к ладоням.

20 Грунт раскатывается в ладонях до получения жгута диаметром 4-5мм. Полученный жгут положить на стекло.

21 Раскатывать жгут на стекле с легким нажимом до уменьшения его диаметра до 3 мм. Если при этом жгут не распадется на куски, то скатать его в комочек и снова раскатать до указанного диаметра.

22 Раскатывание продолжать до тех пор, пока жгут, достигнув диаметра

около 3 мм, не покроется сетью трещин и не начнет распадаться на отдельные кусочки длинной 3-8 мм.

23 Полученные обломки жгута поместить в бюкс. Во время работы (для пре-

дохранения грунта от высыхания) бюкс следует держать закрытым. Необходимо набрать не менее 10 г грунта.

24 Выполнить пункты 15 и 16 для второго бюкса.

25 Осторожно небольшими порциями к грунтовой пасте, оставшейся в резиновой чашке, добавить дистиллированную воду, перемешивая тщательно пасту после добавления каждой порции воды. Воду добавлять до превращения пасты в грунтовое тесто - однородную массу без отдельных комков, достаточно легко перемешиваемую с помощью шпателя.

26 Грунтовое тесто с помощью шпателя перенести («вмазать») в стандартный металлический стаканчик без оставления пустот, для чего периодически встряхивать, ударяя его донышком о ладонь. Поверхность грунта выровнять шпателем в уровень с краями стаканчика.

27 К поверхности грунта поднести острие конуса, смазанного тонким слоем вазелина, и мгновенно опустить, позволяя конусу погрузиться в грунт под собственным весом. В момент опускания конуса острие его должно касаться поверхности грунта. Через 5 секунд отметить положение грунтовой черты. Погружение конуса на глубину менее 10 мм служит показателем того, что влажность грунта не достигла влажности на границе текучести. В этом случае грунт переложить в чашку и после добавления воды и тщательного перемешивания повторить опыт. Если конус погрузился более 10 мм, то добавить сухого грунта, перемешать его с тестом и повторить опыт.

28 Погружение конуса на 10 мм указывает на то, что влажность соответствует влажности на границе текучести. После этого из испытанного грунта отбирается проба (не менее 10 грамм) и помещается в третий бюкс, номер и масса которого заносятся в журнал 2 в строку 3. Во время работы (для предохранения грунта от высыхания) бюкс следует держать закрытым.

29 Выполнить. пункты 15 и 16 для третьего бюкса.

30 Взвешенные бюксы с грунтом сдать лаборанту.

31 Лаборант помещает бюксы с грунтом в сушильный шкаф, где грунт высушивается при температуре 105⁰С в течении 6…12 часов, после чего взвешивает их и

заносит данные о массе бюксов с сухим грунтом в хранящийся у него журнал.

32 На следующем занятии получить у лаборанта данные о массе бюксов с сухим грунтом и занести их в журнал 2.

33 Вычислить значения естественной влажности, пределов пластичности и занести их в журнал 2.

34 Пользуясь формулами (3, 6, 10, 14-19) и таблицами 3, 6, 7, 9 проклассифицировать грунт и провести предварительную оценку его строительных свойств.

35 Оформить вычисления в тетради в соответствии с примером 2.

36 По окончании работы убрать рабочее место; оборудование вымыть и сдать лаборанту

37 Ответить на приводимые ниже вопросы для самопроверки.