Определение пределов пластичности глинистых грунтов

Цель работы: определить пределы пластичности глинистых пород.

Оборудование: технические весы с разновесами, режущее кольцо с внутренним диаметром более 50 мм, штангенциркуль (линейка), нож с прямым лезвием длиной более диаметра кольца, технический вазелин, фарфоровая чашка, шпатель, сита диаметрами 1, 0,5, 0,25 мм, две бюксы, стекло размером 15 20 см, сушильный шкаф, дистиллированная вода, балансирный конус Васильева на подставке (рис. 2).

Последовательность определения:

4.1. Определение влажности нижнего предела пластичности методом раскатывания в шнур (Wp)

Влажностью нижнего предела пластичности или границей раскатывания Wp называется влажность, выраженная в процентах, при которой глинистый грунт переходит из твердого в пластичное состояние.

Рис. 2. Общий вид прибора для определения пластичности

Глинистых грунтов

1. Образец грунта объемом около 50 см³ при естественной влажности размять шпателем, после чего просеять через сито отверстием 1 мм.

2. Перенести грунт в фарфоровую чашку и увлажнить дистиллированной водой до состояния густого теста.

3. Образец в чашке перемешать еще раз, взять из него небольшой кусочек, перемять и раскатать на стекле (или на ладони) до образования жгута диаметром около 3 мм.

4. Искомый нижний предел пластичности считается найденным, когда жгут толщиной около 3 мм начинает покрываться по всей длине поперечными трещинами и крошиться.

5. Кусочки жгута собирают в заранее взвешенный бюкс в количестве не менее 10 г и затем определяют их весовую влажность. Провести не менее двух параллельных определений.

6. Результаты измерений внести в таблицу 6.

Таблица 6

Результаты определения влажности

Границы влажности	Вес бюксы пустой g1, г	Вес бюксы с грунтом g2, г	Вес бюксы с высушенным грунтом g3, г	Вес высушенного грунта g4, г	Влажность W, %
Wp
WL

4.2 Определение влажности верхнего предела пластичности методом балансирного конуса (W_L)

Влажностью верхнего предела пластичности или границей текучести W_L глинистого грунта называется влажность, выраженная в %, при которой грунт переходит из пластичного в текучее состояние.

1. Образец породы массой примерно 100 г помещают в фарфоровую ступку, добавляют дистиллированную воду и размешивают до образования однородной густой массы.

2. Подготовленный грунт перенести в стаканчик прибора вровень с его краями. Поверхность породы заглаживают шпателем.

3. На поверхность породы устанавливают конус (рис. 2), предварительно смазав его тонким слоем вазелина, который погружается в породу под влиянием собственного веса. Если конус за 5 секунд погрузится в породу на глубину 10 мм, считается при этом, что влажность ее равна пределу текучести. В противном случае породу либо увлажняют, либо просушивают и снова повторяют испытание.

4. Когда требуемая консистенция породы буде достигнута, из стаканчика берут навеску породы (не менее 15 г) в заранее взвешенный бюкс и определяют её влажность.

5. Данные измерений вносят в таблицу 6.

6. Определяют влажность нижнего предела пластичности Wp и влажность верхнего предела пластичности W_L:

W_p = (g₂ – g₃) / g₄ 100 %;

W_L = (g₂ – g₃) / g₄ 100 %.

6. Определяют число пластичности I_p и наименование грунта, согласно существующей классификации. Число пластичности отражает количество глинистых частиц в грунте и используется для наименования глинистых грунтов:

1 < <7  супесь, 7 < < 17  суглинок, > 17  глина.

.

8. Определяем показатель консистенции по формуле

.

Согласно известной классификации (табл. 7) по показателю консистенции определяют наименование грунта. Эта классификация весьма условна, так как она не учитывает уменьшения прочности за счет нарушения структуры пород, которое имеет место при определении пределов пластичности.

Таблица 7

Классификация связных пород по показателю консистенции

Породы	Показатель консистенции В
Супеси: твердые пластичные текучие	IL<0 0IL 1 IL>1
Суглинки и глины: твердые полутвердые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	IL<0 0IL 0,25 0,25<IL≤0,5 0,5<IL≤0,75 0,75<IL ≤1 IL>1