2.4.1 Метод ріжучого кільця

У зв’язку з тим, що при відборі ґрунту в кільце виникають зазори між кільцем і ґрунтом, при використанні методу ріжучого кільця виникають похибки, які впливають на точність визначення щільності ґрунту.

Обладнання: технічні терези з гирками; ріжуче кільце з внутрішнім діаметром більше 50 мм; штангенциркуль (лінійка); ніж з прямим лезом довжиною більшою за діаметр кільця і два плоских скла розмірами 10 х 10 см; технічний вазелін.

2.4.1.1 Методика визначення

1. Порожнє ріжуче кільце змащують з внутрішньої сторони вазеліном і зважують. Результат зважування ( ) записують в журнал спостережень (таблиця 2.2).

2. Визначають об’єм кільця за формулою

, (2.7)

- висота кільця;

- діаметр кільця (внутрішній).

3. Заповнюють ріжуче кільце ґрунтом, вдавлюючи його вертикально в ґрунт з одночасним підрізанням ґрунту навколо зовнішньої поверхні кільця по горизонтальних площинах. Піщаним ґрунтом кільце заповнюють, вдавлюючи його без підрізання.

4. Ретельно зачищають від ґрунту зовнішню поверхню кільця. Якщо випробовують піщаний ґрунт, торцеві поверхні кільця накривають раніше зваженими скельцями ( , ).

5. Зважують кільце з ґрунтом і скельцями ( ).

Таблиця 2.2 – Журнал спостережень

№ досліду	Маса, кг				Висота кільця, , м	Внутрішній діаметр кільця, d, м	Об’єм ґрунту, , м3	Щільність ґрунту, кг/м3
	кіль-ця,	кільця з ґрунтом і склом	ске-лець	ґрунту				з досліду	середня
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

2.4.1.2 Обробка результатів досліду

Для визначення щільності ґрунту необхідно знати масу ґрунту в кільці:

(2.8)

тоді

(2.9)

де - об'єм ґрунту, який приймається рівним об’єму кільця.

Кількість паралельних визначень, відповідно до [7], повинна бути не менше шести. Щільність ґрунту приймають як середнє арифметичне значення незалежних визначень.

2.4.2 Метод парафінування

Метод застосовують для зв’язних ґрунтів, які вміщують тверді включення або схильні до викришування.

Обладнання: технічні терези з важками; каструля; парафін; ніж з прямим лезом; голка; градуйований циліндр; зразок зв’язного ґрунту.

2.4.2.1 Методика визначення

1. Відбирають без порушення структури наважку ґрунту довільної форми об’ємом не менше 30 см³, зачищають її ножем до придання порівняно рівної поверхні і визначають її масу (m).

2. Нагрівають парафін до температури 60°С і покривають зразок ґрунту парафіновою оболонкою, занурюючи його різними сторонами у розплавлений парафін (можна на нитці).

3. Виявлені в застиглій парафіновій оболонці бульки повітря проколюють та закривають місця проколу нагрітою голкою, покривають зразок другим шаром парафіну, потім зважують і визначають масу ґрунту з парафіном ( ).

4. Визначають масу парафіну .

5. Визначають об’єм парафіну , де 900 кг/м³ - щільність парафіну.

6. Визначають об’єм запарафінованого зразка ґрунту, занурюючи його в градуйований циліндр та замірюючи об’єм витісненої води ( ).

2.4.2.2 Обробка результатів

Щільність ґрунту обраховують за формулою

. (2.10)

Контрольні запитання

1. Що називається щільністю ґрунту, від яких факторів вона залежить та які значення може приймати?

2. Які способи визначення щільності ґрунту ви знаєте. і коли вони застосовуються?

3. Чи є величина щільності ґрунту постійною для даного виду (типу) ґрунту?

4. В чому різниця між щільністю ґрунту і щільністю частинок ґрунту?

5. Як визначити питому вагу ґрунту?

2.5 Лабораторна роботе № 9

Визначення вологості ґрунту

Під вологістю ґрунту розуміють вміст в ньому тієї чи іншої кількості води. Розрізняють вагову та об’ємну вологість.

Ваговою вологістю ґрунту w називають відношення маси води, яка знаходиться в порах ґрунту, до маси самих частинок ґрунту дослідного зразка.

Об’ємна вологість - відношення об’єму води в порах до об’єму зразка ґрунту.

Природною вологістю ґрунту називають кількість вільної та поверхнево зв’язаної води в порах ґрунту в природних умовах його залягання. Природна вологість є важливою характеристикою фізичного стану ґрунту, яка визначає його міцність та деформованість. Особливе значення вологість має для глинистих ґрунтів, які різко змінюють свої властивості залежно від ступеня зволоження.

На цей чає розроблено декілька методів визначення вологості. Зокрема, в лабораторних умовах: ваговий, пікнометричний та бензометод; в польових умовах: спирто-бензометод, радіоактивний та електрометричний методи та інші. З них найбільше розповсюдження одержав ваговий метод. Цим методом визначають вологість ґрунтів для різних видів будівництва на всіх стадіях вишукувань, за винятком тих випадків, коли ґрунти вміщують значну кількість рослинних залишків. В даній лабораторній роботі розглядається якраз цей метод.

Вологість визначається в частках одиниці. Визначення вологості виконується відповідно до ГОСТ 5180-84 [5].

Межи зміни природної вологості різних типів ґрунтів досить широкі: для пісків 0,01...0,40; для глинистих ґрунтів - 0,15...2,0; для стрічкових набухаючих глин - до 4,00.

Відповідно до визначення, вагова вологість може бути підрахована за формулою

, (2.11)

де - маса води в зразку, кг;

- маса сухого ґрунту, кг.

Обладнання: технічні терези з важками; сушильна шафа з термометром для виміру температури до 150°С; скляні або алюмінієві бюкси; шпатель; тигельні щипці; ексикатор з хлоридом кальцію (для поглинання вологи ґрунту).