Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Плотность сухого грунта (плотность скелета грунта). Плотность скелета грунта


Максимальная плотность скелета грунта | Суровые будни начальника лаборатории

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ СКЕЛЕТА ГРУНТА И ОПТИМАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ПРИБОРОМ СТАНДАРТНОГО УПЛОТНЕНИЯ СОЮЗДОРНИИ

Подготовка пробы для определения максимальной плотности . В металлическую чашку отвешивают среднюю пробу грунта в воздушно-сухом состоянии просеянного через сито с отверстиями 5 мм, отобранную методом квартования, в количестве 2,5-3,0 кг. В пробу добавляют воду в количестве вычисляемым по формуле:

где mр – масса отобранной пробы, г;

w1 – влажность грунта для испытания на определение максимальной плотности грунта , %;

wg – влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %.

Влажность грунта для первого испытания  определяют по таблице 9.16.

Таблица 9.16

Грунты Влажность грунта для первого испытания, %
Песок гравелистый, крупный и средней крупности 4
Песок мелкий и пылеватый 6
Спесь, суглинок легкий 6-8
Суглинок тяжелый, глина 10-12

Грунт тщательно перемешивают до равномерного увлажнения и берут из него среднюю пробу не менее 10 г для определения влажности весовым методом. Остальной грунт в чашке покрывают влажной тканью выдерживают не менее 2 ч для несвязных грунтов и не менее 12 ч – для связных грунтов.

Динамический плотномер типа КП-150

Цилиндрическую часть формы (2) взвешивают и устанавливают на поддон (1), не зажимая ее винтами (9). Устанавливают зажимное кольцо (3) на верхний бортик цилиндрической части формы, которую зажимают попеременно винтами поддона и кольца. Внутреннюю поверхность формы смазывают керосином, минеральным маслом или техническим вазелином. Собранную форму устанавливают на плиту основания. Проверяют соосность направляющей штанги (7) и цилиндрической части формы и свободный ход груза (6) по направляющей штанге.

Испытание проводят, последовательно увеличивая влажность грунта испытываемой пробы на 1-2 %  для несвязных грунтов и на 2-3 % для связных грунтов. Количество воды для увлажнения испытываемой пробы определяют по формуле (9.7), принимая в ней за wg и w1 соответственно влажности при предыдущем и очередном испытаниях.

Метод испытания при определении максимальной плотности грунта : Подготовленную пробу грунта тщательно перемешивают. В собранную форму загружают грунт слоем толщиной 5-6 см и слегка уплотняют его поверхность рукой. Производят уплотнение 40 ударами груза по наковальне (5) при падении его с высоты 30 см. Таким же образом загружают и уплотняют второй и третий слои. Перед загрузкой каждого последующего слоев поверхность предыдущего слоя разрыхляют ножом на глубну1-2 см. Перед укладкой третьего слоя на форму устанавливают насадку( 4).

Снимают с цилиндра насадку, избыток грунта срезают ножом вровень с краями цилиндра. Сняв днище и зажимное кольцо, взвешивают цилиндр с уплотненным грунтом с точностью до 1 г.

После этого образец извлекают из цилиндрической части формы и отбирают из верхней, средней и нижней его части пробы грунта для определения влажности. Грунт из цилиндра переносят обратно в чашку, размельчают и добавляют 2 % воды в расчете от первоначальной массы грунта.

Увлажненный грунт тщательно перемешивают, накрывают влажной тканью и выдерживают не менее 15 мин для несвязных грунтов и не мене 30 мин – для связных грунтов. Второе и последующие испытания грунта проводят аналогично первому.

Определяют влажность всех проб грунта отобранных в процессе уплотнения, высушивая их до постоянной массы. Для каждого значения плотности влажного грунта ? и влажности W вычисляют плотность скелета грунта ?ск). Испытание следует считать законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшение значений массы и плотности уплотняемого образца грунта, а также когда при ударах происходит отжатие воды или выделение разжиженного грунта через соединения формы.

Вид                                                            Схема

Рис. 9.3 Прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов

Плотность скелета грунта определяют с точностью до 0,01 г/см3 по формуле:

Плотность влажного грунта вычисляют по формуле:

где m1 – масса цилиндрической части формы без грунта, г;

m2 – масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом, г;

V – вместимость формы, см3.

Влажность определяют весовым методом.

По результатам испытаний строят график зависимости плотности скелета грунта от влажности (рис. 9.4). По наивысшей точке графика для связных грунтов находят значение максимальной плотности скелета грунта и соответствующее ему значение оптимальной влажности. Для несвязных грунтов график стандартного уплотнения может не иметь явно выраженного  максимума. В этом случае значение оптимальной влажности принимают на 1,0-1,5 % ниже той влажности, при которой происходит отжатие воды.

Исходные данные испытания:

Грунт песок мелкий

Масса пробы грунта 2500 г

Число ударов при уплотнении 40

Принятая влажность в начале опыта 6%

Влажность воздушно сухого грунта 0,35 %

Фактическая влажность в начале опыта 6,35 %

Количество добавляемой воды   2% (от первоначальной массы)

Таблица 9.17

№ испытания Определение плотности Определение влажности Плотность ске

лета  грун

та, г/см3

Масса, г Плотность грунта, г/см3 № стаканчика для взвеши

вания

Масса, г Влажность, %
формы m1 формы с уплотненным грунтом m2 уплотненного грунта m2 – m1 пустого бюкса бюкса влажным грунтом бюкса с сухим грунтом абсолютная средняя
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 5150 6985 1855 1,855 952 31,94 43,07 42,46 5,80 5,78 1,75
940 30,96 39,97 39,48 5,75
2 5150 7050 1900 1,900 999 30,62 41,23 40,48 7,61 7,64 1,76
981 31,08 44,98 43,97 7,84
3 5150 7115 1965 1,965 989 32,33 41,75 40,93 9,53 10,16 1,78
953 32,26 43,63 42,54 10,80
4 5150 7160 2010 2,010 976 31,82 40,08 39,25 12,84 11,34 1,80
912 31,42 44,68 43,31 11,17
5 5150 7200 2050 2,050 909 31,38 44,87 43,36 12,60 13,12 1,81
911 31,44 45,67 43,96 13,65

Рис. 9.4 Зависимость плотности скелета грунта от влажности.

Заключение: Максимальная_плотность скелета равна 1,80 г/см3 при  оптимальной_ влажности ? 12%.__Maksimalnay plotnoste grunta

http://vk.com/club23595476 . контакты http://vk.com/club23595476 .

xn--90afcnmwva.xn--p1ai

Плотность сухого грунта (плотность скелета грунта) — МегаЛекции

Характеризуется массой единицы объема минеральной части грунта естественного сложения, rd , г/см3. Практически это минимальная плотность грунта, зависящая от пористости породы. В общем случае плотность сухого грунта выражают соотношением:

( 3 )

Практически rd обычно вычисляется по формуле:

, (4)

где W- влажность породы, %

Влажность.

Влажность характеризуется количеством воды, заполняющей поры грунта в условиях его естественного залегания. Влажностью называется отношение количества воды к массе твердых частиц (массе абсолютно сухой породы). Абсолютно сухим называется грунт, высушенный при температуре 105-1070 C до постоянной массы. Методика определения влажности стандартизирована. Измеряется влажность в % либо в долях единицы.

х 100% ( 5)

Коэффициент водонасыщения

Коэффициент водонасыщения или относительная влажность - это отношение объема воды в породе к объему пор, она выражается в долях единицы и называется еще степенью влажности. Характеризует степень заполнения объема пор водой.

( 6)где ρw - плотность воды, принимаемой равной 1 г/см3

 

Пористость.

Пористость - это суммарный объем всех пор в единице объема породы независимо от их величины, заполнения и характера взаимосвязи. Она характеризуется двумя показателями.

Пористость , определяется как отношение объема пор в породе ко всему занимаемой породой объему, выраженное в процентах

( 7 )

 

Коэффициент пористости, выражает отношение объема пор в породе к объему, занимаемому только твердой, минеральной частью породы, дол. Ед.:

( 8)

Пластичность грунтов.

Пластичность- это способность некоторых пород изменять свою форму- деформироваться без разрыва сплошности - под влиянием внешнего воздействия и сохранять эту форму после прекращения этого воздействия. Пластичностью обладают только глинистые породы, лессы и лессовидные породы, глинистые мергели и мел. Пластичность наблюдается в определенном для каждой породы интервале влажности и зависит от гранулометрического состава, количества растворимых в воде солей, минерального состава тонкодисперсной части породы с размером частиц менее 0,002 мм. Любая глинистая порода в зависимости от содержания в ней влаги может быть в твердом, пластичном и текучем состоянии.

Влажность на границе текучести (верхний предел пластичности) это значение влажности WL , при котором порода переходит из пластичного состояния в текучее:

х100% ( 9 )

Влажность на границе раскатывания (нижний предел пластичности) WPэто значение влажности при котором порода переходит из пластичного состояния в твердое :

х 100% ( 10 )

где mLж и mPж- масса воды в грунте на границах текучести

и раскатывания.

Значения определяют в лаборатории по ГОСТ 5180

Число пластичности - разность влажностей, соответствующих двум состояниям грунта на границе текучести и на границе раскатывания.

( 11 )

Число пластичности является классификационным показателем. Если IP >17%, порода высокопластична - глина. При IP = 7-17% порода среднепластична - суглинок, если IP < 7%, то порода слабопластична - супесь.

Показатель текучести (показатель консистенции)- отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному и на границе раскатывания к числу пластичности:

(12 )

Показатель текучести также классификационный показатель

Задание.

Исходные данные для выполнения задания помещены в приложении 1.

1.Вычислить показатели (1)-(12).

2.Используя результаты вычисления по формулам (11), (12) классифицировать грунты, охарактеризовать их состояние.

Занятие 3

Гранулометрический состав грунтов.

Гранулометрический состав - количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах.

Гранулометрическим составом называют содержание в породе частиц различной крупности (фракций), выраженное в процентах к массе абсолютно сухого грунта. Гранулометрический состав является одним из важнейших показателей, определяющих физические свойства грунта, с помощью этой характеристики проводят классификацию грунтов. Классификационная таблица песчаных грунтов по ГОСТ 25100-95 приведена ниже. Определение названия разновидности песчаного грунта производится путем последовательного суммирования процентного содержания фракций, начиная с самой крупной по размеру, и сопоставления полученной суммы с классификационными градациями. Например, грунт имеет следующий гранулометрический состав:

2-1 - 3%

1-0,5 - 5%

0,5-0,25 - 30%

0,25-0,1 - 60%

0,1 - 2%

Последовательно суммируя процентное содержание фракций, начиная с самой крупной, и, сопоставляя их с табличными значениями, находим, что в нашем случае единственно удовлетворяет табличному значению градация > 0,1 - 98%, что соответствует наименованию разновидности - песок мелкий.

Для наглядного представления результатов гранулометрического анализа широко используются графические методы - суммарные кривые гранулометрического состава и диаграммы - треугольники.

Для построения суммарных кривых последовательно суммируются процентное содержание выделенных фракций, начиная с наиболее мелких. Полученные значения наносят на график: по оси абцисс - логарифмы диаметров частиц, по оси ординат суммарное процентное содержание частиц. Кривые наглядно в компактной форме позволяют выразить гранулометрический состав любого нескального грунта, дают возможность определять характерные диаметры, необходимые для расчета степени неоднородности Сu- показателя неоднородности гранулометрического состава.

Cu= , (13)

d 60 - диаметр, меньше которого в грунте содержится 60% частиц по массе; d 10 - диаметр, меньше которого в грунте содержится 10% по массе. В соответствии с ГОСТ 25100-95 однородными считаются песчаные грунты при Cu < 3, глинистые при Cu <5.

Задание.

1. Построить суммарные кривые гранулометрического состава по таблицам 2 и 3 приложения.

2. Вычислить степень неоднородности Cu.

3. Классифицировать песчаные грунты по гранулометрическому составу.

 

Занятие 4

megalektsii.ru

Коэффициент уплотнения грунта (плотность): частиц, скелета, сухого грунта

Понятие и способ расчета

ГрунтПроведение строительных работ любой сложности и масштаба, обязательно связаны с изучением характеристики почвы, на которой они будут проводиться. Плотность грунта или почвы – одна из существенных характеристик и физических свойств, пренебречь которыми для качественного проведения работ невозможно. Исследования должны касаться: определения сопротивления, расчета коэффициента его уплотнения и удельного давления на него. Итогом такого изучения станет определение плотности и пригодности для строительства объекта.

Рассчитывается соотношением массы к занимаемому ею объему и измеряется плотность грунтов в кг на м3. Она имеет несколько показателей: твердых частиц, скелета и сухой породы.

Методы определения

Определение плотности проводится в соответствии с ГОСТ 5180-84. Он предусматривает разные методики определения в зависимости от видов почв. Так, для тех, которые можно разрезать ножом – глина, суглинки, супеси и пески, применяют метод режущего кольца. Для связанных — метод парафирования. У скальных пород определяется непосредственным измерением вырезанного образца.

Плотность частиц грунта или твердой фракции – это средняя всех его составляющих: органических, минеральных и других веществ. Она равна объему твердых частиц к их массе. Таким образом, она зависит от состава и видов входящих веществ. Для разных видов веществ эти характеристики, как правило, постоянны и известны. Например, средняя плотность частиц грунта для глин -2,74 г/ см3, супесей – 2,7 г/ см3, песков – 2,66 г/ см3, суглинков – 2,71 г/ см3.

Пористость

ГОСТ 5180-84Плотность частиц грунта и количество каждого вида вещества в общей массе почвы, еще недостаточно характеризует ее. Потому что не определяют ее пористость или влажность. Для исследований отбираются образцы при естественной влажности. Для дисперсионных — она в пределах от 1,3 до 2,2 г/см3. Для более точного определения необходимо рассчитать этот показатель для ненарушенной или естественной структуры. Он носит название плотность скелета грунта. Для этого в расчет берут твердые составляющие почвы и их массу делят на единицу объема. Как видно в расчет берутся вещества, не содержащие влагу. Потому этот показатель именуется еще плотность сухого грунта. Она определяется экспериментально и высчитывается по величине уплотнения и влажности.

Уплотнение и его коэффициент

Образцы грунтаУплотнение или перемещение частиц веществ, входящих в состав почвы, без изменения их физико-химического состояния для целей, поставленных в ходе инженерно-строительных работ. Результатом таких действий является перераспределение частиц и увеличение числа контактов между ними. Механизм – вытеснение из породы воздуха и жидкостей. При максимальном показателе — остается не более 5% воздуха. Для этих целей применяют различные методы: укатку, трамбование, вибрирование, намыв, замачивание, взрывы и сочетание нескольких методов одновременно.

Эффект, которого можно добиться с применением перечисленных методов, неодинаков для разных типов почвы. Поэтому определено понятие — коэффициент уплотнения грунта и разработаны методики его расчета.

Для уплотнения грунта определение коэффициента необходимо при проектировании и строительстве различных видов зданий, сооружений, дорог, мостов и других объектов.

Согласно требованиям проектной документации, ГОСТ и СНИП коэффициент уплотнения грунта должен быть установлен и выдержан. Рассчитывается коэффициент как отношение плотность сухого грунта или скелета на участке, где ведутся работы – контрольный участок, к плотности такого же, прошедшего соответствующую процедуру в лабораторных условиях. Такое соотношение, согласно нормативам, не должно быть менее 0,95 – 0,98.

Он — один из основных показателей и критериев, качественно проведенных работ, гарантирующих надежность и долговечность построенного объекта.

Видео — ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА

ecology-of.ru

Оптимальная плотность скелета грунта - Строительство

Виды и свойства воды в грунте.

При температуре выше 0 ºС в грунтах выделяются различные виды воды.

Кристаллизационная, или химически связанная, вода входит в строение кристаллических решеток минералов. Ее можно удалить только путем длительного прокаливания, что приводит к разложению самих минералов и к изменению свойств грунта. Вода в виде пара заполняет поры грунта, свободные от воды. Водяной пар легко перемещается из областей высокого давления в области с низким давлением, конденсируясь, способствует пополнению грунтовых вод. Гигроскопическая вода притягивается частицами грунта из воздуха и конденсируется на их поверхности. Связанная вода. Молекулы воды у поверхности глинистых частиц испытывают огромное молекулярное притяжение и образуют слой прочносвязанной воды.Последующие слои молекул воды менее связаны и образуют рыхлосвязанную воду. С удалением от поверхности частиц силы притяжения ослабевают.Свободная: капиллярная и гравитационная. Капиллярная вода находится выше уровня грунтовых вод и содержится в мелкозернистых песчаных и глинистых грунтах. Капиллярная вода в грунте может находиться в углах пор, в подвешенном состоянии. Гравитационная вода свободно движется в грунте от большего напора к меньшему и пополняет грунтовые воды.

2. Физические характеристики грунтов определяемые опытным путем1.Плотность частиц грунта

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

2. Плотность

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

3. Весовая влажность

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

V1-обьем твердых частиц

V2-пор

m1- вес

m2-вес воды

Характеристики грунтов определяемые расчетом.

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

Сухого грунта

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

пористость

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

Коэф.пористости

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru

Определение вида и консистенции глинистых грунтов.

Глинистые грунты относятся к группе связных.

Они являются продуктом механического распада и химического разложения горных пород.

Глинистые грунты представляют собой агрегаты мельчайших гли­нистых частиц чешуйчатого строения (слюда, хлорит и др.) размером менее 0,005 мм и песчаных — зернистых частиц разных размеров. По консистенции глинистые грунты подразделяются на твердые, пластичные и текучие. При этом по мере насыщения водой твердые глинистые грунты размягчаются и переходят сначала в пластичное, за­тем в текучее состояние. Процентное содержание воды при переходе из одного состояния консистенции в другое является пределом (границей) пластичности.

Оптимальная плотность скелета грунта.

Скелет– твердая фаза грунта характеризующаяся, в первую очередь, содержанием и соотношением частиц по крупности, т.е. гранулометрическим составом.

Грунт укладывают в прибор тремя слоями, и каждый слой уплотняют 30...40 ударами стандартного груза, сбрасываемого с определенной высоты. Таким образом исследуют один и тот же грунт при различных влажностях. После уплотнения определяют плотность (объемную массу) грунта ρ и влажность ω. Затем вычисляют плотность (объемную массу) скелета грунта ρd, характеризующую его уплотненность, и строят графическую зависимость ρd—ω

Оптимальная плотность скелета грунта - student2.ru По графику определяют влажность, при которой стандартным уплотнением достигается наибольшая плотность скелета грунта ρd. Эта влажность называется оптимальной влажностью ωopt, так как грунт, характеризуемый такой влажностью, при одной и той же затрате энергии может быть уплотнен до наибольшей плотности скелета грунта

student2.ru

Виды грунтов

 

Грунт — горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить:

1) материалом основании зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения.

Грунт скальный — грунт, состоящий из кристаллитов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа.

Грунт полускальный — грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурный связи цементационного типа.

Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (Rc ³ 5 МПа — скальные грунты, Rc < 5 МПа — полускальные грунты).

Грунт дисперсный — грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.

Структура грунта — пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

Текстура грунта — пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др).

Состав грунта вещественный — категория, характеризующая химико-минеральный состав твердых, жидких и газовых компонентов.

Органическое вещество — органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, и также продуктов их разложения и преобразования.

Грунт глинистый — связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip ³ 1.

Песок — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0).

Грунт крупнообломочный — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

Ил — водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Обычно верхние слои ила имеют коэффициент пористости е ³ 0,9, текучую консистенцию IL > 1, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30—50 % по массе.

Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10 % (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3, как правило, текучую консистенцию IL > 1, высокую дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5 % по массе.

Торф — органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ.

Грунт заторфованный — песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50% (по массе) торфа.

Почва — поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов.

Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) esw ³ 0,04.

Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки esl ³ 0,01.

Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения efn  ³ 0,01.

Степень засоленности — характеристика, определяющая количество воднорастворимых солей в грунте Dsal, %.

Степень морозной пучинистости — характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению, выражается относительной деформацией морозного пучения efn, д. е., которая определяется по формуле

   (A.1)

где h0,f — высота образца мерзлого грунта, см;

h0 — начальная высота образца талого грунта до замерзания, см.

Предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа— отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.

Плотность скелета грунта — плотность сухого грунта rd, г/см3, определяемая по формуле

 (A.2)

где r — плотность грунта, г/см3;

W — влажность грунта, д. е.

Коэффициент выветрелости Кwr, д. е.  —отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

Коэффициент размягчаемости в воде Кsor, д. е. — отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

Степень растворимости в воде — характеристика, отражающая способность грунтов растворяться в воде и выражающаяся в количестве воднорастворимых солей, qsr, г/л.

Степень водопроницаемости — характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации Кф, м/сут. Определяется по ГОСТ 12536.

Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.

Степень неоднородности гранулометрического состава Cu — показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле

   (А.3)

где d60, d10 — диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц.

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. WL и Wp определяют по ГОСТ 5180.

Показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip.

Относительная деформация набухания без нагрузки esw, д. е. — отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143.

Относительная деформация просадочности es, д. е. — отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его полного водонасыщения при определенном давлении к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161.

Коэффициент водонасыщения Sr, д. е. — степень заполнения объема пор водой. Определяется по формуле

   (A.4)

где W — природная влажность грунта, д. е.;

е — коэффициент пористости;

rs — плотность частиц грунта, г/см3;

rw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

Коэффициент пористости е определяется по формуле

 (A.5)

где rs — плотность частиц грунта, г/см3;

rd  — плотность сухого грунта, г/см3.

Степень плотности песков IDопределяется по формуле

 (A.6)

где е  — коэффициент пористости при естественном или искусственном сложении;

emax  — коэффициент пористости в предельно-плотном сложении;

emin  — коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении.

Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов Кwr,д. е., определяется по формуле

 (А.7)

где К1 — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;

К0 — то же, в природном состоянии.

Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов

Кfr, д. е., определяется по формуле

 (A.8)

где q1 — масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;

q0  — начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

Относительное содержание органического вещества Ir, д. е. — отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта.

Степень разложения торфа Ddr, д. е.— характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650.

Степень зольности торфа Dds, д. е. — характеристика, выражающаяся отношением массы минеральной части грунта ко всей его массе в абсолютно сухом состоянии. Определяется по ГОСТ 11306.

Грунт мерзлый — грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями.

Грунт многолетнемерзлый (синоним — грунт вечномерзлый) — грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

Грунт сезонномерзлый — грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

Грунт морозный — скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.

Грунт сыпучемерзлый (синоним — «сухая мерзлота») — крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом и не обладающий силами сцепления.

Грунт охлажденный — засаленный крупнообломочный, песчаный и глинистый грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания.

Грунт мерзлый распученный — дисперсный грунт, который при оттаивании уменьшает свой объем.

Грунт твердомерзлый — дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

Грунт пластичномерзлый —дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

Температура начала замерзания (оттаивания) Т (Т) —температура, °С, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед.

Криогенные структурные связи грунта — кристаллизационные связи, возникающие во влажных дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате сцементирования льдом.

Криогенная текстура — совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентировкой, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.

Лед (синоним — грунт ледяной) — природное образование, состоящее из кристаллов льда с возможными примесями обломочного материала и органического вещества не более 10 % (по объему), характеризующееся криогенными структурными связями.

Коэффициент сжимаемости мерзлого грунта dr — относительная деформация мерзлого грунта под нагрузкой.

Степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой Sr, д. е., определяется но формуле

   (A.9)

где Wic — влажность мерзлого грунта за счет перового льда, цементирующего минеральные частицы (лед-цемент), д. е.;

Ww — влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной отрицательной температуре незамерзшей воды, д. е.;

rs — плотность частиц грунта, г/см3;

еf — коэффициент пористости мерзлого грунта;

rw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

Суммарная льдистость мерзлого грунта itot, д. е., — отношение содержащегося в нем объема льда к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле

 (A.10)

Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений ii, д. е., — отношение содержащегося в нем объема видимых ледяных включений к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле

   (A.11)

где iic, — льдистость грунта за счет льда-цемента (порового льда), д. е.;

Wtot  — суммарная влажность мерзлого грунта, д. е.;

ri — плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3;

rf — плотность мерзлого грунта, г/см3;

Wm — влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. е.

Техногенныегрунты — естественные грунты, измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования.

Антропогенныеобразования — твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья.

Природные перемещенные образования — природные грунты, перемещенные с мест их естественного залегания, подвергнутые частично производственной переработке в процессе их перемещения.

Природные образования, измененные в условиях естественного залегания, — природные грунты, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %.

Грунты, измененные физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие (уплотнение, замораживание, тепловое воздействие и т. д.) изменяет строение и фазовый состав.

Грунты, измененные химико-физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие изменяет их вещественный состав, структуру и текстуру.

Насыпные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с использованием транспортных средств, взрыва.

Намывные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с помощью средств гидромеханизации.

Бытовые отходы — твердые отходы, образованные в результате бытовой деятельности человека.

Промышленные отходы — твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения.

Шлаки — продукты химических и термических преобразований горных пород, образующиеся при сжигании.

Шламы — высокодисперсные материалы, образующиеся в горнообогатительном, химическом и некоторых других видах производства. Золы — продукт сжигания твердого топлива.

Золошлаки — продукты комплексного термического преобразования горных пород и сжигания твердого топлива.



biofile.ru

Плотность скелета почвы

Раньше эта величина именовалась как удельный вес скелета почвы или объемный вес, в некоторых руководствах последних лет —объемной массой, плотностью сухой почвы. Размерность плотности скелета г/см3, кг/м3. Она характеризует плотность сложения.[ ...]

Плотность сухой почвы ненарушенного сложения зависит от гранулометрического состава, структуры, ее водопрочности и механической прочности, порозности, влажности. Она изменяется в пространстве и во времени, особенно в верхних горизонтах, подвергающихся постоянному воздействию климатических, биологических и антропогенных факторов.[ ...]

Пахотный слой, рыхлый после обработки (вспашки, культивации), постепенно уплотняется и через некоторое время, которое определяется как внешними факторами, так и свойствами данной почвы (степенью оструктуренности, механической прочностью и водопрочностью структуры), достигает определенной плотности, мало изменяющейся во времени. Такую постоянную плотность называют «равновесной». Учитывая динамичность плотности сухой почвы ненарушенного сложения во времени, следует определять ее в обрабатываемом слое несколько раз за вегетационный период и для расчетов запасов влаги, питательных веществ и т. д. в данный отрезок времени использовать соответствующую этому времени величину. В профиле почвы с глубиной плотность скелета почвы увеличивается, но практически длительное время остается постоянной для данного горизонта или слоя. Различие ее по генетическим горизонтам при однородном гранулометрическом составе обусловливается характером почвообразовательного процесса.[ ...]

Из пахотного слоя по каждой глубине образцы должны быть взяты в пятикратной повторности, для нижних горизонтов можно допустить трехкратную.[ ...]

Для определения плотности скелета почвы предложено несколько методов и приборов, в основу которых положены разные принципы. Наиболее известны буровой, фиксажный, вазелиновый, песчаный методы, а также определение с помощью жидкостей.[ ...]

Буровой метод основан на взятии образца почвы ненарушенного сложения с помощью цилиндра-бура определенного объема. В настоящее время существует много вариантов буров. Некоторые из них имеют целевое назначение: для взятия образцов торфяных почв, лесной подстилки и т. п.[ ...]

Фиксажный метод основан на применении различных веществ (парафин, спермацет, бакелит, некоторые смолы и т. п.), фиксирующих взятый образец почвы. Объем зафиксированного образца определяется количеством вытесненной им жидкости или гидростатическим взвешиванием.[ ...]

Методы вазелиновый и песчаный основаны на измерении объема взятой почвы с помощью сыпучих или жидких веществ. Образец почвы при этом берут буром или ножом без сохранения его естественного сложения. Массу взятого образца определяют взвешиванием, а объем — заполнением образовавшейся пустоты после взятия образца сыпучим или жидким веществами.[ ...]

В настоящее время разработаны методы и серийно выпускаются приборы — плотномеры, основанные на радиоактивном излучении и взаимодействии гамма-лучей с почвой.[ ...]

Описание методов И приборов приведено в главе «Радио-изотопные измерения».[ ...]

Рисунки к данной главе:

Вернуться к оглавлению

ru-ecology.info

Плотность скелета грунтов

Дом Плотность скелета грунтов

просмотров - 27

Определœение сухого остатка водной вытяжки

№ п/п Лабораторный № грунта Масса влажного грунта gв , г Влажность грунта W , % № чашки Масса чашки go, г Масса чашки с сухим остатком, г Масса сухого остатка gz = g1 – go, г Засоленность грунта Z = (gz/gc) 100, %
I взвешивание II взвешивание III взвешивание Принятое значение g1

Массы сухого или плотного остатка, содержащиеся во всœех чашках, суммируют и вычисляют засоленность грунта (в %) по формуле:

Z = (gz/gc) 100,

где gz – масса сухого остатка водной вытяжки, ᴦ.

Под плотностью грунта γу принято понимать плотность (удельный вес) его скелœета; она выражается как отношение массы частиц грунта͵ высушенных до постоянной массы, к их объему или к объему вытесненной ими жидкости. Плотность зависит только от минœерального состава и не зависит от дисперсности. При этом существует связь между гранулометрическим составом и плотностью грунтов. Пески, к примеру, состоят в основном из кварца, а в глинах содержатся вторичные глинистые минœералы (каолинит, гидрослюда, монтмориллонит), а также различные рудные минœералы и др.

Д. Е. Польшин и В. П. Ушаков на основании статистической обработки большого количества показателœей плотности, полученных опытным путем для грунтов различного состава, установили ее средние значения для полиминœеральных не засоленных грунтов четвертичного возраста. Этими значениями плотности можно пользоваться в тех случаях, когда для расчетов не требуется высокая точность данной характеристики. При этом следует иметь в виду, что плотность мономинœеральных рыхлых продуктов выветривания, а также различных петрографических типов магматических, осадочных и метаморфических пород и продуктов их выветривания может значительно отклоняться от средних показателœей.

Определœение плотности мерзлых грунтов, как и талых, производится с помощью пикнометров.

Подготовка грунта к анализу. Воздушно-сухой грунт просœеивается или протирается через сито с отверстиями 2 мм. Оставшиеся на сите крупные частицы раздробляются, добавляются к мелкой пробе, и грунт тщательно перемешивается шпателœем или ложечкой.

Определœение плотности. Подготовленный грунт рассыпается слоем примерно в 1см, из сектора ложечкой отбирается навеска средней пробы 15 – 20 г песчаного грунта или 12 – 15 г связного и помещается в предварительно взвешенную (масса go) мерную колбу (пикнометр) объемом 100 см3. Грунт с колбой взвешивается на технических весах с точностью до 0,01г (масса g1) и вычисляется масса воздушно-сухого грунта gвс = g1 - go. Одновременно из подготовленного грунта отбирается проба на гигроскопическую влажность W (в %).

Масса абсолютно сухого грунта gc определится из выражения:

gc = gвс/(1 + 0,01 W).

В колбу приливают 40 – 50 см3 дистиллированной воды, взбалтывают до полного смачивания всœего грунта и кипятят в течение 30 мин (пески и супеси) или 1 ч (глины и суглинки). После кипячения колбу с грунтом охлаждают до постоянной температуры, доливают до черты дистиллированной водой, имеющей такую же температуру, как и в колбе с грунтом, и взвешивают (масса g2). Затем колбу освобождают от содержимого, тщательно ополаскивают, наполняют до черты дистиллированной водой и взвешивают (масса g3).

Таблица 4

Плотность различных горных пород γу, г/см3

Порода Предельные значения Наиболее вероятные значения
Мергель 2,37 – 2,92 2,65 – 2,80
Алевролит 2,40 – 3,04 2,63 – 2,73
Песчаник 2,40 – 3,20 2,60 – 2,70
Известняк 2,41 – 2,98 2,70 – 2,75
Доломит 2,55 – 3.19 2,77 – 2,88
Гранит 2,63 – 2,75 2,64 – 2,67
Мел 2,63 – 2,73 -
Аргиллит 2,63 – 2,86 -
Мрамор 2,64 – 2,82 2,68 – 2,72
Кварцит 2,65 – 2,80 2,66 – 2,70
Ангидрит 2,72 – 2,99 2,87 – 2,98
Доломитовая мука 2,81 – 2,91 -
Габбро и дацит 3,00 – 3,20 -

Таблица 5

Читайте также

  • - Плотность скелета грунтов

    Определение сухого остатка водной вытяжки № п/п Лабораторный № грунта Масса влажного грунта gв , г Влажность грунта W , % № чашки Масса чашки go, г Масса чашки с сухим остатком, г Масса сухого остатка gz = g1 – go, г Засоленность грунта Z = (gz/gc) 100, % I... [читать подробенее]

  • oplib.ru