Лабораторная работа 3

Влажность, пластичность, консистенция грунтов (ГОСТ 30416-96)

Под влажностью грунта понимают содержание в нем того или иного количества воды, свободной и связанной, удаляемой при высушивании породы до постоянной массы при температуре 100 - 105⁰С.

В зависимости от способа определения различают весовую и объ­емную влажность.

Весовой влажностью называют отношение массы воды, содержа­щейся в порах породы, к массе высушенной породы (%).

Объемной влажностью называют отношение объема воды, заключен­ной в породы, к объему всей породы (%).

Задание 1. Определение влажности весовым методом, Порядок выполнения анализа:

1. Взвешивается бюкс с крышкой (g_бюк.)

2. Навеска исследуемого грунта до 20 г помещается в бюкс, который закрывается крышкой и взвешивается (g_вл).

3. Бюкс с грунтом помещается в сушильный шкаф к высушивает­ся до постоянной массы.

4. Определяется масса высушенного грунта (g_сых).

5. Данные опыта записывают в журнал и обрабатывают (табл. 5). Взвешивание производится с точностью до 0,01 г, а влажность определяется с точностью до 0,1 г.

Таблица 5

Определение влажности грунта

Пре-дел плас-тич	Способ опре	№ бюкса	Масса бюкса, г	Влажность, %	Число пластич-ности	Консис-тенция
ности	деления		пус-того gбюк	с вла-жным грун-том gвл	с сухим грун-том gсух		Ip = Wf - Wp
W
Wf
Wp

Пластичность (пластичная форма консистенции) - характерное свойство глинистых пород, определяющее их несущую способность и поведение под сооружением, устойчивость в котлованах, выемках и пр. Пластичностью глинистых пород называют способность их изменять свою форму без разрыва сплошности под внешним воздействием к со­хранять полученную форму после прекращения этого воздействия. Свой­ство пластичности тесно связано с влажностью. Переход глинистых пород из одной формы консистенции в другую (из твердой или текучий в пластичную) совершается при определенных значениях влажности, называемых пределами пластичности. В инженерно-геологической: практике различают: 1) нижний предел пластичности, или граиц раскатывания, Wp -влажность, при которой порода переходит из твердого состояния в пластичное (глина раскатывается в жгутики диаметром 3 мм);

2) верхний предел пластичности, или границу текучести, Wf -влажность, при которой глинистая порода переходит из пластичного состояния в текучее;

3) число пластичности, или интервал пластичностн, Iр - раз­ность между значениями влажности, соответствующими верхнему к ниж­нему пределам пластичности.

Задание 2. Определение верхнего предела пластичности способом балансирного конуса.

Порядок выполнения анализа

1. Образец исследуемого грунта объемом около 50 см³ размина­ется шпателем и помещается и фарфоровую чажу, постепенно увлажняется при непрерывном перемешивании до состояния негустого теста.

2. Грунтовая масса помещается в специальный металлический стакан. Поверхность массы грунта заравнивается шпателем вровень с краями стакана.

3. К поверхности подносится острие балансирного конуса, и ко­нус выпускается из рук. Если в течение 5 с конус погрузится на глубину 10 мм, верхний предел пластичности считается достигнутым. Если конус погрузится на меньшую глубину, грунт дополнительно ув­лажняется и опыт повторяется. Если конус погрузился на большую глубину, грунтовая масса извлекается и подсушивается.

1. При достижении верхнего предела пластичности из стакана отбирается проба массой не менее 10 г для определения весовой влажности. Данные опыта записываются в табл. 5 и обрабатываются.

Задание 3. Определение нижнего предела пластичности способом раскатывания.

Порядок выполнения анализа:

1. Образец исследуемого грунта объемом около 50 см³ разминает­ся шпателем и помещается в фарфоровую чашку, постепенно увлажняет­ся до состояния густого теста.

2. От грунтовой массы отделяется небольшой кусок, не менее 10 г. для раскатывания. Раскатывают на гладкой деревянной доске или глянцевой бумаге до образования жгута диаметром около 3 мм. если при такой толщине жгута грунт не крошится, его снова тщатель­но перемешивают, добавляя грунт, и опять раскатывают в жгут. Эти операции повторяются до тех пор, пока жгут диаметром 3 мм не нач­нет крошиться по всей длине.

3. Кусочки жгута общей массой не менее 10 г помещают в зара­нее взвешенный бюкс с плотно закрывающейся крышкой и определяют весовую влажность грунта на нижнем пределе пластичности. Данные записывают в табл. 5 и обрабатывают.

Число пластичности Iр = Wjr -Wр,

Согласно СНиП 2.02.03-8З глинистые грунты по числу пластичнос­ти подразделяются на глины (Iр >17), суглинки (Iр= 7 ¸ 17), супеси (Iр < 7).

Консистенция грунта, или показатель текучести, I_L определя­ется по формуле

W - W_p

I_L = ---------------

W_f - W_p

Этот показатель характеризует степень приближения естествен­ной влажности породы к нижнему (твердому) или верхнему (текучему) пределам пластичности. В зависимости от значения консистенции выде­ляют группы глинистых пород: I_L< 0 - твердые; 0 £ I_L £ 1

пластичные; I_L > 1- текучие. Для суглинков и глин выделяются также подгруппы:

0 < I_L £ 0,25 - полутвердые; 0,25 0,50 - туго-пластичные; 0,500,75 - мягкопластичные; 0,75 < I_L £ 1-текучепластичные.