Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Определение плотности грунтов

Плотность - это физическое свойство грунта, оцениваемое отношением его массы к объему. Она выражается в килограммах на кубический сантиметр (кг/см3). Следует отличать плотность от удельного веса. Удельный вес - это отношение веса тела к его объему и измеряется в Ньютонах на метр в кубе (Н/м3).

Плотность зависит от минерального состава, пористости и влажности. Чем больше тяжелых минералов, тем она больше и наоборот, чем больше органических соединений, тем ее значения меньше. При увеличении влажности растет и плотность, достигая максимума при полном заполнении пор водой. Чем больше пористость, тем ее значение будет меньше.

Виды плотностей грунта

Различают несколько видов плотности грунта. Помимо "обычной", которая, кстати, учитывает массу как самого грунта, так и воды, находящейся в порах, выделяют еще ряд величин.

Плотность сухого грунта - это отношение массы сухого грунта (без воды в его порах) к его объему (учитывая поры).

Плотность частиц грунта - отношение массы сухого грунта (исключая воду) к объему его твердой составляющей.

Определение плотности грунтов методом режущего кольца

Данный метод применим для грунтов, легко поддающихся резке ножом: глин, суглинков, супесей и песков. Работы проводятся по ГОСТ 5180-84.

Сначала выбирают режущее кольцо-пробоотборник в зависимости от вида грунта. Кольца нумеруют, измеряют с точностью до 0.1 мм и взвешивают (m0). Далее вычисляется объем колец с точностью до 0.1 см3 (V).

Затем берутся гладкие пластины из твердого материала (стекло, металл и др.), которые тоже нумеруются и взвешиваются (m1). Кольца смазываются вазелином или иной смазкой.

Далее берут образец грунта, зачищают и выравнивают плоскость ножом. На ней устанавливают кольцо и винтовым прессом или вручную вдавливают его в грунт, фиксируя границу образца для испытаний. После этого грунт обрезают на 5-10 мм ниже режущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1-2 мм больше наружного диаметра кольца. Постепенно кольцо заполняется целиком, лишний грунт удалают, а поверхность зачищается вровень с кромками кольца. Концы закрывают пластинами.

Если грунт сыпучий или очень пластичный, то снизу он подхватывается плоской лопаткой.

Затем кольцо с грунтом и пластинами взвешивают (m2) и вычисляют плотность по формуле: ρ=(m2-m0-m1)/V.

Определение плотности грунтов методом парафинирования

Метод парафинирования (ГОСТ 5180-84) используется для определения плотности связных грунтов.

Из монолита вырезается образец шарообразной формы объемом не менее 50 см3. Его обвязывают тонкой прочной нитью со свободным концом и петлей на конце (чтобы подвесить к весам) и взвешивают (m0).

Нагревают парафин до температуры 57-60 градусов, после чего погружают в него образец на 2-3 секунды. Пузырьки воздуха необходимо удалить до затвердевания. Так его "мокают", пока шарик не покроется плотной парафиновой оболочкой. Охлажденный образец взвешивают (m1).

Затем необходимо взвесить его в воде и определить объем вытесненной воды. Для этого над чашей весов ставят сосуд с водой так, чтобы его масса не передавалась на коромысло весов. Потом подвешивают образец и опускают его в воду; он должен погрузиться целиком, но не касаться при этом дна и стенок. Масса образца обозначается m2.

Для проверки герметичности парафиновой корки образец промакивают фильтровальной бумагой и взвешивают снова. Если масса увеличилась более, чем на 0.02 г, то его следует забраковать.

Плотность вычисляется по формуле: ρ=m0*ρp*ρw/(ρp(m1-m2)- ρw(m1-m0)), где ρp - плотность парафина (0.900 г/см3); ρw - плотность воды при температуре испытаний.

Определение плотности скального грунта

Плотность скального грунта определяется методом непосредственных измерений, если из него можно вырезать (выпилить) образец правильной геометрической формы.

Обычно выпиливают кубик, прямоугольник или цилиндр. Штангенциркулем измеряют все его  размеры с точностью до 0.01 см. Замеры проводятся несколько раз в различных направлениях, после чего по средним значениям считают объем.

Затем производят взвешивание с точностью до 0.01 г, после чего вычисляют плотность.

 

Главная-->Определение свойств грунтов-->Определение плотности грунтов