При нахождении отношения объема льда к объему всего мерзлого грунта, отношения объема пор к объему твердой фазы, уплотнения образца за счет его оттаивания в условиях компрессии и плотности пользуются одним из главных показателей, который называется влажность. Благодаря ей можно сделать выводы о том, как будет вести себя тот или иной грунт после оттаивания. Также она позволяет определить свойства породы.
Под суммарной влажностью (обозначается Wc) понимается отношение всей массы воды, содержащейся в мерзлом грунте, к его твердой составной фазе. Данный показатель может приобретать другое значение в широких пределах. Несмотря на это, каждый вид грунта имеет свой ориентировочный диапазон, который наиболее к нему близок. Если сравнивать суммарную влажность немерзлых грунтов с мерзлыми, то для вторых характерно то, что после их оттаивания эта характеристика может превышать даже показатель полной влагоемкости.
Возьмем, к примеру, мелкозернистые пылеватые пески, которые содержат в себе органическую часть. Показатель их влажности может достигать 60%. А вот заторфованный суглинок (смесь песка с глинистым грунтом) уже имеет влажность от 150 до 200%. Если говорить о торфе, то его показатель будет равен 400%, а иногда и 800%.
Исходя из вышеперечисленных примеров, можно сделать вывод о том, что коэффициент влажности напрямую зависит от размера взвешенных частиц, из которых и состоит грунт: чем крупнее размеры частиц, тем выше влажность, и наоборот, чем мельче частицы, тем ее показатель будет меньше.
Также стоит отметить, что породы, обладающие текстурой, которая характеризуется неравномерным распределением частиц (в виде полос, слоев, неправильных форм и др.), в большинстве случаев имеют большую суммарную влажность, чем породы с однородной текстурой.
Для определения данного показателя пользуются следующими формулами:
Wc = Wвк + Wг; Wг = Wц + Wнз,
в которых:
Wвк - будет являться влажностью, достигающейся за счет ледяных включений;
Wц - влажность, характеризующаяся льдом-цементом;
Wнз - влажность, которая достигается за счет незамерзшей воды (строго при температуре ниже нуля);
Wг - влажность, которой обладают минеральные прослойки, располагающиеся между ледяными включениями.
Важным моментом является то, что у грунтов, обладающих однородной текстурой, Wc примерно равна Wг, т.е. суммарная влажность имеет примерно то же значение, что и влажность прослоек.
Чтобы определить Wнз, необходимо провести специальные опыты в лаборатории или воспользоваться расчетным способом, приняв во внимание влажность грунта, при которой он находится на границе между твердым и пластичным состояниями, а также особый показатель, который называется коэффициентом увлажнения и обозначается как Kw. Производить расчеты необходимо в соответствии с СП 25.13330.2012
Для грунтов, имеющих различные криогенные текстуры, суммарную влажность необходимо определять разными методами:
1. для песчаных и глинистых грунтов, которые состоят из тонкоизмельченных частиц, и для песчаных с однородным распределением частиц используют точечный или бороздчатый способы;
2. для видов пород, указанных выше, но при этом обладающих тонкими или частыми слоями, а также имеющих в своем составе мелкую сетку, тоже применяют метод бороздки либо средней пробы;
3. для грунтов, которые насыщены льдом, имеющих среднюю и толстую слоистость и характеризующихся средней и крупной составной сеткой, необходимо использовать метод средней пробы. Также для нахождения суммарной влажности можно воспользоваться и обычным вычислительным способом;
4. чтобы узнать влажность прослоек или агрегатов, используют точечный метод;
5. для абсолютно любых грунтов вне зависимости от их криогенной текстуры, в составе которых содержится более 50% частиц с диаметром более 2 мм, влажность находят при помощи взвешивания грунта в больших объемах. Масса взвешиваемых пород должна быть как минимум 3 кг.
Инструменты, необходимые при нахождении влажности грунтов:
ножовка по металлу или пробоотборник в форме кольца;
нож, предназначенный для зачистки породы;
бюксы (весовые стаканчики, баночки с притертой пробкой);
технические весы;
шкаф для сушки образцов;
эксикатор (сосуд с определенной влажностью воздуха).
Подготовка к испытанию
Минимальный вес образца должен составлять 50 г, поэтому для удобства из монолита вырезают с помощью ножовки или режущего кольца (в зависимости от необходимой формы) небольшой кусок породы.
Порядок проведения работ
1. Поместить заранее подготовленный образец в бюкс и провести взвешивание (погрешность при измерениях должна быть менее 0,01 г).
2. Бюкс, содержащий пробу, с открытой крышкой поместить в сушильный шкаф примерно на 5-6 часов. Температура в шкафу должна быть от 100 до 105°С.
3. Вытащить бюкс и перенести его в эксикатор, чтобы он остыл в течение 30-40 минут.
4. Произвести повторное взвешивание образца вместе с бюксом.
5. Найти суммарную влажность, воспользовавшись следующей формулой:
Wc = (g1 - g0)/ (g0 - g),
в которой:
g1 - масса бюкса при первом взвешивании, g0 - масса бюкса при втором взвешивании, g - масса самого бюкса. Все эти характеристики измеряются в граммах. Напомним, что суммарная влажность выражается в процентах или долях единицы.
Ссылка на статью https://burosi.ru/opredelenie-vlazhnosti-merzlykh-gruntov
Строительная лаборатория ООО “Бюро “Строительные исследования” занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве
Основная специализация лаборатории:
Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:
1. Заполнив форму на нашем сайте https://burosi.ru/
2. По телефонам:
+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге
+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва
3. Написать нам на почту
4. А также в комментариях к публикации.
Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.
#грунт #мерзлый грунт #определение влажности мерзлого грунта #испытания грунта
