Основные методики исследования общей плотности грунтов описаны в ГОСТ 5180-2015.
К ним относятся:
- Метод режущего кольца
- Взвешивание в воде парафинированного образца
- Взвешивание парафинированного образца в нейтральной жидкости
Кроме них используются следующие способы:
- Замер образца правильной формы
- Метод лунки
- Радиоизотопное исследование плотности
В таблице даны наиболее приемлемые методы определения общей плотности для разных видов грунтов.
Детальнее о перечисленных методах читайте в продолжении статьи.
Метод режущего кольца
Этим способом плотность можно определить самостоятельно. Нужно лишь иметь под рукой некоторые инструменты.
Для измерений понадобятся:
- Весы
- Стальное кольцо с антикоррозийным покрытием
- Гладкие пластины из стекла, металла или пластика
- Аналитические весы
В таблице даны параметры кольца для разных грунтов.
Порядок проведения работы:
- Сначала нужно измерить внутренний диаметр кольца штангенциркулем, высоту – линейкой и вычислить объем. У стандартных приборов объем уже рассчитан и прописан в инструкции.
- Затем внутреннюю поверхность покрывают вазелином, предварительно взвесив вещество на аналитических весах.
- Поверхность грунта разравнивают, ставят на нее кольцо.
- Затем постепенно кольцо опускают, параллельно убирают грунт, чтобы с внешней стороны кольца образовалась выемка на 1 мм шире внутреннего диаметра.
- Когда грунт поднимется над внешним ободком, его аккуратно убирают.
- Затем грунтовый столбик подрезают снизу кольца и перекрывают дно пластиной.
- В конце кольцо с грунтом ставят на весы и снимают показатели.
Плотность высчитывают по формуле:
Испытание проводят несколько раз. Оно считается достоверным, если разница между объемом каждой пробы составляет не более 0,01 г/см3.
Взвешивание парафинированного образца в воде
Этот метод еще называют парафиновым.
Для проведения испытания понадобятся:
- Образец грунта с ненарушенной структурой и естественной влажностью объемом около 50 см3
- Тонкая нить
- Парафин
- Тонкая игла
- Стакан с водой
- Штатив для подвешивания пробы
Проведение испытания:
- Необходимо срезать острые углы у пробы грунта и придать ей округлую форму.
- Затем нужно обмотать шар нитью и взвесить.
- Парафин разогревают до 50-60°С и опускают туда пробу на 3-5 сек.
- Потом образец вынимают и тонкой иглой прокалывают пузырьки воздуха на поверхности. Повторять действие нужно несколько раз, пока не образуется плотная пленка без пузырей.
- Грунт охлаждают и взвешивают вместе с парафиновой оболочкой.
- Над чашкой весов устанавливают емкость с водой, чтобы она их не касалась (используют подставку).
- К весам подвязывают пробу грунта в парафиновой оболочке и опускают ее в чашу с водой. Грунтовый шар не должен касаться стенок и дна емкости.
- Грунт вынимают из воды и повторно крепят на весы. Разница между результатами не должна превышать 0,02 г. Если она больше – это значит, что вода попала в грунт, и опыт следует повторить.
Плотность высчитывают по формуле:
Для определения плотности воды пользуются готовыми данными при разных температурах. Они приведены в таблице.
Опыт проводят 2 раза с каждой пробой и выводят среднее значение плотности с точностью до 0,01 г/см3. Допускается расхождение между двумя опытами не более 0,02 г/см3.
Взвешивание в нейтральной жидкости
Метод предназначен для определения показателя у мерзлых грунтов. Вместо воды берут керосин, лигроин либо другую нейтральную жидкость. Она, как и образец, должна быть минусовой температуры. Испытание проводят также, как описано выше.
Результаты вычисляют по формуле:
Метод замера образца правильной формы
При этом способе измерения из грунта с природным сложением вырезают куб либо параллелепипед с заданной величиной граней. Затем определяют объем фигуры. После этого ее взвешивают и вычисляют плотность – вес разделяют на объем.
Метод лунки
Таким методом определяют плотность мерзлых и крупнообломочных грунтов. В земле делают лунку с гранями 30×30×30 см. Потом материал извлекают и взвешивают его с точностью до 1 г. После этого пустую лунку застилают полиэтиленовой пленкой, заполняют жидкостью либо песком с частицами 0,5-3 мм. Затем все извлекают и определяют объем заполнителя. Далее массу грунта разделяют на полученную цифру и получают его плотность.
Радиоизотопный метод
Радиоизотопным методом измеряют плотность грунта в месте его залегания.
Используется 2 варианта:
- Гаммаскопический – для измерения плотности на глубине 1,5-2 м. Источник излучения и детектор располагаются в параллельных скважинах или на поверхности грунта.
- Методика рассеянного гамма-излучения – для определения плотности на большой глубине. Источник лучей и детектор располагаются в скважинах.
Для реализации последних трех методов необходимо иметь специальное оборудование и разрешение на работу. Поэтому эти способы применяются только при промышленном строительстве, при разработке шахт и карьеров.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#грунты #полезные советы #свойства грунтов #плотность грунта #характеристики грунтов #строительные советы #грунт #строительный грунт #физические свойства грунтов #общая плотность грунта
