Расчет максимальной плотности при оптимальной влажности

Определение плотности					Определение влажности						Определение
Номер испы-тания	Масса, г			Плотность, г/см^3	номер бюкса	Масса, г			Влажность W, %		плотности cкелета ρd, см^3
	m2	m3	m0= m3–m2	ρ= m0/ V		m4	m5	m6	m5–m6 m6–m4	средняя	ρd = ρ/(1+ 0,01W)
1					1
2					2
3					3

m₂ – масса контейнера без насадки;

m₃ - масса контейнера без насадки с уплотненным образцом грунта;

m₀= m₃ – m₂ - масса уплотненного образца грунта;

m₄ - масса пустого бюкса;

m₅ - масса бюкса с влажной пробой грунта;

m₆ - масса бюкса с сухим грунтом

ρ_d – плотность скелета уплотненного образца грунта

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Схема прибора Союздорнии для

Стандартного уплотнения грунтов

1  поддон; 2  разъемный цилиндр емкостью 1000 см³; 3 — кольцо; 4 — насадка; 5 — наковальня;

6 — груз массой 2,5 кг:; 7 — направляющий стержень; 8 — ограничительное кольцо; 9 — зажимные винты.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Пример построения графика зависимости плотности скелета грунта от влажности при стандартном уплотнении

Лабораторная работа № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ твердых ЧАСТИЦ

ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Цель работы: Определение плотности грунта пикнометрическим методом (рис.1). Оценка правильности полученного результата.

Теоретическая часть

Плотность твердых частиц грунта  _s (г/см³) — это отношение массы сухого грунта к объему его твердой части или - масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта: _s=m_s/V_s.

Плотность твердых частиц отдельных типов дисперсных грунтов, не содержащих примесей органических веществ и вводно-растворимых солей, является величиной достаточно постоянной, и поэтому в расчетах часто используются ее средние значения: для песков – 2,65 г/см³; супесей – 2,70 г/см³; суглинков – 2,71 г/см³, глин – 2,74 г/см³.

Плотность твердых частиц грунтов определяется главным образом пикнометрическим методом. Метод основан на том, что масса твердых частиц грунта находится прямым взвешиванием, а ее объем – через массу жидкости, занимающую объем, равный объему твердых частиц.

Материалы: грунт, дистиллированная вода

Необходимое оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, сито с сеткой № 2, пикнометр, песчаная баня, аналитические весы, пипетка, фильтровальная бумага, воронка.

Ход работы

1. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии размель­чают в фарфоровой ступке, отбирают методом квартования сред­нюю пробу массой 100-200 г и просеивают сквозь сито с сеткой № 2, остаток на сите растирают в ступке и просеивают сквозь то же сито.

2. Из перемешанной средней пробы берут навеску грунта из расчета 15 г на каждые 100 мл емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы в соответствии с лабораторной работой №1. Навеску заторфованного грунта или торфа следует отбирать из средней пробы из расчета 5 г сухого грунта на каж­дые 100 мл емкости пикнометра, которая в этом случае должна быть не менее 200 мл.

Допускается использовать грунт в воздушно-сухом состоянии, определив его гигроскопическую влажность.

3. Взвесить пикнометр на весах (m').

4. Осторожно всыпать через воронку взятую навеску в пикнометр.

5. Определить массу пикнометра с грунтом (m₁).

6. Определить массу воздушно-сухого грунта

(m = m₁- m').

7. Определить массу абсолютно-сухого грунта (внести поправку на гигроскопическую влажность, W_г) по формуле:

m₀ = m/(1+0,001W_г).

8. Налить в пикнометр на ½ его объема дистиллированной воды, несколько раз осторожно взболтать.

Рис. 4.1. Пикнометр на песчаной бане.

9. Прокипятить грунт с водой на песчаной бане (рис. 4.1) для удаления адсорбированного воздуха и расчленения агрегатов. Песчаные грунты кипятить 30 мин, суглинки и глины 1 час, при этом не опуская разбрызгивания суспензии. При образовании пены следует снижать температуру бани.

10. Пикнометр слегка остудить, долить дистиллированной воды до мерной черты и окончательно охладить в ванне с водой до комнатной температуры.

11. Установить нижний край мениска суспензии строго на уровне мерной черты пикнометра, добавляя по каплям дистиллированную воду. Тщательно протереть пикнометр снаружи фильтровальной бумагой и взвесить (m₂).

12. Содержимое пикнометра вылить, пикнометр тщательно промыть, налить до черты дистиллированной воды и взвесить (m₃).

13. На основании полученных данных произвести расчет плотности по формуле:

ρ_s=m₀/(m₀+m₃-m₂·ρ_w),

где ρ_w – плотность воды.

14. Определение производить параллельно в двух пикнометрах. Расхождения между двумя параллельными определениями должно быть не более 0,02 г/см³. За окончательное значение плотности принять среднее арифметическое из результатов определений.

15. Данные определения занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Таблица определения плотности твердых частиц

№ образца	№ пикнометра	Масса, г			Гигроскопическая влажность, %	Масса, г			Плотность, г/см^3
		пикнометра	пикнометра с грунтом	воздушно-сухого грунта		грунта с поправкой на гигроскопическую влажность	пикнометра с нрунтом и водой	пикнометра с водой	I	II	Среднее значение
		m'	m1	m	Wг	m0	m2	m3
1
2

вывод