Определение границы текучести

Согласно ГОСТ 518084 границу текучести следует определять как влажность приготовленной из грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под собственным весом за 5 секунд на глубину 10 мм (рис. 5.2). Kонус высотой 24 мм имеет угол при вершине 30⁰ и круговую риску (метку) на расстоянии 10 мм от вершины. Для обеспечения устойчивости конус снабжен балансирным устройством, общая масса балансирного конуса 76 г.

Подготовка и проведение испытаний. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии растирают в фарфоровой ступке, просеивают сквозь сито с сеткой 1 мм, увлажняют дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают не менее 2 часов в закрытом стеклянном сосуде^.

Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают шпателем и порциями плотно (без полостей) укладывают в стаканчик (d=4см, h=2см). Поверхность пасты заглаживают шпателем вровень с краями стаканчика, который затем ставят на подставку (см. рис. 5.2).

Балансирный конус, смазанный тонким слоем вазелина, подводят к поверхности пасты так, чтобы его острие касалось пасты. Затем плавно отпускают конус, позволяя ему погрузиться в пасту под действием собственного веса.

Погружение конуса в пасту в течение 5 секунд на глубину 10 мм показывает, что грунт имеет влажность на границе текучести. При погружении конуса на глубину менее 10мм пасту извлекают, присоединяют к оставшейся пасте, добавляют немного воды, тщательно перемешивают и испытание повторяют.

Рис. 5.2. Определение влажности грунта на

границе текучести с помощью стандартного конуса

По достижении границы текучести из пасты отбирают пробу массой 1520 г для определения влажности по ГОСТ 518084 (см. работу 3), которая и соответствует границе текучести w_L.

Определение границы раскатывания

Согласно ГОСТ 518084 границу раскатывания (пластичности) w_p следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой паста, раскатываемая в жгут диаметром 3мм, начинает распадаться на кусочки длиной 310мм (рис. 5.3).

Для определения w_p обычно используют часть грунта (4050г), подготовленного для определения границы текучести.

Рис. 5.3. Распадающийся жгут («проволока») глинистого

грунта при влажности на границе пластичности

Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают, берут небольшой кусочек и раскатывают ладонью на стеклянной или пластмассовой пластинке до образования жгута диаметром 3 мм (ГОСТ 518084). При выполнении студентами этой операции допускается производить раскатывание ладонью на листе бумаги или между ладонями.

Если при толщине 3мм жгут («проволока», по терминологии [5]) сохраняет связность и пластичность, его собирают в комок и вновь раскатывают до образования жгута диаметром 3мм. Делать это следует, слегка нажимая на жгут, длина жгута («проволоки») не должна превышать ширины ладони. Заметим, что в процессе повторных раскатываний паста подсушивается с постепенным уменьшением влажности пасты до w_р. Pаскатывание осуществляют до тех пор, пока жгут не начнет распадаться по поперечным трещинам на кусочки длиной 310мм.

Кусочки распадающегося грунта собирают в стаканчик, плотно закрываемый крышкой. Когда масса грунта в стаканчике достигнет 1015г, определяют влажность в соответствии с требованиями ГОСТ 518084 (см. работу 3). Эта влажность и принимается за предел раскатывания (пластичности) w_p.

Обработка результатов определений w_L и w_p. Для исследуемого в лаборатории грунта необходимо определять w_L и w_p не менее чем для двух параллельных проб. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать следующих значений: 0,02  для границы текучести w_L < 0,8 и 0,04  при w_L ≥ 0,8; 0,02 для границы раскатывания w_p < 0,4 и 0,04 при w_p ≥ 0,4. Значения характеристик w_L, w_p вычисляют как среднее арифметическое из результатов параллельных определений.

Все определения и результаты расчетов границ (пределов) текучести и раскатывания (пластичности) вносятся в таблицу (табл. 5.1) «Журнала лабораторных работ…».

По формуле (5.1) определяют число пластичности I_p, по которому находят наименование (вид) грунта. Показатель текучести I_L вычисляют по формуле (5.2), при этом естественную (природную) влажность грунта w студентам задает преподаватель.

Таблица 5.1