Определение гранулометрического состава грунта ареометрическим методом

Относительное содержание фракций менее 0,25 мм ко всей навеске p0, %					Навеска грунта с фракциями менее 0,25 мм m0, г
Плотность частиц грунта ρs, г/см^3
Поправка на мениск +0,5			Поправка ареометра^ а =			Объем суспензии Vc=
Дата	Время	Время от начала опыта	Отсчет по ареомет-ру Rt,	Темпе-ратура T, ^0С	Поправка на темпе-ратуру ±с,^**	Исправ-ленный отсчет по ареометру Rtи	Диаметр фракций d, мм	Процентное содержание частиц менее данного диаметра (от всей навески)
1	2	3	4	5	6	7	8	9
		1^/ 30^/ 3 ч 6 ч 12 ч 24 ч					> 10 < 10 < 5 < 2 < 1 < 0,5 < 0,25	Из табл. 6.2

После минутного отсчета ареометр осторожно, чтобы дополнительно не взмутить суспензию, извлекают из цилиндра, насухо вытирают чистым полотенцем и помещают в футляр. Измеряют температуру суспензии и записывают ее значение в графу 5 табл. 7.2 в строку минутного отсчета времени.

Последующие замеры (30^/, 180^/ = 3 ч) рекомендуется производить, опуская ареометр за 10 – 15 секунд до времени отсчета и извлекая его из суспензии сразу после взятия отсчета. После минутного отсчета температура определяется при каждом замере R_t.

Обработка результатов анализа. С помощью табл. 7.1 определяют температурные поправки ±с и записывают их в графу 6 табл. 7.2 Подсчитывают исправленные отсчеты R_tи с учетом трех поправок и заносят их в графу 7 табл. 7.2.

Для определения по значениям R_tи диаметров частиц d_t, менее которого частицы находятся в суспензии, а более крупные выпали, существуют два способа.^ Первый основан на рекомендациях ГОСТ, а именно: если при анализе ограничиваются определением содержания наименьшей фракции d < 0,005 мм, то для отсчетов R_tи, фиксированных на моменты времени t = 1^/, 30^/ и 180^/, размер фракций соответственно составит d < 0,05 мм, d < 0,01 мм и d < 0,005 мм. При этом размер фракций получают с некоторой погрешностью. Ее можно исключить, используя второй способ, при котором значения размеров фракций устанавливают с использованием номограммы и ключа к ней (см. рис.7.3).

Результаты определения диаметров для отсчетов заносят в графу 8 табл. 7.2

Далее вычисляют процентное содержание частиц p_t меньше данного диаметра. Значение p_t рассчитывается по формуле (7.5). Результаты заносятся в графу 9 табл. 7.2

Построение кривой гранулометрического состава и определение наименования грунтов. Кривая гранулометрического состава (см. рис. 7.4) обычно строится в прямоугольных координатах. По оси ординат откладывают суммарное процентное содержание фракций, меньших данного диаметра (из табл. 7.2, графа 9), по оси абсцисс – числовое значение диаметров частиц в миллиметрах (из графы 8). Чтобы получить компактный график, шкала оси абсцисс наносится в логарифмическом масштабе.

Разность ординат двух точек кривой гранулометрического состава показывает процентное содержание в грунте данной фракции, т. е. частиц, диаметры которых находятся в пределах промежутка на оси абсцисс, соответствующего этим двум точкам.

Определяют коэффициент неоднородности грунта:

С_u = d₆₀ / d₁₀.

Здесь d₁₀ – диаметр, меньше которого в грунте содержится по массе 10 % частиц; d₆₀ – диаметр, меньше которого в грунте содержится по массе 60 % частиц. Диаметр d₁₀ называется эффективным или действующим, диаметр d₆₀ – контролирующим. При С_u < 3 грунт считается однородным, а при С_u   3 – неоднородным.

Рис. 7.4. Кривые гранулометрических составов различных грунтов:

1 – глинистый грунт; 2 – песчаный грунт;

3 – грунт с малой степенью неоднородности

По полученному гранулометрическому составу определяют наименование грунта. Для определения вида грунта в первую очередь устанавливают содержание глинистой, пылеватой и песчаной фракций (табл. 7.3).

По известному процентному содержанию глинистой, пылеватой и песчаной фракций наименование грунта можно установить по таблице, которая используется в практике проектирования грунтовых сооружений и оснований (табл. 7.4). Следует отметить, что вид грунта определяется процентом содержания самых мелких частиц – глинистых (фракция d < < 0,005мм).

Крупнообломочные и песчаные грунты разделяются на виды по гранулометрическому составу в соответствии с ГОСТ 25100–95 по табл. 7.5.

Для установления наименования грунта последовательно суммируют проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимают по первому приемлемому показателю в порядке расположения наименований.

Таблица 7.3