Прибор стандартного уплотнения союздорнии инструкция

1. Метод стандартного уплотнения грунтов

в лабораторных условиях

Целью стандартного уплотнения является определение максимальной объемной массы скелета и оптимальной влажности W_о грунта, при которой достигается максимальная объемная масса скелета грунта для данного вида грунта.

В качестве стандартного принят метод уплотнения образцов грунтов с использованием приборов СоюздорНИИ или ЦНИИС (рис. 5 и 6, табл. 4).

Рис. 5. Прибор СоюздорНИИ для стандартного уплотнения

1 — подстаканник; 2 — разъемный цилиндр; 3 — верхний стакан;

4 — стойка с уплотнителем; 5 — груз; 6 — ограничительное

кольцо; 7 — зажимное кольцо; 8 — зажимный винт

Рис. 6. Прибор ЦНИИС для стандартного уплотнения

1 — подстаканник; 2 — металлическая пластинка; 3 — кольцо;

4 — зажим; 5 — насадка; 6 — штамп; 7 — гиря; 8 — стержень;

9 — ограничительное кольцо

Таблица 4

Характеристика приборов СоюздорНИИ и ЦНИИС

для определения объемной массы скелета грунта методом

стандартного уплотнения грунтов

Прибор СоюздорНИИ следует применять для уплотнения грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 5 мм, прибор ЦНИИС — для уплотнения грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 2 мм.

Образец исследуемого грунта уплотняют 4 — 6 раз при систематически увеличиваемой влажности. Уплотнение целесообразно начинать при влажности несколько большей, чем влажность грунта в воздушно-сухом состоянии, но не менее чем на 8 — 10% отличающейся от оптимальной, ориентировочно равной: для песков — 8 — 13%, супесей 9 — 15%, суглинков 12 — 22%, глин 16 — 26%.

Количество воды Q, г, необходимое для получения требуемой влажности грунта, определяют по формуле

Q = P(W_тр — W_н)0,01, (11)

где P — масса грунта, подлежащего уплотнению, в г;

W_тр, W_н — влажность соответственно требуемая и начальная в %.

Опыты по уплотнению выполняют в следующем порядке. Вначале берут образец грунта массой 3,5 кг в воздушно-сухом состоянии, размельчают и просеивают через сито с отверстиями 5 мм (для прибора СоюздорНИИ) или 2 мм (для прибора ЦНИИС). Грунт, прошедший через сито, увлажняют до требуемой влажности, перемешивают, закладывают в цилиндр или кольцо прибора и уплотняют.

При использовании прибора СоюздорНИИ подготовленный грунт насыпают в прибор примерно на ¹/₂ высоты. Уплотнение грунта выполняют в три слоя. Каждый из слоев уплотняют ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм. Количество ударов назначают в зависимости от вида грунта (см. табл. 4).

При использовании прибора ЦНИИС ударами падающего груза уплотняют одновременно весь образец грунта, укладываемого в кольцо и насадку пятью слоями с уплотнением каждого из слоев вручную пестиком.

После окончания уплотнения верхний стакан в приборе СоюздорНИИ снимают, а в приборе ЦНИИС насадку и выступающий грунт осторожно срезают ножом по верхней кромке разъемного цилиндра или кольца.

Разъемный цилиндр с подстаканником, зажимным кольцом и уплотненным грунтом в приборе СоюздорНИИ или кольцо с уплотненным грунтом в приборе ЦНИИС взвешивают с точностью до 1 г.

Объемную массу уплотненного грунта , г/см³, определяют по формуле

(12)

где P₁ — общая масса разъемного цилиндра или кольца с уплотненным грунтом в г;

P₂ — масса пустого цилиндра или кольца в г;

V — объем разъемного цилиндра или кольца в см³.

После взвешивания из грунта, находящегося в цилиндре или кольце, для определения влажности уплотненного грунта, отбирают пробы по 15 — 20 г из верхней, средней и нижней части образца.

Следующий опыт начинают с размельчения уплотненного в предшествующем опыте образца грунта и увеличивают его влажность на 2 — 3% посредством добавления 50 — 70 г воды на 3 кг грунта. Грунт тщательно перемешивают и вновь подвергают уплотнению указанным выше способом, но уже при более высокой влажности. Испытания проводят до тех пор, пока объемная масса влажного грунта не станет уменьшаться при увеличении его влажности.

После испытаний и определения влажности по объемной массе сырого грунта находят объемную массу его скелета.

Объемную массу скелета грунта , г/см³, в каждом опыте определяют по формуле

(13)

где , W — соответственно объемная масса в г/см³ и влажность по массе в % уплотненного грунта.

По полученным данным строят кривую стандартного уплотнения (рис. 7), а по ней определяют максимальную объемную массу скелета грунта и соответствующую ей оптимальную влажность.

Рис. 7. Кривая стандартного уплотнения

Если грунт содержит 5 — 40% частиц крупнообломочных пород крупнее 5 мм, то определение максимальной стандартной объемной массы скелета грунта производят методом стандартного уплотнения. Для этого берется образец грунта массой 5 кг, измельчается и просеивается через сито 5 мм, берут 3 кг грунта, прошедшего через сито, и проводят испытание указанным выше способом.

Для учета влияния на грунт включений частиц крупнее 5 мм в полученное значение величин максимальной стандартной объемной массы скелета грунта и оптимальной влажности должны быть введены поправочные коэффициенты. Значение поправочных коэффициентов в зависимости от процента содержания частиц крупнее 5 мм прочных каменных пород принимают по табл. 5.

Таблица 5

Значение поправочных коэффициентов

Содержание в грунте частиц крупнее 5 мм определяется по массе отсева.

Максимальную объемную массу скелета и оптимальную влажность W’_о указанных грунтов в зависимости от содержания частиц крупнее 5 мм определяют расчетным способом по формулам:

(14)

(15)

где , W_о — соответственно максимальная стандартная объемная масса скелета в кг/м³ и оптимальная влажность в % отсеянного грунта;

, — поправочные коэффициенты, учитывающие влияние наличия крупных частиц соответственно на объемную массу скелета и влажность грунта, принимаемые по табл. 5.

Скачать документ целиком в формате PDF