Определение гранулометрического состава ситовым методом

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕСЧАНЫХ И ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

 ГОСТ 12536-79 ГОСТ 25100-95 «Грунты классификация»

           Гранулометрическим составом грунта называют весовое содержание в нем частиц различной крупности, выраженное в процентах от общего веса.

           Гранулометрический состав определяет наименование вида грунта и влияет на величины сил трения и сцепления в грунте, а также на его водопроницаемость.

           Существует целый ряд методов определения гранулометрического состава, однако в практике наибольшее распространение получили: ситовой анализ, метод пипетки и полевой метод Рутковского.

           В работах по определению гранулометрического состава необходимо параллельно вести определение гигроскопической влажности. Процентное содержание фракций должно быть рассчитано по отношению к весу абсолютно сухого грунта. Пересчет веса пробы, взятой на анализ, на абсолютно сухой вес ведется по формуле:

g_o =

где     g₁- вес пробы грунта воздушно сухом состоянии;

            g_o – вес пробы грунта с учетом поправки на гигроскопическую влажность

            W_h  - гигроскопическая влажность в %.

Вес пробы грунта с учетом поправок на гигроскопическую влажность и

содержание воднорастворимых солей :

                                                                   g = g_o – g _в.с.

где g _в.с. – содержание воднорастворимых солей.

Определение гранулометрического состава ситовым методом

           Ситовой метод применяется для анализа песчаных и крупнообломочных грунтов.

Принадлежности:

1. Набор стандартных сит КП-131                                           

2. Электронные весы A&D ЕК 610 I                                                                        

3. Фарфоровая ступка №3 диам. 90 мм.

4. Пестик с резиновым наконечником       

5.Фарфоровые чашечки №5 (250 мл) d=123мм, №1 (25 мл.) d=62мм. или боксы

6. Ложка или совок                                                        

7. Лист бумаги

Порядок выполнения работы

           Стандартный набор состоит из сит с отверстиями 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 и 0,1 мм. Сита собираются в колонку так, чтобы отверстия их уменьшились вниз. Под нижнее сито подставляется поддон, а на верхнее – надевается крышка.

           Из высушенного на воздухе грунта берется проба и, если она содержит слипшиеся комочки, грунт растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Растирать грунт нужно осторожно, чтобы избежать разрушения отдельных зерен.

           Грунт распределяют по листу бумаги тонким ровным слоем толщиной несколько мм.

Двумя взаимно перпендикулярными линиями разделить на 4 части (квадранты) по диагонали

оставить 2 части, а два других удалить. Такое деление пробы называется квартование и продолжают до тех пор, пока на листе бумаги не останется необходимый объем грунта 200г.

 Затем пробу взвешивают на технических весах, помещают в колонну сит и осторожно встряхивают до тех пор, пока не будет достигнута полная сортировка частиц грунта в ситах на фракции (группы).

           Каждая фракция представляет собой совокупность частиц, размеры которых (в миллиметрах) размещаются в определенных пределах.

           Для проверки чистоты сортировки поступают следующим образом. Берут сито из колонны с отсортированной фракцией и ведут просеивание над листом бумаги. Если отсеивание наблюдается, то отделение частиц данной фракции произошло недостаточно. Частицы грунта, просеянные при проверке на лист бумаги, всыпают в сито нижележащей фракции, а взятое сито включают в колонну сит и продолжают сортировку.

           Фракция, оставшиеся на ситах после просеивания; собирают в предварительно взвешенные фарфоровые чашки или бюксы. Затем фарфоровые чашки с фракциями взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г и вычисляют чистый вес каждой фракции. Сумма весов всех фракций должна быть равна весу общей навески грунта.

           Зная общий вес навески, вычисляют процентное содержание каждой фракции и по полученным данным определяют наименование вида песчаного или крупнообломочного грунта.

Журнал лабораторного определения гранулометрического состава грунта:

1. Номер чашки

2. Вес чашечки

3. Вес чашечки с пробой грунта

4. Чистый вес пробы

5. Остаток на сите 10 мм.

6. Остаток на сите 5 мм

7. Остаток на сите 2 мм

8. Остаток на сите 1 мм

9. Остаток на сите 0,5 мм

10. Остаток на сите 0,25 мм

11. Остаток на сите 0,1 мм

12. Прошло через сито 0,1 мм

Распределение частиц по крупности в процентах от взятой пробы (табл. 1)

Таблица 1

Процентное содержание фракций вычисляют по формуле:

Х =   %

где Х – процентное содержание фракций в грунте; А – вес фракций;

    В – общий вес пробы.

           Определение наименования вида грунта по данным просеивания ведется согласно приведенной ниже табл. 2. ГОСТ 25100-95

Таблица 2

А. Крупнообломочные грунты

Б. Песчаные грунты

Примечание. Для установления наименование грунта последовательно суммируется проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д. наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице 2.

Способы графического изображения гранулометрического состава грунтов.

           Для графического изображения гранулометрического состава существует ряд способов, из которых наиболее употребительны способы циклограммы, кривой гранулометрического состава и диаграммы-треугольника.

Способ суммарной кривой гранулометрического состава имеет наибольшее распроcтранение. Кривая гранулометрического состава может быть построена в обыкновенном или полулогарифмическом масштабе. Обыкновенный масштаб неудобен тем, что вследствие широкого диапазона диаметров частиц графики получаются непомерно растянутыми по оси абцисс. 

               100%

60   10

                     0 0,25 0,5 1,0 2,0           5,0            10

                            График суммарной кривой гранулометрического состава/

Определение коэффициента неоднородности.

Формула коэффициента неоднородности :         К_Н =  ;

при К_Н    3 - песок однородный

при К_Н > 3 - песок неоднородный

d₆₀ – называется «диаметром шестидесяти», который понимается размер частиц, соответствующий 60% на суммарной кривой гранулометрического состава проводят линию параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой, из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс, полученная на оси абсцисс точка и покажет значение «диаметра шестидесяти».

d₁₀ - называется действующим или эффективным диаметром частиц, понимается

размер частиц соответствующий на оси ординате 10%, проводят линию параллельно оси

           О степени неоднородности грунта можно судить по характеру кривой механического

состава:

1.Крутая кривая – указывает на однородность грунта.

2.Пологая кривая – указывает на неоднородность грунта

абсцисс до пересечения с кривой, из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс, полученная на оси абсцисс точка и покажет действующий или эффективный диаметр.

Лабораторная работа № 3