Визначення вологості ґрунтів на межі розкочування методом пресування (з досвіду роботи)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Визначення вологості ґрунтів на межі розкочування методом пресування (з досвіду роботи)

Изложена методика определения нижней границы пластичности грунтов (границы раскатывания W_p) методом прессования в лабораторных условиях исключительно для территории Украины (согласно рекомендаций ГОСТ 5180-84).

В інженерно-геологічній практиці дослідження фізико-механічних властивостей ґрунтів велике розповсюдження отримали верхня та нижня межі пластичності (відповідно - межа текучості W_L та межа розкочування W_p, (W_L - вологість ґрунту, при якій ґрунт знаходиться на границі пластичного і текучого станів; W_{p -} вологість ґрунту, при якій ґрунт знаходиться на границі твердого і пластичного станів) (дивись визначення 4.4 та 4.5 ДСТУ Б А.1.1-25-94[1], а також визначення в розділі 3 ДСТУ Б В.2.1-3-96 [2]). Їхні величини застосовуються для отримання значень числа пластичності пилувато-глинистих ґрунтів І_р, консистенції І_L і дають можливість класифікувати їх згідно таблиць Б11 та Б14 ДСТУ Б В.2.1-2-96 [3].

Визначення меж пластичності проводять в лабораторних умовах згідно з розділами 4 (границу текучести W_L следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственного веса за 5 сек. на глубину 10 мм) та 5 (границу раскатывания W_p следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой паста, раскатываемая в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на кусочки длиной 3-10 мм) ГОСТ 5180-84 [3]. Однак, при визначенні межі розкочування W_p витрачається значний час навіть у досвідченого лаборанта та вступає в силу суб'єктивний людський фактор (чутливість долонь, їх тепло, яким мірним інструментом поміряти товщину джгута (там рівно 3,0 мм? чи 3,3 мм? чи 2,7 мм?), тому декілька різних лаборантів з одних і тих самих зразків ґрунту отримують різні результати, навіть один лаборант, виконуючи декілька визначень з одного і того самого зразка ґрунту, отримує різні результати).

Для універсалізації та інтенсифікації процесу визначення в лабораторних умовах межі розкочування W_p, та уникнення впливу суб'єктивних факторів, довелося звернути увагу на рекомендований додаток 12 (границу раскатывания W_p следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, устанавливающуюся после прессования ее в контакте с целлюлозой (фильтровальной бумагой) под давлением 2 МПа (20 кгс/смІ) до завершения водоотдачи грунта (минимум 10 мин.) ГОСТ 5180-84 [4]. ґрунт пресування пластичність розкочування

Необхідно зауважити, що запропоновані в ГОСТ 5180-84 [4] навантаження та час пресування для пилувато-глинистих ґрунтів України некоректні (завеликі). Тому впродовж приблизно 7-ми останніх років проводився комплекс порівняльних досліджень для пилувато-глинистих ґрунтів західної частини території України (таблиця наведена нижче, фрагментарно). В результаті вдалося відшукати оптимальне співвідношення навантаження і часу для пресування досліджуваних зразків ґрунту.

При проведенні випробувань використовується шаблон товщиною 2 мм та отвором 50 мм з бронзи або іншого нержавіючого металу, дві прокладки з бавовняної тканини, по дві стопки аркушів фільтрувального паперу діаметром Ш 90 мм (по 20ч25 шт. в кожній) та дві металеві пластинки діаметром Ш 90 мм (дивись фото № 1). На металевій пластинці розміщувалась прокладка з тканини, на прокладці - шаблон, який заповнювався за допомогою шпателя ґрунтовою пастою, яка залишилася після визначення межі текучості. Обов'язковою умовою, при цьому, є використання ґрунтової пасти з вологістю, близькою до вологості на межі текучості. Після цього шаблон знімався, а на прокладці залишався диск з ґрунтової пасти товщиною 2 мм і діаметром Ш 50 мм (дивись фото № 2).

Диск з грунтової пасти розміщувався (зверху вниз) на прокладку з тканини, стопку фільтрувального паперу, металеву пластинку; аналогічно зверху диск накривався такими самими елементами. Утворений «сендвіч» укладався під ричажний прес. В якості ричажного пресу використовувалась система створення вертикального навантаження з польової лабораторії Литвинова ПЛЛ-9 (дивись фото № 3). На диск з досліджуваної грунтової пасти прикладалось відповідне навантаження на протязі визначеного часу:

- для супісків та легких суглинків - навантаження Р = 4,0 кг/смІ впродовж часу t = 6,0 хв.;

- для важких суглинків та глин навантаження Р = 5,0 кг/смІ впродовж часу t = 6,0 хв.

Таблиця порівняння результатів визначення W_p

Для відліку часу використовувся електронний таймер з посекундною реєстрацією (марка та виробник значення не має).

Після проведення пресування досліджувані диски з грунтової пасти вкладалися в бюкси, які зважувалися і відправлялися в сушильний шкаф.

Вологість визначалась за методикою згідно розділу 2 ГОСТ 5180-84 [4]. Визначена вологість відповідала вологості на межі розкочування.

Для подальшого використання прокладки з тканини та стопки фільтрувального паперу висушувались на дротяній сушилці при кімнатній температурі (дивись фото № 4).

Вже близько 5-ти років цей метод, поряд з класичним, іноді замінюючи його на 100%, успішно використовується в науково-дослідній лабораторії експлуатаційної надійності будівель і споруд Національного університету водного господарства та природокористування (м. Рівне).

Література

1. ДСТУ Б А.1.1-25-94 Ґрунти. Терміни та визначення. Держбуд України. Київ. 2001 р.

2. ДСТУ Б В.2.1-3-96 Ґрунти. Лабораторні випробування. Загальні положення. Держбуд України. Київ. 1997 р.

3. ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95) Ґрунти. Класифікація. Держбуд України. Київ. 1997 р.

4. ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. Госстрой СССР, 1985.- 24 с.

5. Указания по обеспечению эксплуатационной пригодности зданий на грунтах четвертичных и меловых отложений в инженерно-геологических условиях Запада Украины.- НИИСК Госстроя СССР, 1991.- 56 с.

Размещено на Allbest.ru