|
||||||||||
|
Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристикГОСТ 5180-84 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГРУНТЫ МКС 13.080.20 Дата введения 1985-07-01
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта ненарушенного сложения (монолитов) и нарушенного сложения следует производить в соответствии с ГОСТ 12071-2000. 1.2. Подготовка к испытаниям и определение плотности мерзлых грунтов должны проводиться в помещении с отрицательной температурой воздуха на не подвергавшихся оттаиванию образцах. Перед испытаниями образцы должны быть выдержаны при заданной отрицательной температуре не менее 6 ч. 1.3. Метод определения характеристики выбирают в зависимости от свойств грунта в соответствии с табл. 1. Таблица 1
1.4. Оборудование и материалы, необходимые для определения физических характеристик грунтов, приведены в приложении 2. 1.5. Физические характеристики следует определять не менее чем для двух параллельных проб, отбираемых из исследуемого образца грунта. 1.6. Значение характеристик вычисляют как среднеарифметическое из результатов параллельных определений. Разница между параллельными определениями не должна превышать значений, указанных в приложении 3. Если разница превышает допустимую, количество определений следует увеличить. 1.7. При обработке результатов испытаний плотность вычисляют с точностью до 0,01 г/см, влажность до 30% - с точностью до 0,1%, влажность 30% и выше - с точностью до 1%. 1.8. Погрешность измерения массы (взвешивания) не должна превышать:
1.9. Данные о месте отбора образцов грунтов и результаты определений их физических характеристик записывают в журналах, форма которых приведена в приложениях 4-10. 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ ВЫСУШИВАНИЯ ДО ПОСТОЯННОЙ МАССЫ2.1. Влажность грунта следует определять как отношение массы воды, удаленной из грунта высушиванием до постоянной массы, к массе высушенного грунта. 2.2. Подготовка к испытаниям 2.2.1. Пробу грунта для определения влажности отбирают массой 15-50 г, помещают в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный стаканчик и плотно закрывают крышкой. 2.2.2. Пробы грунта для определения гигроскопической влажности грунта массой 10-20 г отбирают способом квартования из грунта в воздушно-сухом состоянии растертого, просеянного сквозь сито с сеткой N 1 и выдержанного открытым не менее 2 ч при данной температуре и влажности воздуха. 2.3. Проведение испытаний 2.3.1. Пробу грунта в закрытом стаканчике взвешивают. 2.3.2. Стаканчик открывают и вместе с крышкой помещают в нагретый сушильный шкаф. Грунт высушивают до постоянной массы при температуре (105±2) °С. Загипсованные грунты высушивают при температуре (80±2) °С. 2.3.3. Песчаные грунты высушивают в течение 3 ч, а остальные - в течение 5 ч. 2.3.4. Загипсованные грунты высушивают в течение 8 ч. Последующие высушивания производят в течение 2 ч. 2.3.5. После каждого высушивания грунт в стаканчике охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием до температуры помещения и взвешивают. 2.3.6. Если при повторном взвешивании грунта, содержащего органические вещества, наблюдается увеличение массы, то за результат взвешивания принимают наименьшую массу. 2.4. Обработка результатов , (1)
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ ВЛАЖНОСТИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА3.1. Подготовка к испытаниям 3.1.1. Образец мерзлого грунта со слоистой или сетчатой криогенной текстурой массой 1-3 кг (имеющий не менее трех ледяных и минеральных прослоек каждого направления) помещают в предварительно высушенную, взвешенную и пронумерованную тару. Допускается оттаивание образцов грунта в плотно завязанных полиэтиленовых пакетах во время транспортирования и хранения. 3.2. Проведение испытаний 3.2.1. Образец грунта в таре взвешивают, дают ему оттаять и доводят до однородного состояния, близкого к границе текучести для пылевато-глинистых грунтов, или полного водонасыщения для песчаных грунтов, перемешивая его металлическим шпателем и добавляя дистиллированную воду или осторожно сливая избыток воды после ее осветления. 3.2.2. Грунт в таре вновь взвешивают и отбирают из него пробы для определения влажности перемешанного грунта в соответствии с требованиями пп.2.3 и 2.4. 3.3. Обработка результатов , (2) где - массы тары, г; 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ТЕКУЧЕСТИ4.1. Границу текучести следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственного веса за 5 с на глубину 10 мм. 4.2. Подготовка к испытаниям 4.2.1. Для определения границы текучести используют монолиты или образцы нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности. 4.2.2. Образец грунта природной влажности разминают шпателем в фарфоровой чашке или нарезают ножом в виде тонкой стружки (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), удалив из него растительные остатки крупнее 1 мм, отбирают из размельченного грунта методом квартования пробу массой около 300 г и протирают сквозь сито с сеткой N 1. 4.2.3. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии растирают в фарфоровой ступке или в растирочной машине, не допуская дробления частиц грунта и одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1 мм, просеивают сквозь сито с сеткой № 1, увлажняют дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают в закрытом стеклянном сосуде согласно п.4.2.2. 4.2.4. Для удаления избытка влаги из образцов илов производят обжатие грунтовой пасты, помещенной в хлопчатобумажную ткань между листами фильтровальной бумаги, под давлением (пресс, груз). Грунтовую пасту из илов не допускается выдерживать в закрытом стеклянном сосуде. 4.2.5. Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается. 4.3. Проведение испытаний 4.3.1. Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают шпателем и небольшими порциями плотно (без воздушных полостей) укладывают в цилиндрическую чашку к балансирному конусу. Поверхность пасты заглаживают шпателем вровень с краями чашки. 4.3.2. Балансирный конус, смазанный тонким слоем вазелина, подводят к поверхности грунтовой пасты так, чтобы его острие касалось пасты. Затем плавно отпускают конус, позволяя ему погружаться в пасту под действием собственного веса. 4.3.3. Погружение конуса в пасту в течение 5 с на глубину 10 мм показывает, что грунт имеет влажность, соответствующую границе текучести. 4.3.4. При погружении конуса в течение 5 с на глубину менее 10 мм, грунтовую пасту извлекают из чашки, присоединяют к оставшейся пасте, добавляют немного дистиллированной воды, тщательно перемешивают ее и повторяют операции, указанные в пп.4.3.1-4.3.3. 4.3.5. При погружении конуса за 5 с на глубину более 10 мм грунтовую пасту из чашки перекладывают в фарфоровую чашку, слегка подсушивают на воздухе, непрерывно перемешивая шпателем, и повторяют операции, указанные в пп.4.3.1-4.3.3. 4.3.6. По достижении границы текучести (п.4.3.3) из пасты отбирают пробы массой 15-20 г для определения влажности в соответствии с требованиями пп.2.3 и 2.4. 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ РАСКАТЫВАНИЯ5.1. Границу раскатывания (пластичности) 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. 5.2. Подготовка к испытаниям 5.2.1. Подготовку грунта производят в соответствии с пп.4.2.1-4.2.5 или используют часть грунта (40-50 г), подготовленного для определения текучести. 5.3. Проведение испытаний 5.3.1. Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают, берут небольшой кусочек и раскатывают ладонью на стеклянной или пластмассовой пластинке до образования жгута диаметром 3 мм. Если при этой толщине жгут сохраняет связность и пластичность, его собирают в комок и вновь раскатывают до образования жгута диаметром 3 мм. Раскатывать следует, слегка нажимая на жгут, длина жгута не должна превышать ширины ладони. Раскатывание продолжают до тех пор, пока жгут не начнет распадаться по поперечным трещинам на кусочки длиной 3-10 мм. 5.3.2. Кусочки распадающегося жгута собирают в стаканчики, накрываемые крышками. Когда масса грунта в стаканчиках достигнет 10-15 г, определяют влажность в соответствии с требованиями пп.2.3 и 2.4. 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ РЕЖУЩЕГО КОЛЬЦА6.1. Плотность грунта определяется отношением массы образца грунта к его объему. 6.2. Подготовка к испытаниям 6.2.1. Согласно требованиям табл.2 выбирают режущее кольцо-пробоотборник. Таблица 2
6.2.2. Кольца-пробоотборники изготовляют из стали с антикоррозионным покрытием или из других материалов, не уступающих по твердости и коррозионной стойкости. 6.2.3. Кольца нумеруют, измеряют внутренний диаметр и высоту с погрешностью не более 0,1 мм и взвешивают. По результатам измерений вычисляют объем кольца с точностью до 0,1 см. 6.2.4. Пластинки с гладкой поверхностью (из стекла, металла и т.д.) нумеруют и взвешивают. 6.3. Проведение испытаний 6.3.1. Кольцо-пробоотборник смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки. 6.3.2. Верхнюю зачищенную плоскость образца грунта выравнивают, срезая излишки грунта ножом, устанавливают на ней режущий край кольца и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают кольцо в грунт, фиксируя границу образца для испытаний. Затем грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5-10 мм ниже режущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1-2 мм больше наружного диаметра кольца. Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом пресса или насадки насаживают кольцо на столбик грунта, не допуская перекосов. После заполнения кольца грунт подрезают на 8-10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. 6.3.3. Кольцо с грунтом и пластинками взвешивают. 6.4. Обработка результатов , (3) где - масса кольца, г; 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ В ВОДЕ 7.1. Подготовка к испытаниям 7.1.1. Вырезают образец грунта объемом не менее 50 см и придают ему округлую форму, срезая острые выступающие части. 7.1.2. Образец обвязывают тонкой прочной нитью со свободным концом длиной 15-20 см, имеющим петлю для подвешивания к серьге весов. 7.1.3. Парафин, не содержащий примесей, нагревают до температуры 57 °С - 60 °С. 7.2. Проведение испытаний 7.2.1. Обвязанный нитью образец грунта взвешивают. 7.2.2. Образец грунта покрывают парафиновой оболочкой, погружая его на 2-3 с в нагретый парафин. При этом пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке, удаляют, прокалывая их и заглаживая места проколов нагретой иглой. Эту операцию повторяют до образования плотной парафиновой оболочки. 7.2.3. Охлажденный парафинированный образец взвешивают. 7.2.4. Затем парафинированный образец взвешивают в сосуде с водой. Для этого над чашей весов устанавливают подставку для сосуда с водой так, чтобы исключить ее касание к чаше весов (или снимают подвес с чашей с серьги, уравновесив весы дополнительным грузом). К серьге коромысла подвешивают образец и опускают в сосуд с водой. Объем сосуда и длина нити должны обеспечить полное погружение образца в воду. При этом образец не должен касаться дна и стенок сосуда. 7.2.5. Взвешенный образец вынимают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают для проверки герметичности оболочки. Если масса образца увеличилась более чем на 0,02 г по сравнению с первоначальной, образец следует забраковать и повторить испытание с другим образцом. 7.3. Обработка результатов , (4)
7.3.2. При применении метода обратного взвешивания плотность грунта вычисляют по формуле , (5)
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ В НЕЙТРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ8.1. Подготовка к испытаниям 8.1.1. Образец грунта и нейтральная жидкость (керосин, лигроин и др.) должны иметь отрицательную температуру. 8.1.2. Образец грунта отбирают округлой формы массой 100-150 г и обвязывают нитью (п.7.1.2). Для грунтов с сетчатой или слоистой криогенной структурой масса образца может быть увеличена. 8.1.3. Определяют плотность нейтральной жидкости ареометром при температуре испытания. 8.2. Проведение испытаний 8.2.1. Обвязанный нитью образец грунта взвешивают. 8.2.2. Затем образец взвешивают, погрузив его в нейтральную жидкость. Взвешивание производят в соответствии с п.7.2.4. 8.3. Обработка результатов , (6)
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ СУХОГО ГРУНТА РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ9.1. Для определения плотности сухого грунта предварительно определяют влажность грунта и его плотность при этой влажности в соответствии с требованиями разд.2, 3 и 6-8. , (8)
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ10.1. Плотность частиц грунта определяется отношением массы частиц грунта к их объему. 10.2. Подготовка к испытаниям 10.2.1. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии размельчают в фарфоровой ступке, отбирают методом квартования среднюю пробу массой 100-200 г и просеивают сквозь сито с сеткой N 2, остаток на сите растирают в ступке и просеивают сквозь то же сито. 10.2.2. Из перемешанной средней пробы берут навеску грунта из расчета 15 г на каждые 100 см емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями пп.2.2 и 2.3. Навеску заторфованного грунта или торфа следует отбирать из средней пробы из расчета 5 г сухого грунта на каждые 100 см емкости пикнометра, которая в этом случае должна быть не менее 200 см. 10.2.3. Дистиллированную воду следует прокипятить в течение 1 ч и хранить в закупоренной бутыли. 10.3. Проведение испытаний 10.3.1. Пикнометр, наполненный на 1/3 дистиллированной водой, взвешивают. Затем через воронку всыпают в него высушенную пробу грунта и снова взвешивают. 10.3.2. Пикнометр с водой и грунтом взбалтывают и ставят кипятить на песчаную баню. Продолжительность спокойного кипячения (с момента начала кипения) должна составлять: для песков и супесей - 0,5 ч, для суглинков и глин - 1 ч. 10.3.3. После кипячения пикнометр следует охладить и долить дистиллированной водой до мерной риски на горлышке, а если пикнометр с капилляром в пробке - до шейки пикнометра. 10.3.4. После охлаждения пикнометра следует поправить положение мениска воды в нем, добавляя из капельницы дистиллированную воду. В пикнометре с мерной риской низ мениска должен совпадать с ней. Возможные капли воды выше риски удаляют фильтровальной бумагой. Пикнометр с капилляром доливают примерно до середины шейки пикнометра, закрывают пробку и удаляют выступившую из капилляра воду фильтровальной бумагой. Проверяют отсутствие пузырьков воздуха под пробкой и при их наличии вновь доливают воду. 10.3.5. Далее выливают содержимое пикнометра, ополаскивают его, наливают в него дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой при этой же температуре. Затем выполняют операции, указанные в п.10.3.4, и взвешивают пикнометр с водой. , (9)
- масса пустого пикнометра, г; , (10)
10.4. Обработка результатов , (11)
, (12)
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С НЕЙТРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТЬЮ11.1. Подготовка к испытаниям 11.1.1. Подготовку пробы грунта производят в соответствии с указаниями пп.10.2.1 и 10.2.2. 11.1.2. Нейтральная жидкость (например, керосин) должна быть обезвожена и профильтрована. Керосин обезвоживают путем взбалтывания его с силикагелем по ГОСТ 3956-76, прокаленным в муфельной печи при температуре 500 °С в течение 4 ч. Силикагель берут из расчета 250 г на 1 л керосина. 11.2. Испытания проводят в соответствии с указаниями пп.10.3.1-10.3.4, применяя обезвоженный керосин вместо дистиллированной воды и вакуумирование вместо кипячения: степень разрежения при вакуумировании следует определять по началу выделения пузырьков воздуха; вакуумирование следует продолжать до прекращения выделения пузырьков, но не менее 1 ч. При всех взвешиваниях температура керосина должна быть постоянной, в пределах ±1 °С. 11.3. Обработка результатов , (13)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). ТЕРМИНЫ И ИХ ПОЯСНЕНИЯПРИЛОЖЕНИЕ 1 Влажность грунта - отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
________________ ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (обязательное). Допустимая разница результатов параллельных определенийПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения влажности грунтаПРИЛОЖЕНИЕ 4
____________________ ПРИЛОЖЕНИЕ 5 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения суммарной влажности мерзлого грунта методом средней пробыПРИЛОЖЕНИЕ 5 определения суммарной влажности мерзлого грунта методом средней пробы
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения границ текучести и раскатывания пылевато-глинистых грунтовПРИЛОЖЕНИЕ 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения плотности грунта методом режущего кольцаПРИЛОЖЕНИЕ 7 ЖУРНАЛ
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения плотности грунта методом взвешивания в воде парафинированных образцов
ПРИЛОЖЕНИЕ 9 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения плотности грунта методом взвешивания образца в нейтральной жидкости
ПРИЛОЖЕНИЕ 10 (рекомендуемое). ЖУРНАЛ определения плотности частиц грунта пикнометрическим методом
ПРИЛОЖЕНИЕ 11 (справочное). Плотность воды при различных температурах
ПРИЛОЖЕНИЕ 12 (рекомендуемое). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ РАСКАТЫВАНИЯ (ПЛАСТИЧНОСТИ) МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯПРИЛОЖЕНИЕ 12 1. Границу раскатывания допускается определять как влажность грунтовой пасты, устанавливающуюся после прессования ее в контакте с целлюлозой (фильтровальной бумагой) под давлением 2 МПа (20 кгс/см) до завершения водоотдачи грунта. 2. Проведение испытаний 2.1. Шаблон толщиной 2 мм с отверстием 5 см укладывают на хлопчатобумажную ткань и заполняют грунтовой пастой, подготовленной по пп.4.2.1-4.2.5 настоящего стандарта. Избыток пасты срезают ножом вровень с поверхностью шаблона. Шаблон удаляют, а полученный образец покрывают сверху такой же тканью. 2.2. Снизу и сверху подготовленного образца укладывают по 20 листов фильтровальной бумаги размером 9х9 см. Подготовленный образец помещают между деревянными или металлическими пластинками и создают с помощью пресса давление на образец 2 МПа (20 кгс/см) в течение 10 мин. 2.3. Затем проводят контроль завершения водоотдачи грунта. Для этого снимают давление пресса, вынимают образец и, удалив фильтровальную бумагу и ткань, сгибают образец пополам. 2.4. При отсутствии трещины определение повторяют на новой порции пасты, увеличив длительность прессования на 10 мин по сравнению с длительностью предыдущего испытания. Повторные прессования повторяют до тех пор, пока не будет достигнута граница раскатывания грунта в соответствии с п.2.3 настоящего приложения. 2.5. По достижении границы раскатывания сразу определяют влажность образца в соответствии с указаниями пп.2.2 и 2.3 настоящего стандарта. 2.6. Для контроля применимости метода для грунтов, поступающих в лабораторию, не менее 20% общего числа образцов из каждого инженерно-геологического элемента следует испытывать параллельно методом раскатывания согласно указаниям разд.5 настоящего стандарта. Метод прессования допускается применять только при получении сопоставимых результатов контрольных определений. ПРИЛОЖЕНИЕ 13 (рекомендуемое). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТОВ В ВОДЕПРИЛОЖЕНИЕ 13 1. Подготовку образцов грунта к испытаниям следует проводить в соответствии с указаниями пп.10.2.1 и 10.2.2 настоящего стандарта. 2. Проведение испытаний 2.1. Выполняют операции, указанные в пп.10.3.1-10.3.3 настоящего стандарта. 2.2. С помощью резиновой груши следует осторожно отсасывать осветленную жидкость из верхней части пикнометра в малый пикнометр, объем которого не должен превышать 60% - 80% объема основного пикнометра. Положение мениска в малом пикнометре устанавливают согласно п.10.3.4 настоящего стандарта, добавляя в него по каплям осветленный солевой раствор из большого пикнометра, при этом не допуская взмучивания осадка в большом пикнометре. 2.3. Солевой раствор из малого пикнометра и суспензию из большого пикнометра выливают, прополаскивают их дистиллированной водой, наливают дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой. 2.4. Далее выполняют операции, указанные в п.10.3.4 настоящего стандарта, и взвешивают пикнометры с водой. 3. Обработка результатов ,
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
на главную карта сайт | новости документы о компании производство качество цены |