ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ В НЕЙТРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ

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.

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 указаниями п. 7.2.4.

Обработка результатов

8.3.1. Плотность грунта r, г/см³ вычисляют по формуле

r = r_nlm/(m – m₁), (6)

где т - масса образца (до погружения), г;

m₁ - результат взвешивания образца в нейтральной жидкости - разность масс образца и вытесненной им жидкости, г;

r_nl - плотность нейтральной жидкости при температуре испытаний, г/см³.

Примечание. При применении метода обратного взвешивания плотность грунта вычисляют по формуле

r = r_nlm/(m₄ – m₃), (7)

где т и r_nl - то же, что и в формуле (6);

m₃ - масса сосуда с нейтральной жидкостью, г,

т₄ - масса сосуда с нейтральной жидкостью и погруженным в нее образцом, г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ СУХОГО ГРУНТА РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ

9.1. 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 настоящего стандарта.

9.2. Плотность сухого грунта r_d, г/см³, вычисляют по формуле

r_d = r/(1 + 0,01w), (8)

где r -плотность грунта, г/см³;

w -влажность грунта, %.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

10.1. Плотность частиц грунта определяется отношением массы частиц грунта к их объему.

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 № 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 см³ емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями п. 2.2 и 2.3. Навеску заторфованного грунта или торфа следует отбирать из средней пробы из расчета 5 г сухого грунта на каждые 100 мл емкости пикнометра, которая в этом случае должна быть не менее 200 см³.

Допускается использовать грунт в воздушно-сухом состоянии, определив его гигроскопическую влажность.

10.2.3. Дистиллированную воду следует прокипятить в течение 1 ч и хранить в закупоренной бутыли.

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.

Пикнометр охлаждают до комнатной температуры в ванне с водой. Температуру пикнометра определяют по температуре воды в ванне, измеряемой с точностью до ±0,5 °С термометром, расположенным в средней части ванны между пикнометрами.

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.

Пикнометр вытирают снаружи и взвешивают.

10.3.5. Далее выливают содержимое пикнометра, ополаскивают его, наливают в него дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой при той же температуре. Затем выполняют операции, указанные в п. 10.3.4, и взвешивают пикнометр с водой.

Примечание. При большом количестве испытаний следует заранее определить объемы пикнометров (до мерной риски) и их массы с водой при различных температурах, находящихся в интервале температур испытаний. Объем пикнометра V_п,см³, вычисляют по формуле

, (9)

где - масса пикнометра с дистиллированной водой (или нейтральной жидкостью - см. разд. 11) при температуре тарировки, г;

m_п - масса пустого пикнометра, г;

- плотность воды (или нейтральной жидкости) при той же температуре, г/см³.

Массу пикнометра с дистиллированной водой или нейтральной жидкостью m₂, г, при температуре испытаний вычисляют по формуле

m₂ = m_п + r_wV_п, (10)

где r_w ¾ плотность воды (или нейтральной жидкости) при температуре испытаний.

Обработка результатов

Плотность частиц грунта r_s, г/см³, вычисляют по формуле

r_s = r_wm₀/(m₀ + m₂ – m₁), (11)

где m₀ - масса сухого грунта, г;

m₁ -масса пикнометра с водой и грунтом после кипячения при температуре испытания, г;

m₂ - масса пикнометра с водой при той же температуре, г;

r_w - плотность воды при той же температуре, г/см³.

Примечание. Массу сухого грунта то определяют как разность результатов двух взвешиваний, выполненных по указаниям п. 10.3.1.

В случае использования грунта в воздушно-сухом состоянии т₀ вычисляют по формуле

m₀ = m/(1 + 0,01w_g), (12)

где т - масса пробы воздушно-сухого грунта, г;

w_g- гигроскопическая влажность грунта, %.