Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 26 )

Примечание. Если из приготовленного теста невозможно раскатать жгут диаметром 3 мм (грунт рассыпается), то считают, что данный грунт не имеет границы раскатывания (пластичности).

7.7.8. Для каждого образца грунта производят не менее двух параллельных определений влажности на границе раскатывания. Расхождение в результатах параллельных определений влажности более 2% не допускается.

За границу раскатывания образца грунта принимают среднеарифметический результат параллельных определений влажности.

Результаты определения влажности на границе раскатывания должны сопровождаться указанием процентного содержания (по массе) растительных остатков, если их масса составляет более 5% от массы сухой минеральной части грунта.

7.8. Определение влажности на границе текучести

7.8.1. Влажность на границе текучести образцов грунта, состоящего преимущественно из частиц размером менее 1 мм (см. п.7.7.), определяется по ГОСТ 5180-84.

7.8.2. Граница текучести грунта характеризуется влажностью (в процентах) теста, изготовленного из грунта и воды, при которой балансирный конус погружается под действием собственной массы за 5 с на глубину 10 мм.

7.8.3. Для определения влажности на границе текучести грунтов используют следующие устройства и приспособления:

- балансирный конус (рис. 10), основной частью которого является полированный конус из нержавеющей стали с углом при вершине 30° и высотой 25 мм, на расстоянии 10 мм от вершины по высоте конуса вырезана круговая метка (риска);

Рис. 10. Балансирный конус

1 - ручка; 2 - конус 30°; 3 - круговая метка; 4 - грунтовое тесто; 5 - балансирный шар;

6 - подставка.

- балансирное устройство состоит из двух металлических шаров и стального прута, согнутого в полуокружность и закрепленного в основании конуса; конус для удобства переноса и установки при опыте имеет ручку, закрепленную в основании; общая масса балансирного конуса должна быть равна 76 г с точностью до ±0,2 г (при работе с балансирным конусом могут быть применены штативы различной конструкции, обеспечивающие механическое опускание конуса в грунтовое тесто);

- фарфоровая ступка с пестиком по ГОСТ 9147-80Е с резиновым наконечником; шпатель; сито с сеткой № 1 по ГОСТ 3584-73 (с размером отверстий 1 мм);

- стеклянный сосуд с крышкой; цилиндрический стаканчик диаметром не менее 40 мм и высотой не менее 20 мм.

На рис. 11 представлен усовершенствованный балансирный конус ППГ.

Рис. 11. Усовершенствованный балансирный конус, ППГ

7.8.4. Образец воздушно-сухого грунта объемом около 50 см3 растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником, одновременно удаляют из него растительные остатки крупнее 1 мм, просеивают сквозь сито с сеткой № 1, увлажняют дистиллированной водой, перемешивают шпателем до состояния густого теста, выдерживают не менее 2 часов в закрытом стеклянном сосуде.

7.8.5. Образец влажного грунта объемом около 50 см3 разминают шпателем (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), удаляют из него растительные остатки крупнее 1 мм, протирают сквозь сито с сеткой № 1, затем выдерживают не менее 2 часов в закрытом стеклянном сосуде.

7.8.6. Приготовленное грунтовое тесто тщательно перемешивают шпателем и укладывают небольшими порциями в цилиндрический стаканчик: в процессе укладки теста постукивают форму об упругую поверхность для предотвращения образования в тесте воздушных полостей; поверхность грунтового теста заглаживают шпателем в уровень с краями формы.

7.8.7. Подносят к поверхности грунтового теста, находящегося в форме, конус, смазанный тонким слоем вазелина так, чтобы острие касалось поверхности теста; опускают конус, позволяя ему погружаться в тесто под действием собственной массы.

7.8.8. Погружение конуса в грунтовое тесто в течение 5 секунд на глубину 10 мм показывает, что искомая влажность на границе текучести достигнута.

7.8.9. При погружении конуса в грунтовое тесто за 5 с на глубину менее 10 мм тесто вынимают из формы, присоединяют к грунтовому тесту, приготовленному для определения, добавляют в тесто немного дистиллированной воды, тщательно перемешивают его и повторяют операции, указанные в пп.7.8.4 и 7.8.5.

7.8.10. При погружении конуса в грунтовое тесто за 5 с на глубину более 10 мм тесто из стаканчика, приготовленное для определения, переносят на стекло, перемешивают шпателем, давая ему немного подсохнуть, затем повторяют операции, указанные в пп.7.8.4 и 7.8.5.

7.8.11. Отбирают из исследованного теста пробу массой не менее 10 г и производят определения влажности (см. п.7.6). Результаты выражают в целых процентах.

7.8.12. Для каждого образца грунта производят не менее двух параллельных определений границы текучести. Расхождение в результатах параллельных определений влажности более 2% не допускается.

За границу текучести образца принимают среднее арифметическое результатов параллельных определений влажности. Результаты такого определения должны сопровождаться указанием процентного содержания (по массе) растительных остатков, если их масса более 5% от массы сухой минеральной части грунта.

7.9. Определение максимальной молекулярной влагоемкости

7.9.1. Максимальную молекулярную влагоемкость следует определять как влажность грунтовой массы, установившуюся после прессования ее под давлением 6,55 МПа до завершения водоотдачи грунта.

7.9.2. В приложении 13 даны указания по определению максимальной молекулярной влагоемкости методом высоких колонн.

7.9.3. Образец грунта естественной влажности следует поместить в фарфоровую чашку, размять шпателем или нарезать ножом в виде тонкой стружки (добавив дистиллированной воды, если это требуется), удалить из него растительные остатки крупнее 1 мм, протереть сквозь сито с сеткой № 1, затем выдержать (кроме паст из илов) не менее 2 часов в закрытом стеклянном сосуде.

7.9.4. Если в лабораторию доставлен образец грунта, не сохранивший естественной влажности, его подсушивают на воздухе до воздушно-сухого состояния, затем отбирают около 300 г грунта, растирают в растирочной машине или в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником и просеивают через сито с размером отверстий 1 мм, переносят в фарфоровые чашки, увлажняют дистиллированной водой до состояния густого теста при тщательном перемешивании шпателем и выдерживают 15-17 часов (от конца рабочего дня до начала следующего). Чашки с грунтом закрывают крышками для предотвращения подсыхания грунта и образования корки.

7.9.5. Для удаления избытка влаги из образцов илов необходимо производить обжатие грунтовой пасты, помещенной в хлопчатобумажную ткань между листами фильтровальной бумаги, под давлением (пресс, груз).

7.9.6. Определение границы текучести грунтов, содержащих органические вещества, необходимо производить согласно п.7.8.

7.9.7. Из грунта при влажности Wт отбирают пробу для определения влажности, как указано в п.7.6.

7.9.8. Шаблон толщиной 2 мм с отверстием d = 5 см укладывают на хлопчатобумажную ткань и заполняют грунтовой массой. Избыток пасты срезают ножом вровень с краями шаблона. Шаблон удаляют, а полученную пробу покрывают сверху такой же тканью.

7.9.9. На подготовленную пробу и под нее кладут по 20 листов фильтровальной бумаги размером 9х9 см, пробу размещают между деревянными или металлическими пластинками и кладут под пресс. Прессом создают давление 6,55 МПа и выдерживают в течение 10 мин.

7.9.10. Для контроля завершения водоотдачи грунта снимают давление пресса, вынимают пробу и, удалив фильтровальную бумагу и ткань, сгибают образец. Опыт считается завершенным, когда проба на сгибе дает трещину.

7.9.11. При отсутствии трещины определение повторяют на новой пробе, увеличив длительность прессования на 10 мин по сравнению с длительностью предыдущего испытания. Повторные испытания продолжаются до завершения опыта по п.7.9.10.

7.9.12. По завершении опыта следует определить влажность пробы в соответствии с п.7.6.

7.9.13. Допускается одновременное прессование 8-10 проб при соблюдении требований пп.7.9.10 и 7.9.11.

7.9.14. Настоящие испытания применимы для определения границы раскатывания в случае получения сопоставимых результатов контрольных определений. Контрольные определения следует проводить не менее чем для 20% общего числа образцов из каждого инженерно-геологического элемента с параллельными испытаниями по п.7.7.

7.10. Определение плотности частиц грунта

7.10.1. Общие положения

7.10.1.1. Плотность частиц образцов грунта rs, доставленных в лабораторию, определяется по ГОСТ 5180-84. Плотность частиц образца грунта равна отношению массы частиц образца грунта, высушенного при 100-105 °С до постоянной массы, к их объему.

7.10.1.2. Плотность частиц грунта зависит только от их минералогического состава и увеличивается с увеличением содержания в грунте тяжелых минералов. Для дисперсных грунтов, так же как и распространенных породообразующих минералов, плотность частиц колеблется в небольших пределах.

7.10.1.3. При определении плотности минеральных частиц следует учитывать, что растворение простых солей приводит к ошибочному заниженному результату плотности частиц грунта. Во избежание этого определение плотности частиц засоленных грунтов следует производить в нейтральных жидкостях (бензин, керосин и др.).

7.10.1.4. Определение плотности частиц следует производить с предварительным кипячением грунта или под вакуумом для полного удаления воздуха из грунта.

7.10.1.5. Для определения плотности частиц незасоленных грунтов применяют дистиллированную воду; для определения плотности частиц засоленных грунтов (солончаки, грунты с видимыми выцветами солей и т. п.) - керосин. Керосин должен быть обезвожен и профильтрован. Керосин обезвоживают путем взбалтывания его с силикателем, прокаленным в муфеле при 500 °С в течение 4 часов; силикатель берут из расчета 250 г на 1 л керосина. Плотность применяемого керосина должна быть установлена заранее с помощью ареометра.

7.10.1.6. Для определения плотности частиц грунта применяют следующую аппаратуру: технические весы, пикнометр (по ГОСТ 22524-77Е), фарфоровую ступку с пестиком, сито с сеткой № 2 (по ГОСТ 3584-73) с размером отверстий 2 мм, баню песчаную, сушильный шкаф, вакуумный насос, ареометр (денсиметр). Взвешивание должно производиться с точностью до 0,01 г.