Грунты

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

ГОСТ 22733-77

Изд ание официальное

ГОСУД АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ ССС Р

ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

РА ЗРАБОТАН Государст венным Всесоюзным дорожным н аучно-исследовательским ин ститут ом (Союздорнии) Министерст ва транспортного строительст ва

Дир ектор Н. В. Горелышев

Руководитель т емы в

Исполнит ели: Н. С. Б ирюко в, Ю. М. Васильев, А. Г. Полуновский

ВНЕСЕН Министерством транспортного строительства

Зам. министра вин

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом технического нормиро вания и стандартизации Госстроя СССР

Начальник отдела

Нач альник подотдела правил строительного производства и норм продол жительности строительства А. А. Лысогорский

Ст. инженер В. И. Серегина

Отделом научных основ стандартизации ЦНИИПромзданий

Начальник отдела С. Н. Нерсесов

Ст. научный сотрудник

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета С овета Министров СССР по делам строительства 30 сентября 1977 г. № 000

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

___________________________________________________________

  ГРУНТЫ

                                        ГОСТ

Метод лабора торн ого опр еде ления 

  максимальной плотности  22733-77

  Soils. A laboratory method for 

  determinin g maximum dens ity

___________________________________________________________

Постановлением  Государственного  комитета  Совета  Министро в ССС Р по делам строите ль ства от 30 сентября 1977 г. № 1 50 срок введения установлен

с 0 1.07.  1978 г.

Несоблюде ни е стандарта прес ледует ся по закону

Настоящий ста нда рт распространяется на гл инисты е, п есча ные и гравийные грунты и устанавли вает метод ла бораторного опреде­ления максимальной плотности скелета грунта и опт имально й влаж­ност и грунта, ис пользуемых при назнач ен ии требуемой плотности грунтов, а также при контроле влажности уплотня емых грунтов и к ачества уплотнения их в земляных сооружениях и основан иях зданий и сооружений.

Ста ндарт не распространяется на грунты, содержащие более 30 % зер ен крупн ее 10 мм, а такж е на заторфованные грунты.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Метод заключается в установлении завис имост и плот ности скелета грунта от его вла жности пр и трамбовании образцов с постоянной затратой работы на их уплотнение и в определ ении по это й зависимости максимальной величины плот ност и ск елета грунта (γмакс). 

Влажность, при которой достигнута максимальная плотность скелета грунта, является оптимальной влажностью (Wопт).

1.2. Для установл ен ия зависим ости плотности скелета грунта от е го влажности проводят серию отдельных испытаний гру нта на уплотнение с последовательным ув елич ением его влажност и. Ре­зультаты испытаний представляют о виде графика. Кол ичество от­дельных испытаний для построения графика должно быть не менее шести, а также достаточным для выявления мак симального значе­ния плотности скелета грунта.

1.3. Испытание грунтов осуществляют в приб оре Союздорнии» для стандартного уплотнения грунтов (см. приложение 1) путем послойного трамбования грунта уда рам и груза массой 2,5 кг, пада­ющего с высоты 300 мм; при этом общее число ударов должно сос­тавить 120.

1.4. Все результаты, получаемые в процессе подготовки и испы­таний грунта, должны заноситься в журнал определен ия макси­мальной плотности скелета грунта по форме, пр иведенной в при­ложении 2 ..

2. ОТБОР ПРОБ ГРУНТА

2.1. Пробы грунта (образцы нарушенного сложения) следует отбирать в естестве нных и искусств енных обнаж ениях и горных выработках из однородного по виду слоя грунта согласно требованиям ГОСТ 12071—72. Масса пробы грунта должна быть не м енее 10 кг. Каждая отобра нная проба грунта должна быть снабжена данными о на именовании объекта, мощности данного слоя, глуби­не, месте и дате отбора грунта, а также наименовании  грунта по визуальному определ ению.

3. АППАРАТУРА

3.1. Для провед ен ия испытаний требуются це лующ ие приборы , оборудование и инструменты:

прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов;

в есы настольные гирные или циферблатные по ГОСТ 13882—68;

весы лабораторны е по ГОСТ 19491—74;

гири по ГОСТ 7328—73;

машина растирочная (бегу ны лабораторные) или ступка № 7 (диаметром по верху 240 мм) с пестиком, снабженным резиновым наконе чн иком, по ГОСТ 9147—73;

шкаф суш ильный по ГОСТ 7365—55;

с ито с от верстиям и 10 мм;

эксикатор типа Э-250 по ГОСТ 6371—73;

чашки металлически е емкостью не мен ее 5 л;

цилиндры мерны е с носиком емкостью 100 и 500 мл по ГОСТ  1770—74;

лопаточка мастерок; 

линейка металл ическая дл иной 30 см по ГОСТ 427—75;

штанг енциркуль ШЦ-1-125, мод ель 183 по ГОСТ 166—73;

нож лабораторный;

стаканчики ал юминиевые для взвеш ивания;

кисточки.

Прим ечан ие. Допускается пр им енять пр иборы с парам етр ам и, отлич ­ными от прибора Союздорнии, и соответствующим изменением методики, при условии, что для данного вида грунта экспериментально доказа на ид енти чность получаемых при этом результатов с результатами испытаний в приборе Союздорнии.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

4.1. Подготовка грунта

4.1.1. Подготовка грунта к испытаниям состоит из следующих оп ераций:

обработка пробы гру нта массой 10 кг;

выделен ие и подготовка отдельных проб грунта массой 2,5 кг к испыта нию.

4.1.2. Обработка пробы грунта массой 10 кг должна произво­ диться в следующем порядке:

высушивание в пом ещ ении при ком натной температуре до воз­душно-сухого состояния, при котором можно производить раз мель­чен ие и .просе ивание грунта;

размел ьчение (без дробл ения з ер ен) в ступк е п ест иком с р ези­новым наконечником или в растирочной машине (лабораторными бе гунами) ;

взвешиван ие (масса т1);

просеиван ие сквозь сито с отверстиями размером 10 мм;

отбор проб массой не мене е 30 г из грунта, прош едш его сквозь сито, для опред ел ения влажности (W1) по ГОСТ 5180—75;

взвешивание з ерен разм ером крупнее 10 мм (масса m2) и отбор из них проб для опр еделения влажности (W2) и плотности зерен ( ρ) по ГОСТ 8269—76.

4.1.3. Содержание в грунте зерен крупнее 10 мм ( X) в процентах устанавливают по формуле

                       (1)

4.1.4. Выделен ие отдельных проб массой 2,5 кг и подготовка их к испыта нию должны производить ся в сл едующем порядке:

перемешивают грунт, прошедший сквозь сито, и распределяют его ро вным сло ем на лист е картона, фан еры или плотной бумаги;

выделяют не менее двух отдель ных проб массой 2,5 кг каждая ( т3) методом квартования и отбирают их в металлические чашки для испыта ния;

отобранные отдельные пробы грунта доувлажняют до исходной влаж ности (W3), принимаемой равной 4 % для песчаных, гравий­ных грунтов и 8% Для глинистых грунтов. Необходимо й для доувлажнения пробы грунта количество воды (Q) определяют по формул е

                       (2)

вводят в пробы грунта рассч итанное кол ичество воды и одновременно перемешивают грунт лопаточкой-мастерком;

переносят пробы грунта из чаш ек в эксикаторы и выдерживают их не м енее 2 ч пр и закрыт ых крышках эксикаторо в.

4.2. Подгото вка прибора

4.2.1. Подготовка прибора к испытанию должна осуществлятьс я в следующей последоват ельности:

устанавливают цилиндр в поддон, не зажимая его в интами;

устанавливают кольцо на бортик цилиндра;

зажи мают цилиндр попеременно винтами поддона и кольца;

проверяют размеры цилиндра штангенциркул ем; при это м внутренний диаметр и глубина долж ны быть равны соответстве н­но 100 и 127 мм;

определяют массу (m4) собранного контейнера (цил индр с под­доном и кольцом) с погрешностью до 1 г и заносят данные в жур­нал (см. приложени е 2);

устанавливают собра нный контейнер прибора на жесткое неподв ижное основание массой неменее 50 кг.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИ Й

5.1. Испытания грунта проводят последовательно с отдельным и пробами грунта. Влажность пробы при первом испытании долж на равняться исходной, установленной в п. 4. 1.4. При каждом после­дующем испытании влажность следует увеличивать на 1—2% для песчаных, гра вийных грунтов и 2—3 % для глинистых грунтов. Ко­личество воды для доувлажнения пробы определяют по формуле (2) , пр инимая в н ей за m3 — массу грунта, оставшегося от предыдущего испытания, а за W1 и W3 — соответственно влажности, задаваемы е при предыдуще м и очередном испытаниях.

5.2. Каждую отдельную пробу следует испытывать не более трех раз. При испытании грунтов, содержащих зерна, легко разруша­ющ иеся пр и трамбовании, каждую пробу испытывают только один раз.

5.3. Уплотнен ие грунта каждой пробы должно выполнятьс я путем последовательного трамбования трех слоев.

5.4. Испытание грунта надлежит проводить в следующем поряд­ке:

подготовленную пробу грунта переносят из эксикатора в металлическую чашку, а за трем слоями загружают в цилиндр прибора, при­жимая грунт трамбовкой. Каждый слой должен иметь высоту 5—6 см и уплотняться 40 ударами груза; при этом стержень трамбовки необходимо удерживать в вертикальном положении. Перед загруз­кой второго и третьего слоев поверхность п редыдущего слоя взрыхляют ножом на глубину 1—2 м м. Перед укладкой третьего слоя на цилиндр надевают насадку;

после уплотнения третьего слоя насадку снимают и срезают выступающую часть образца заподлицо с торцом ци линдра. Тол­щина слои срезаемого грунта не дол жна быт ь бол ей 1 0 мм. При бо льшей толщине необходимо провести п овторное испытание с уменьшенны ми толщинами слоев уплотняемого грунта;

определяют массу контейнера с грунтом (m5) с погре шностью до 1 г и рассчитывают плотность влажного образца гру нта ( γ) с погрешностью до 0,01 г/см3 по формуле. 

                               (3)

где V —емкость цилиндра, равная 1000 см3;

снима ют поддон и кольцо, раскрывают ц ил индр и извлекают уплотне нный образец грунта. Из верхней, сред ней и нижней частей образца отбирают по одной пробе массой не мен ее 30 г для определения влажности грунта (W) по ГОСТ 5180—75;

извлеч ен ный из цилиндра грунт присоединяют к оставшейся в чашке части пробы, растирают, перемешивают и взв ешивают. За­тем повышают влажность пробы согласно п. 5.1. Пос ле добавления воды грунт перемешивают, накрывают влажной тка нью и выдер­ж ивают не м ен ее 15 ми н.

5.5. Второ е и последующие испытания грунта на уп лотнение долж ны проводиться в соответствии с пп. 5.2—5.4.

5.6. Ис пытания по определению макс имальной плотности скеле­та грунта следует считать законченными тогда, когда с повышени­ем влажности пробы при последующих двух, трех исп ытаниях на уплотнение происходит последовательно е ум еньш ении знач ени и плотности уплотненных образцов грунта или когда грунт перестает уплотняться и начинает при ударах груза выжиматься из прибора.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. По полученным в результате испытан ий з нач ениям плот­ности и влажности уплотненных образцов опр еделяют плотность скелета грунта ( γск) с погрешностью до 0,01 г/см3 по формуле

                               (4)

6.2. Строят график зависимости плотности ске лета от влажнос­ти грунта (см. приложен ие 3), откладывая по оси абсцисс влажность уплотненных образцов в масштаб е 1 см — 2 %, а по оси орди­нат — плотность скелета грунта в масштабе 1 см — 0,05 г/см3. На­ходят максимум полученной зависимости и соответствующие ему в еличин ы макс имальной плотности скелета грунта (γск) на оси ординат и оптимальной влаж ност и (Wопт) на оси абсц исс. Точность считывания значений должна быть для γмакс — 0,01 г/см3, а для Wопт - 0,1 %.

Если при построении графика кривая зависимости получается без зам етно выраж енного пика, что может иметь место для песчаных и гравийны х грунтов, за γмакс следу ет принимать дост игнутую максимальную плотность скел ета грунта, а за Wопт — наименьшее значение влажности, пр и которой достигается максимальная плотность скелета грунта.

6.3. Если в грунт е сод ержались з ерна круп нее 10 мм, которые перед испытанием согласно п. 4.1.2 были удалены из пробы грунта, то для уч ета влияния таких з ер ен на вел ичи ну максималь ной плот­ности грунта необходимо полученные значения γмакс и Wопт для части пробы, прошедшей сквозь сито с отверстиями размером 10 мм, п ересч итать на значения для исследуемого гр унта в целом (с включением зерен крупнее 10 мм) по формулам:

                       (5)

                       (6)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обяза тельное

Схема прибора Союздорнии для

стандартного уплотнения грунтов

1 - поддон; 2 - разъемный цилиндр емкостью 10 00 см 3;

3 — кольцо; 4 — насадка; 5 — наковальня; 

6 — груз массо й 2,5 кг :; 7 — направляющ ий ст ержень;

8 — огран ичительное кольцо; 9 — зажимные винты.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обя зательное

ЖУ РНАЛ ОП РЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ

ПЛОТНОСТИ СКЕЛЕТА Г РУНТА

Объект  ____________________________________________________

Место отбора грунта  ________________________________________

Глуби на отбора грунта, м ________ ; мощность слоя грунта, м ______

Вид грунта ____________________.  Дата отбора __________________

Масса пробы грунта (после размельчения) m1, кг __________________.

Данные по остатку на сите зерен (после просеивания пробы) :

а) масса зерен т2, кг ___________;  б) влажность зерен W2  _________

%___________ ; в) плотность зерен ρ, г/см3 ___________ ;

содержание зерен х, % __________

Влажность проше дшего сквозь сито грунта W1, % __________________

Масса отобранных для испытания проб грунта т3, кг ________________

Максимальная плотность скелета грунта γмакс, г/см3 ___________

Оптимальная влажность грунта Wопт, % _________________

Максимальная плотность скелета грунта с учетом зерен крупнее 10 мм г/см3 ______________.

Оптимальная влажность грунта с уч етом зер ен крупн ее 10 мм

% __________

Дата испытаний ________________ (начало) _______________ (ко не ц)

Номер	Определение плотности	Определение влажности	Плот-
испы-тания	Масса, г	номер	Масса, г	Влажность W, %	ность скелета
контей-нера без насадки m4	контей-нера без насадки с уплот-ненным образ-цом грунта m5	уплот-ненного образ-ца грунта m5 – m4	плот-ность уплот-ненного образца грунта γ=m5–m4   V г/см3	бюкса	пусто-го бюкса m6	бюкса с влаж-ной пробой грунта m7	бюкса с сухим грун-том m8	m7–m8 m8–m6	средняя ариф-мети-ческая	уплот-ненного образца грунта γск=  γ___   1+0,01W см3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

Пример построения графика зависимости

плотности скелета грунта от влажности

при стандартном уплотнении