Методика визначення

1. Підготовлюють ґрунтову пасту таким чином, як і для визначення межі текучості.

2. Підготовлену ґрунтову пасту ретельно перемішують, беруть невеликий шматочок і розкочують долонею на скляній або пластмасовій пластинці до утворення джгуту діаметром близько 3 мм. Якщо при такому діаметрові джгут зберігає зв’язність та пластичність, його необхідно зібрати в грудку і знову розкачати до утворення джгута діаметром близько 3мм, довжина джгута не повинна перебільшувати ширини долоні, розкочувати необхідно до тієї пори, поки джгут діаметром близько 3мм не стане ділитися поперечними тріщинами на шматочки довжиною 3-.10 мм.

3. Шматочки джгуту поміщають в раніше зважену бюксу і закривають кришкою для запобігання висушування. Як тільки маса джгутиків в бюксі досягне 10г приступають до визначення вологості . Результати досліду записують в журнал згідно з табл. 2.3.

4. Якщо з приготовленої ґрунтової пасти неможливо розкачати джгут діаметром 3 мм (ґрунт розсипається), слід вважати, що цей ґрунт не має межі розкочування.

Контрольні запитання

1. Що таке консистенція, пластичність?

2. Яким ґрунтам притаманна властивість пластичності і чому?

3. Які стани глинистих ґрунтів розрізнюють в залежності від консистенції?

4. Що таке межа текучості і межа розкочування?

5. Чому межі текучості та розкочування є показниками ступеню глинистості ґрунту?

6. Охарактеризуйте методику визначення ?

7. Охарактеризуйте методику визначення ?

3 КЛАСИФІКАЦІЙНІ ПОКАЗНИКИ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГРУНТІВ

Розділення ґрунтів на види та різновиди проводиться в залежності від окремих характеристик, які називаються класифікаційними.

Класифікаційні характеристики, як правило, є похідними від основних фізичних характеристик, які знаходять безпосередньо із дослідів, польових або лабораторних (щільність ґрунту, щільність частинок ґрунту, вологість, межі пластичності та гранулометричний склад).

3.1 Класифікаційні показники великоуламкових ґрунтів

Великоуламкові ґрунти розділяються на види за складом заповнювача: при наявності піщаного заповнювача більше 40% або пилуватого та глинистого заповнювача більш 30% (від загальної маси абсолютно сухого ґрунту) в назву великоуламкового ґрунту додається назва заповнювача.

Поділення великоуламкових ґрунтів на різновиди проводиться в основному залежно від ступеня вологості .

Під ступенем вологості немерзлого ґрунту розуміється ступінь заповнення об’єму пор водою, виражена в частках одиниці. Ступінь вологості визначається за формулою

, (3.1)

де - природна вологість ґрунту;

- щільність частинок ґрунту;

- щільність води, яка приймається рівною 1000 кг/м³,

- коефіцієнт пористості ґрунту (коефіцієнт пористості в свою чергу, також є класифікаційним показником і спосіб його визначення буде приведений нижче).

Великоуламкові ґрунти за ступенем вологості підрозділяються на такі різновиди:

маловологі: 0 < ≤ 0, 5;

вологі: 0, 5 < ≤ 0, 8;

насичені водою: 0, 8 < ≤ 1, 0.

3.2 Класифікаційні показники піщаних ґрунтів

Для поділення піщаних ґрунтів на види і різновиди використовуються наступні класифікаційні показники: коефіцієнт пористості , ступінь вологості .

Коефіцієнт пористості – відношення об’єму пор до об’єму твердих частинок ґрунту, яке виражається в частках одиниці. Коефіцієнт пористості визначають за формулами

або (3.2)

де - щільність сухого ґрунту.

Щільність сухого ґрунту – відношення маси сухого ґрунту до об’єму зразка ґрунту в природному стані.

Щільність сухого ґрунту та коефіцієнт пористості залежать від гранулометричного складу, форми частинок, ступеня однорідності та щільності складення ґрунту. При дії зовнішнього навантаження ґрунти ущільнюються, при цьому щільність сухого ґрунту збільшується, а коефіцієнт пористості зменшується.

Щільність сухого ґрунту може бути виражена через характеристики, які визначаються дослідним шляхом

(3.3)

Щільність сухого ґрунту змінюється від 1000 кг/м³ до 1900 кг/м³, а коефіцієнт пористості від 0, 1 до 1, 8.

Для оцінки щільності складення ґрунту деколи використовують величину, яка називається пористістю.

Пористість – відношення об’єму пор до всього об’єму зразка. На відміну від коефіцієнта пористості пористість не може приймати значень більше одиниці. Вона може бути визначена за однією із формул

; ; (3.4)

Розрізняють наступні види піщаного ґрунту за щільністю складення (за коефіцієнтом пористості ):

піски гравійні, крупні, середньої крупності:

щільні - < 0, 55;

середньої щільності - 0, 55 ≤ ≤ 0, 70;

пухкі - > 0, 70;

піски дрібні:

щільні - < 0, 60;

середньої щільності - 0, 60 ≤ ≤ 0, 75;

пухкі - > 0, 75;

піски пилуваті:

щільні - < 0, 60;

середньої тільності - 0, 60 ≤ ≤ 0, 80;

пухкі - > 0, 80.

Поділ пісків на різновиди за ступенем вологості виконується також, як і великоуламкових ґрунтів (див. п. 3.1) (маловологі, вологі, насичені водою).

3.3 Класифікаційні показники глинистих ґрунтів

Як було відмічено в лабораторній роботі № 10, глинисті ґрунти є зв’язними завдяки наявності в них глинистих частинок. Ступінь глинистості (вміст глинистих частинок) та вологість глинистого ґрунту багато в чому визначають його властивості, тому сукупність цих параметрів лежить в основі класифікації глинистих ґрунтів.

Межі пластичності і непрямо характеризують вміст в ґрунті глинистих частинок. Але більш надійною характеристикою ступеню глинистості виявилось число пластичності , яке визначається за формулою

. (3.5)

Порівнюючи природну вологість зі значеннями вологостей і , визначають стан або консистенцію ґрунту. Для цього використовують показник текучості .

. (3.6)

За числом пластичності глинисті ґрунти розділяються на супіски, суглинки та глини.

Види глинистих ґрунтів виділяють за наявністю в них інших гранулометричних фракцій (включень):

- супісок, суглинок або глини з галькою (щебенем), або з гравієм (жорствою), якщо вміст (по масі) відповідних частинок, крупніших за 2 мм, складає 15 - 25%;

- супісок, суглинок або глина мають назву галькові (щебеневі) або гравійні (жорствяні), якщо вміст відповідних частинок, більших 2 мм, складає 25.-.50%.

Різновиди глинистих ґрунтів в залежності від показника текучості:

для супісків:

тверді - < 0;

пластичні - 0 ≤ ≤ 1, 0;

текучі - > 1, 0;

для суглинків та глин:

тверді - < 0;

напівтверді - 0 ≤ ≤ 0, 25;

тугопластичні - 0, 25 < ≤ 0, 50;

м’якопластичні - 0, 50 < ≤ 0, 75;

текучопластичні - 0, 75 < ≤ 1, 00;

текучі - > 1, 00.

Крім перерахованих основних класифікаційних показників існує ще ряд показників особливих властивостей ґрунтів – набухання, засоленості, мерзлого стану тощо. З цими показниками можна ознайомитись самостійно [1].

Контрольні запитання

1. Як підрозділяються ґрунти на групи, підгрупи та типи?

2. Що таке гранулометричний склад ґрунту і як він визначається?

3. Які ви знаєте класифікаційні показники для великоуламкових, піщаних, глинистих ґрунтів?

4. За якими параметрами розділяють на види, різновиди великоуламкові, піщані, глинисті ґрунти?

5. Як визначити ступінь вологості, щільність сухого ґрунту, коефіцієнт пористості?

6. Як визначити число пластичності і показник текучості?

7. Які з фізичних характеристик ґрунтів визначають із досліду, а які розраховуються?

8. Які значення можуть приймати коефіцієнт пористості, пористість ґрунтів з осадових гірських порід (уламкових)?

9. Які значення можуть прийняти число пластичності, показник текучості?