После тщательного перемешивания пробы с водой ее выдерживают в закрытом сосуде в течение 1—2 ч. По окончании выдерживания пробы из нее берут три навески испытуемого грунта (материала) для формования образцов цилиндрической формы диаметром 5 см и высотой 5 см, объемная масса скелета которых должна соответствовать максимальной плотности испытуемого грунта (материала), установленной при стандартном уплотнении.
Величину навески g испытуемого грунта (материала) для получения образца с задаваемой плотностью (максимальной плотностью) рассчитывают по формуле
(3)
где V — объем образца заданного размера (диаметром 5 см и высотой 5 см), см3;
ск — максимальная плотность испытуемого грунта (материала), установленная при стандартном уплотнении, г/см3;
Wопт — влажность пробы, %.
Отобранные навески пробы помещают в формы (с внутренним диаметром 5 см), которые применяют для изготовления образцов при лабораторных экспериментах по укреплению грунтов вяжущими материалами. Затем в формы устанавливают поршни и под прессом формуют образцы высотой 5 см.
Изготовленные образцы испытуемого грунта (материала) помещают в кольца прибора для определения набухания, предварительно смазав внутренние поверхности колец техническим вазелином (тонким слоем).
В поддон прибора укладывают кружок фильтровальной бумаги, вырезанной по внутреннему диаметру кольца. Кольцо с образцом помещают в поддон, который устанавливают в ванночку прибора.
В ванночку наливают воду до уровня верхнего торца поддона и образец насыщают водой, поддерживая постоянный уровень воды в ванночке. Насыщение образца проводят до тех пор, пока вода не пропитает по капиллярам всю толщу образца; это можно заметить по потемнению поверхности последнего.
По окончании насыщения образца водой на его поверхности укладывают второй кружок фильтровальной бумаги, а затем штамп и ввинчивают обойму в поддон прибора. В ванночку прибора доливают воду так, чтобы уровень воды в ванночке был на высоте 1/3 образца в кольце.
На плиту лабораторного штатива устанавливают кристаллизатор, в который помещают форму из картона (диаметром 25—27 см и высотой 16—18 см); в кристаллизатор наливают воду в таком количестве, чтобы толщина слоя ее в кристаллизаторе была около 3—5 мм.
Собранный прибор подвешивают с помощью мягких тонких проволок, закрепленных в отверстиях ванночки прибора, к кольцу лабораторного штатива так, чтобы прибор находился в центре картонной формы, а дно ванночки было на расстоянии 8—10 см от дна кристаллизатора.
По окончании подвешивания прибора к кольцу штатива в картонную форму и ванночку прибора осторожно заливают расплавленную парафиновую пасту (температура пасты около 60°С) для получения теплоизоляционного слоя толщиной 8—10 см (как это показано на рис. 1), чтобы промораживание образца происходило только сверху вниз.
Примечание. 1. Для получения парафиновой пасты к парафину добавляют 20—25 % воска (по массе), 5—10 % канифоли и 3—5 % минерального масла.
2. Эту смесь разогревают в кастрюле до получения гомогенной массы.
По окончании твердения парафиновой ласты в картонной форме и в ванночке прибора укрепляют индикатор в обойме прибора так, чтобы ножка индикатора коснулась головки штампа.
б) Проведение испытания
Подготовленные описанным способом приборы помещают в холодильную камеру, включают ее в электросеть. Испытание ведут при температуре воздуха в камере —5°С. В процессе испытания следят за деформацией морозного пучения, которое измеряется с помощью индикатора.
Опыт продолжают до тех пор, пока показания индикаторов не будут изменяться, что укажет на окончание промерзания образцов. Вообще окончание процесса промерзания, как показывает опыт, происходит через двое суток после помещения образцов в холодильную камеру.
По окончании испытания, на основании установленных величин деформации морозного пучения, вычисляют величину относительного морозного пучения Кпуч испытуемого грунта (материала) по формуле (1).
