Зразок витримують у закритій скляній посудині не менше 2 год.
Зразок ґрунту в повітряно-сухому стані розтирають у порцеляновій ступці або в розтиральній машині, не допускаючи дроблення часток ґрунту й одночасно видаляючи з нього рослинні залишки, крупніші ніж 1 мм, просівають крізь сито із сіткою № 1, зволожують дистильованою водою до стану густої пасти, перемішуючи шпателем, і витримують у закритій скляній посудині згідно з 6.3.1.2.
Для видалення надлишку вологи із зразків мулу виконують обтиснення ґрунтової пасти, що закладається в бавовняну тканину між аркушами фільтрувального паперу, під тиском (прес, вантаж). Ґрунтову пасту з мулу не допускається витримувати в закритій скляній посудині.
6.3.1.5. Не допускається додавати у ґрунтову пасту сухий ґрунт.
6.3.2 Проведення випробування
Підготовлену ґрунтову пасту ретельно перемішують шпателем і невеликими порціями щільно (без повітряних порожнин) укладають у циліндричну чашку до балансирного конуса. Поверхню пасти загладжують шпателем урівень із краями чашки.
Балансирний конус, змазаний тонким шаром вазеліну, підводять до поверхні ґрунтової пасти так, щоб його вістря торкалось пасти. Потім плавно відпускають конус, дозволяючи йому поринати в пасту під дією власної ваги.
Занурення конуса в пасту протягом 5 с на глибину 10 мм показує, що ґрунт має вологість, яка відповідає границі текучості.
При зануренні конуса протягом 5 с на глибину менше ніж 10 мм ґрунтову пасту витягають із чашки, приєднують до пасти, що залишилася, додають небагато дистильованої води, ретельно перемішують і повторюють операції відповідно до 6.3.2.1 - 6.3.2.3.
При зануренні конуса за 5 с на глибину більше ніж 10 мм ґрунтову пасту із чашки перекладають у порцелянову чашку, злегка підсушують на повітрі, безупинно перемішуючи шпателем і повторюють операції відповідно до 6.3.2.1-6.3.2.3.
По досягненні границі текучості (6.3.2.3) з пасти відбирають зразки масою від 15 г до 20 г для визначення вологості згідно з 6.1.2 і 6.1.3.
Границю розкочування (пластичності) визначають як вологість приготовленої з досліджуваного ґрунту пасти, коли паста, що розкочується в джгут діаметром 3 мм, починає розпадатися на шматочки завдовжки від 3 мм до 10 мм.
6.4.1 Підготовка до випробування
6.4.1.1 Підготовку ґрунту виконують відповідно до 6.3.1.1 -6.3.1.5 або використовують частину ґрунту від 40 г до 50 г, підготовленого для визначення текучості.
6.4.2 Проведення випробування
Підготовлену ґрунтову пасту ретельно перемішують, беруть невеликий шматочок і розкочують долонею на скляній або пластмасовій пластинці до утворення джгута діаметром 3 мм. Якщо при цій товщині джгут зберігає зв'язність і пластичність, його збирають у грудку і знову розкочують до утворення джгута діаметром 3 мм. Розкочувати треба, злегка натискаючи на джгут, довжина джгута не повинна перевищувати ширини долоні. Розкочування продовжують доти, поки джгут не починає розпадатися за поперечними тріщинами на шматочки завдовжки від 3 мм до 10 мм.
Шматочки джгута, що розпадається, збирають у стаканчики, які накриваються кришками. Коли маса ґрунту в стаканчиках досягне від 10 г до 15 г, визначають вологість відповідно до 6.1.2 і 6.1.3.
Границю розкочування допускається визначати як вологість ґрунтової пасти, що встановлюється після її пресування в контакті із целюлозою (фільтрувальним папером) під тиском 2 Мпа (20 кгс/см2) до завершення водовіддачі ґрунту.
6.5.1 Проведення випробування
Шаблон завтовшки 2 мм із отвором 5 см укладають на бавовняну тканину та заповнюють ґрунтовою пастою, підготовленою згідно з 6.3.1.1 - 6.3.1.5. Надлишок пасти зрізують ножем на рівні з поверхнею шаблону. Шаблон видаляють, а отриманий зразок покривають зверху такою ж тканиною.
Знизу та зверху підготовленого зразка укладають по 20 аркушів фільтрувального паперу розміром 9 см х 9 см. Підготовлений зразок поміщають між дерев'яними або металевими пластинками і створюють за допомогою преса тиск 2 МПа (20 кгс/см2) протягом 10 хв.
Потім контролюють завершення водовіддачі ґрунту. Для цього знімають тиск преса, виймають зразок і, видаливши фільтрувальний папір і тканину, згинають зразок навпіл.
Якщо зразок на згині дає тріщину, то границю розкочування вважають досягнутою.
За відсутності тріщини визначення повторюють на новій порції пасти, збільшивши тривалість пресування на 10 хв у порівнянні із тривалістю попереднього випробування. Повторні пресування повторюють доти, поки не буде досягнута границя розкочування ґрунту відповідно до 6.5.1.3.
Після досягнення границі розкочування відразу визначають вологість зразка відповідно до 6.1.1 і 6.1.2. і
Для контролю застосовності методу для ґрунтів, які надходять до лабораторії, не менше ніж 20 % загального числа зразків із кожного інженерно-геологічного елемента випробовують паралельно методом розкочування відповідно до 6.4. Метод пресування допускається застосовувати тільки при одержанні порівняного результату контрольних визначень.
Щільність ґрунту визначається відношенням маси зразка ґрунту до його об'єму.
6.6.1 Підготовка до випробування
6.6.1.1 Згідно з таблицею 6.1 вибирають ріжуче кільце-пробовідбірник.
6.6.1.2 Кільця-пробовідбірники виготовляють із сталі з антикорозійним покриттям або з інших матеріалів, що не поступаються за твердістю та корозійною стійкістю.
Кільця нумерують, вимірюють внутрішній діаметр і висоту та зважують. За результатами вимірювань вираховують об'єм кільця з точністю до 0,1 см3.
Пластинки із гладкою поверхнею (зі скла, металу тощо) нумерують та зважують.
Таблиця 6.1
|
Найменування та стан ґрунтів |
Розміри кільця-пробовідбірника |
|||
|
товщина стінки, мм |
діаметр внутрішній d,мм |
висота h, мм |
кут заточки зовнішнього краю, що ріже |
|
|
Немерзлі пилувато-глинисті ґрунти |
1,5-2,0 |
≥ 50 |
0,8d ≥ h > 0,3d |
Не більше ніж 30° |
|
Немерзлі та сипкомерзлі піщані ґрунти |
2,0-4,0 |
≥ 70 |
d ≥ h > 0,3 d |
Те саме |
|
Мерзлі пилувато-глинисті ґрунти |
3,0-4,0 |
≥ 80 |
h = d |
45° |
6.6.2 Проведення випробування
Кільце-пробовідбірник змазують із внутрішньої сторони тонким шаром вазеліну або консистентного мастила.
Верхню зачищену площину зразка ґрунту вирівнюють, зрізуючи надлишки ґрунту ножем, установлюють на ній ріжучий край кільця та гвинтовим пресом або вручну через насадку злегка вдавлюють кільце в ґрунт, фіксуючи межу зразка для випробувань. Потім ґрунт зовні кільця обрізають на глибину від 5 мм до 10 мм нижче ріжучого краю кільця, формуючи стовпчик діаметром на 1 мм або 2 мм більше ніж зовнішній діаметр кільця. Періодично, у міру зрізання ґрунту, легким натиском преса або насадки насаджують кільце на стовпчик ґрунту, не допускаючи перекосів. Після заповнення кільця ґрунт підрізають від 8 мм до 10 мм нижче ріжучого краю кільця й відокремлюють його.
Ґрунт, що виступає за краї кільця, підрізають ножем, зачищають поверхню ґрунту на рівні з краями кільця й закривають торці пластинками.
При пластичному або сипкому ґрунті кільце плавно, без перекосів, вдавлюють у нього та видаляють ґрунт навколо кільця. Потім зачищають поверхню ґрунту, накривають кільце пластинкою і підхоплюють його знизу пласкою лопаткою.
6.6.2.3 Кільце із ґрунтом і пластинками зважують.
6.6.3 Обробка результатів вимірювання
6.6.3.1 Щільність ґрунту р в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:
де m1 - маса ґрунту з кільцем і пластинками, г;
т0 -маса кільця, г;
т2- маса пластинок, г;
V - внутрішній об'єм кільця, см3.
6.7.1 Підготовка до випробувань
6.7.1.1 Вирізують зразок ґрунту об'ємом не менше ніж 50 см3 і надають йому округлої форми, зрізуючи гострі виступні частини.
Зразок обв'язують тонкою міцною ниткою з вільним кінцем завдовжки від 15 см до 20 см і петлею для підвішування до серги ваг.
Парафін, що не містить домішок, нагрівають до температури від 57 °С до 60 °С.
6.7.2 Проведення випробування
Обв'язаний ниткою зразок ґрунту зважують.
Зразок ґрунту покривають парафіновою оболонкою, занурюючи його у нагрітий парафін на 2 с або 3 с. При цьому бульбашки повітря, виявлені в застиглій парафіновій оболонці, видаляють, проколюючи їх і загладжуючи місця проколів нагрітою голкою. Цю операцію повторюють до утворення щільної парафінової оболонки.
Охолоджений парафінований зразок зважують.
Потім парафінований зразок зважують у посудині з водою. Для цього над чашею ваг встановлюють підставку для посудини з водою так, щоб унеможливити її дотик до чаші ваг (або знімають підвіс із чашею з серги, зрівноваживши ваги додатковим вантажем). До серги коромисла підвішують зразок і опускають у посудину з водою. Об'єм посудини й довжина нитки мають забезпечувати повне занурення зразка у воду. При цьому зразок не повинен торкатися дна і стінок посудини.
Примітка. Допускається застосовувати метод зворотного зважування. На чашу циферблатних ваг установлюють посудину з водою і зважують її. Потім у рідину занурюють зразок, підвішений до штатива, і знову зважують посудину з водою й зануреним у неї зразком.
6.7.2.5 Зважений зразок виймають із води, промокають фільтрувальним папером і зважують для перевірки герметичності оболонки. Якщо маса зразка збільшилася більш ніж на 0,02 г у порівнянні з первісною, зразок слід забракувати та повторити випробування з іншим зразком.
6.7.3 Обробка результатів випробування
6.7.3.1 Щільність ґрунту р у грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою
6.8.1 Підготовка до випробування
Зразок ґрунту і нейтральна рідина (гас, лігроїн тощо) повинні мати мінусову температуру.
Зразок ґрунту відбирають округлої форми масою від 100 г до 150 г і обв'язують ниткою (6.7.1.2). Для ґрунтів із сітчастою або шаруватою кріогенною структурою маса зразка може бути збільшена.
Визначають щільність нейтральної рідини ареометром за температури випробування.
6.8.2 Проведення випробування
Обв'язаний ниткою зразок ґрунту зважують.
Потім зразок зважують, зануривши його в нейтральну рідину. Зважування виконують відповідно до 6.7.2.4.
6.8.3 Обробка результатів випробування
6.8.3.1 Щільність ґрунту р в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:
де т - маса зразка (до занурення), г;
m1 - результат зважування зразка в нейтральній рідині - різниця мас зразка та витиснутої ним рідини, г;
ρпl- щільність нейтральної рідини за температури випробувань, г/см3.
6.8.3.2 При застосуванні методу зворотного зважування щільність ґрунту р в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:
де т і ρпl - ті самі, що й у формулі (6.6);
m3 - маса посудини з нейтральною рідиною, г;
m4 - маса посудини з нейтральною рідиною та зануреним у неї зразком, г.
Для визначення щільності сухого ґрунту попередньо визначають вологість ґрунту і його щільність при цій вологості відповідно до 6.1, 6.2 та 6.6 - 6.8.
Щільність сухого ґрунту pd в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:
де ρ - щільність ґрунту, г/см3;
w - вологість ґрунту, %.
Щільність часток ґрунту визначається відношенням маси часток ґрунту до їх об'єму.
6.10.1 Підготовка до випробування
Пробу ґрунту в повітряно-сухому стані подрібнюють у порцеляновій ступці, відбирають методом квартування середню пробу масою від 100 г до 200 г і просівають крізь сито із сіткою № 2, залишок на ситі розтирають у ступці й просівають крізь те ж сито.
Із перемішаної середньої проби беруть наважку ґрунту з розрахунку 15 г на кожні 100 мл ємності пікнометра і висушують до постійної маси згідно з 6.1.1 і 6.1.2. Наважку заторфованого ґрунту або торфу відбирають із середньої проби з розрахунку 5 г сухого ґрунту на кожні 100 мл ємності пікнометра, яка у цьому випадку повинна бути не менше ніж 200 мл.
Допускається використовувати ґрунт у повітряно-сухому стані, визначивши його гігроскопічну вологість.
6.10.1.3 Дистильовану воду кип'ятять протягом 1 год і Зберігають у закупореній сулії.
6.10.2 Проведення випробування
Пікнометр, наповнений на 1/3 дистильованою водою, зважують. Потім через лійку всипають у нього висушений ґрунт і знову зважують.
Пікнометр із водою та ґрунтом збовтують і ставлять кип'ятити на піщану баню. Тривалість спокійного кип'ятіння (з початку кипіння) повинна становити: для пісків і супісків - 0,5 год, для суглинків і глин - 1 год.
Після кип'ятіння пікнометр остуджують й доливають дистильованою водою до мірної позначки на горлечку, а якщо пікнометр із капіляром у пробці, - до шийки пікнометра.
