ЗМІНА № 1 ДСТУ Б В.2.1-12:2009

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ






Основи та підвалини будинків і споруд


ҐРУНТИ

Метод лабораторного визначення

максимальної щільності


ДСТУ Б В.2.1-12:2009

Зміна № 1

ИСС «Зодчий» ( г. Киев, ул. М. Кривоноса, 2а; т/ф. 249-34-04 10)








Київ

Мінрегіонбуд України

2011

Код УКНД 13.080.20; 93.020

Основи та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Метод лабораторного визначення максимальної щільності

1 РОЗРОБЛЕНО: Державне підприємство "Український державний головний науково-дослідний і виробничий інститут інженерно-технічних і екологічних вишукувань УкрНДІІНТВ"

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від 16.12.2010 р. № 512, чинна з 2011-09-01

ТЕКСТ ЗМІНИ

Зміст, стор. III. Додати до переліку розділів "Вступ" та "Додаток Г. Метод Проктора".

Додати до стандарту "Вступ" такого змісту:

"ВСТУП

Для створення сучасної нормативної бази у будівельній галузі з урахуванням реальної потреби максимальної уніфікації національних нормативних документів до європейських стандартів в Україні прийнято національні стандарти, які ідентичні до Єврокоду 7: ДСТУ-Н Б EN 1997-1:2010 "Єврокод 7. Геотехнічне проектування. Частина 1. Загальні правила (EN 1997-1:2004, IDТ) та ДСТУ-Н Б EN 1997-2:2010 "Єврокод 7. Геотехнічне проектування. Частина 2. Дослідження і випробування ґрунту (EN 1997-2:2007, IDT), в яких є посилання на методи лабораторних та польових випробувань ґрунтів, що виконуються в різних країнах світу.

Для адаптації національних стандартів на методи випробування ґрунтів у будівництві до європейських стандартів у додатку Ж цього стандарту як довідковий матеріал викладено тотожній переклад німецького стандарту DIN 18127:1997: Baugrund, Untersuchung von Bodenproben. Proctor-versuch (Ґрунти будівельні. Дослідження та випробування. Метод Проктора), який встановлює метод Проктора, що використовується для визначення щільності сухого ґрунту після ущільнення при визначених умовах випробування як функції вологості."

Додати до стандарту додаток Г такого змісту:

"ДОДАТОК Г

(довідковий)

МЕТОД ПРОКТОРА

Г.1 Суть методу

Цей стандарт застосовується при земляних роботах, будівництві фундаментів та шляховому будівництві.

Метою випробування за методом Проктора є встановлення щільності сухого ґрунту після ущільнення при визначених умовах випробування як функції вологості. Випробування слугує для оцінки щільності ґрунту, досягнутої на місці будівництва, та надає вихідні параметри для оцінки існуючої або досягнутої щільності будівельного ґрунту. Результат випробування також показує, за якої вологості ґрунт ущільнюється краще всього для досягнення визначеної щільності сухого ґрунту. Цей стандарт є тотожнім перекладом DIN 18127:1997: Baugrund, Untersuchung von Bodenproben. Proctorversuch. Цей стандарт розроблено технічним комітетом Baugrund; Versuche und Versuchsgerate, Normennausschuss Bauwesen (Комітет із стандартизації в галузі цивільного будівництва).

Г.2 Терміни та визначення понять

При застосуванні цього стандарту використані наступні терміни та визначення:

Г.2.1 випробування за методом Проктора

Випробування за методом Проктора – це випробування, за якого проба ґрунту ущільнюється в експериментальному циліндрі з установленими розмірами, відповідним падаючим вантажем, із визначеною роботою з ущільнення та за визначеною методикою. Випробування складається мінімум з п'яти окремих випробувань, які відрізняються одне від одного різною вологістю. У результаті отримують взаємозв'язок між вологістю w згідно з DIN 18121-1 та щільністю сухого ґрунту ρd згідно з DIN 18125-1, за яких визначають щільність за Проктором ρPr та оптимальну вологість wPr. Випробування за методом Проктора проводиться на дрібнозернистих, різнозернистих та крупнозернистих ґрунтах із пластичними властивостями або таких, що не мають пластичних властивостей

Г.2.2 оптимальна вологість

Оптимальна вологість wPrта mod wРr – це вологість відповідно до DIN 18121-1, за якого досягається щільність за Проктором і модифікована щільність за Проктором

Г.2.3 ступінь ущільнення

Ступінь ущільнення Dpr у відсотках розраховують за формулою:

Г.2.4 ущільнення

Ущільнення в межах цього стандарту – це підвищення щільності сухого ґрунту (зменшення частки пор) шляхом механічного впливу

Г.2.5 щільність за Проктором

Щільність за Проктором ρPr – це максимальна щільність сухого ґрунту, яка досягається за методом, описаним у Г.7.3, за допомогою приладів в умовах випробування згідно з таблицею Г.4.1. Робота з ущільнення в перерахунку на об'єм складає W ≈ 0,6 МНм/м3.

Модифікована щільність за Проктором mod ρPr – це максимальна щільність сухого ґрунту, що досягається методом, описаним у Г.7.4, за допомогою приладів та в умовах випробування згідно з таблицею Г.4.1. Робота з ущільнення в перерахунку на об'єм складає W ≈ 2,70 МНм/м3.

Г.3 Позначення методу

Позначення випробування за методом Проктора для визначення щільності за Проктором Р або модифікованої щільності за Проктором М із зазначенням умов випробування:

- діаметр випробувального циліндра d1 згідно з таблицями Г.4.1 та Г.4.2,

- із застосуванням сталевої пластини – знак X,

- без застосування сталевої пластини – знак Y.

Наприклад, познака випробування за методом Проктора Р із d1 = 250 мм без застосування сталевої пластини Y:

Випробування DIN 18127 – Р 250 Y

Г.4 Засоби випробування та матеріали

Г.4.1 Випробувальний циліндр із знімним кільцем (висотою не менше ніж 50 мм) та знімною плитою із сталі з корозійностійкою поверхнею (рисунок Г.4.1 та таблиця Г.4.1).


Таблиця Г.4.1 – Визначення щільності за Проктором ρРг

Розміри випробувального циліндра (рисунок Г.4.1)

Розміри та падаючий вантаж ущільнювача (рисунок Г.4.2)

Умови випробування

d1, мм

h1, мм

а, мм

S1, мм

форма

d2, мм

h2*), мм

Пада-ючий вантаж m1*), кг

Кількість ударів на шар

Кількість шарів

100

120

≥ 7,5

11

А

50

300

2,5

25

3

150

125

≥ 9,0

14

В

75

450

4,5

22

3

250

200

≥ 14,0

20

С

125

600

15,0

22

3

*) Граничний відхил: ± 0,004·h2 або ± 0,004·m1

Г.4.2 Ущільнювач (приводиться в дію вручну або від двигуна):

  • ущільнювач, що приводиться в дію вручну, складається з падаючого вантажу з напрямною штангою та ударного пристрою (рисунок Г.4.2); бетонне тіло (не менше ніж 50 кг) в якості підставки при ущільненні за допомогою ущільнювача, що приводиться в дію вручну.

  • при застосуванні ущільнювача з приводом від електродвигуна вантаж падає не на ударний пристрій, а безпосередньо на пробу, призначену для ущільнення. Між двома ударами падаючий вантаж із сталі діаметром d2 піднімається до ударної поверхні згідно з рисунком Г.4.2 та таблицями Г.4.1, Г.4.2 на призначену висоту. Підставка, на яку встановлюють випробовуваний циліндр, повинна бути масою не менше ніж 50 кг.

Таблиця Г.4.2– Визначення модифікованої щільності за Проктором mod ρPr

Розміри випробувального циліндра (рисунок Г.4.1)

Розміри та падаючий вантаж ущільнювача (рисунок Г.4.2)

Умови випробування

d1, мм

h1, мм

а, мм

S1, мм

форма

d2, мм

h2*), мм

Пада-ючий вантаж m1*), кг

Кількість ударів на шар

Кількість шарів

100

120

≥ 7,5

11

А

50

450

4,5

25

5

150

125

≥ 9,0

14

В

75

450

4,5

59

5

250

200

≥ 14,0

20

С

125

600

15,0

98

3

*) Граничний відхил: ± 0,004·h2 або ± 0,004·m1


Ущільнювальний пристрій (сталь) з пружиною

Виконання

Постійна пружини, кН/м

Довжина пружини без напруження

Маса, кг

А

0,125

35

0,60

В

0,125

35

0,95

С

0,200

45

4,45

Рисунок Г.4.2 – Ущільнювач, що приводиться в дію вручну

Г.4.3 Перелік засобів випробування:

  • ваги з границею похибки 0,001 кількості проби, що ущільнюється;

  • ванна для змішування (розміри залежно від кількості проби);

  • шпатель, кельма тощо;

  • ручна лопатка;

  • сита з листами з квадратною перфорацією згідно з DIN 4187-2, ширина отворів 20 мм; 31,5 мм; 63 мм;

- дерев'яний штамп;

- сталева плита із знімною ручкою (рисунок Г.4.3);

  • сталева лінійка з фаскою або ніж із прямим лезом;

  • качалка;

  • калібр глибини;

  • мірний циліндр обсягом 250 см3;

  • прилади для визначення вологості згідно з DIN 18121-1.

Г.5 Умови випробування

Ущільнення проби ґрунту виконують у випробувальному циліндрі зі сталі, розміри якого підбирають залежно від максимального розміру зерна проби ґрунту (рисунок Г.6).

При застосуванні ущільнювача з приводом від електродвигуна випробувальний циліндр повинен розташовуватися на жорстко встановленій сталевій плиті, завтовшки не менше ніж 30 мм, а при ущільненні за допомогою ущільнювача з ручним приводом – на бетонне тіло (m ≥ 50 кг), які мають бути закріплені, щоб запобігти зміщенню та підйому.

Г.6 Кількість проби для окремого випробування та допустимий максимальний розмір зерна

Необхідна кількість проби залежить від максимального розміру зерна досліджуваного ґрунту та випробувального циліндра, вибраного залежно від цього розміру. В ущільненому стані вона повинна складати не менше двох, а за можливості, чотирьох місткостей випробувального циліндра. Крім того, необхідно ураховувати тип визначення вологості відповідно до Г.7.2 при встановленні кількості проби.

Для ґрунтів, схильних до подрібнення зерна, необхідні більші кількості, з тим щоб для кожного окремого випробування лишалася б у розпорядженні невикористана кількість проби.

У таблиці Г.6.1 наведені мінімальні кількості проби, необхідні для кожного випробування, та допустимий максимальний розмір зерна, залежно від діаметра випробувального циліндра (рисунок Г.7.1.2).

Відповідно до допустимого максимального розміру зерна, вказаного у таблиці Г.6.1, застосовують якомога менший випробувальний циліндр. Відокремлення частини ґрунту, що не пройшла крізь сито згідно з Г.7.1.2, допустиме тільки при застосуванні випробувальних циліндрів із d1 ≥ 150 мм.

Таблиця Г.6.1 – Кількість проби для окремого випробування та допустимий максимальний розмір зерна

Випробувальний циліндр d1, мм

Кількість проби мінімальна, кг

Допустимий максимальний розмір зерна, мм

100

3

20,0

150

6

31,5

250

30

63,0

Г.7 Проведення випробування

Г.7.1 Підготовка проби

Г.7.1.1 Крупнозернисті ґрунти, що не мають пластичних властивостей, висушують у сушильній шафі за температури 105 °С до постійної маси.

Ґрунти з пластичними властивостями та органічні ґрунти висушують до вологості між границею усадки та границею пластичності. Це той випадок, коли ґрунт може бути порушений кельмою. Проба не повинна бути при цьому гарячіше ніж 60 °С. Під час сушіння її періодично перемішують. Після сушіння її подрібнюють відповідними інструментами (качалкою, кельмою, дозатором, подрібнювачем тощо) на дрібні частки.

З крупнозернистими ґрунтами, що мають пластичні властивості, перед сушінням необхідно діяти спочатку згідно з Г.7.1.2.

Г.7.1.2 У крупнозернистих і неоднорідних ґрунтах зерна, що більші ніж 31,5 мм або 63 мм, відокремлюють від проби. Для ґрунтів, що не мають пластичних властивостей, розподіл виконують після сушіння проби згідно з Г.7.1.1 шляхом просівання. Для ґрунтів із пластичними властивостями частки, що не пройшли крізь сито, видаляють після сушіння та подрібнення проби за допомогою розподільного сита вручну, а для визначення маси його промивають та висушують. Для визначення частини ґрунту, що не пройшла крізь сито, маса просіяних зерен перераховується на масу в сухому стані всієї проби, що була визначена через оцінену вологість.