НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ГЕОТЕХНІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ВИПРОБУВАННЯ
Лабораторні дослідження ґрунту
Частина 2. Визначення щільності дрібнозернистого ґрунту
(CEN ISO/TS 17892-2:2004, IDT)
КИЇВ
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
2006ПЕРЕДМОВА
ВНЕСЕНО: Національний науковий центр —Інститут агрохімії та ґрунтознавства ім. О.Н. Соколовського” Української академії аграрних наук, ТК 142 —Ґрунтознавство” ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: С.А. Балюк, д-р с.-г. наук (керівник розробки), Я.В. Пащенко, канд. с.-г. наук
НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України
від ___ 200 ___ № з
Національний стандарт відповідає CEN ISO/TS 17892-2:2004 Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 2: Determination of density of fine-grained soil (Геотехнічні дослідження та випробування. Лабораторні дослідження ґрунту. Частина 2. Визначення щільності дрібнозернистого ґрунту).
Ступінь відповідності - ідентичний (IDT)
Переклад з англійської (en)
УВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Право власності на цей документ належить державі.
Відтворювати, тиражувати і розповсюджувати його повністю чи частково
на будь-яких носіях інформації без офіційного дозволу заборонено.
Стосовно врегулювання прав власності треба звертатися до Держспоживстандарту України
Держспоживстандарт України, 2006
ЗМІСТ
С.
Національний вступ IV
Вступ VI
Сфера застосування 1
2
Нормативні посилання
Терміни та визначання понять 3
Устатковання 3
Процедура дослідження 5
Результати дослідження 12
7 Протокол дослідження 14
Додаток А Пояснення 15
Бібліографія 16
Додаток НА Національні пояснення щодо наведених редакційних змін 17
Рисунки
Рисунок 1 — Метод визначення щільності шляхом занурення в воду 8
Рисунок 2 — Метод визначення щільності за переміщенням рідини 10ДСТУ CEN ISO/TS 17892-2:2007
НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП
Цей стандарт є тотожний переклад CEN ISO/TS 17892-2:2004 Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 2: Determination of density of fine-grained soil (Геотехнічні дослідження та випробування. Лабораторні дослідження ґрунту. Частина 2. Визначення щільності дрібнозернистого ґрунту).
Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт - ТК 142 —Ґрунтознавство”.
Стандарт містить вимоги які відповідають чинному законодавству.
До стандарту внесено окремі зміни, подані по тексту стандарту. Перелік змін разом з обґрунтуванням наведено в національному додатку НА. До стандарту внесено такі редакційні зміни:
— слова "цей документ" замінено на "цей стандарт".
— структурні елементи національного стандарту: "Обкладинку",
"Передмову", "Зміст", "Національний вступ" та —Бібліографічні дані” - оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;
—"Національні пояснення" і "Національна примітка" виділені в тексті рамкою;
з —Передмови до CEN ISO/TS 17892-2:2004” у —Вступ” взято те, що безпосередньо стосується цього стандарту.
У цьому стандарті є посилання на міжнародні стандарти ISO та EN, які не впроваджені в Україні як національні, чинні замість них документи відсутні. Копії цих стандартів у разі потреби можна отримати у Головному фонді нормативних документів.
Познаки одиниць вимірювання відповідають серії стандартів ДСТУ 3651:1997 Метрологія. Одиниці фізичних величин.
ВСТУП
Цей стандарт (CEN ISO/TS 17892-2:2004) був підготовлений Технічним Комітетом CEN/TC 341 "Геотехнічні дослідження та випробування", секретаріат якого підпорядковується DIN, у співробітництві з Технічним Комітетом ISO/TS 182 "Геотехніка".
CEN ISO/TS 17892 складається з таких частин під загальною назвою "Геотехнічні дослідження та випробування. Лабораторні дослідження ґрунту":
Частина 1. Визначення вмісту води;
Частина 2. Визначення щільності дрібнозернистого ґрунту;
Частина 3. Визначення щільності частинок — Пікнометричний метод;
Частина 4. Визначення розподілу частинок за розмірами;
Частина 5. Одометричне дослідження за зростаючих навантажень;
Частина 6. Дослідження конусом, що падає;
Частина 7. Дослідження необмежуваного опору стисканню дрібнозернистих ґрунтів;
Частина 8. Необ’єднане неосушене просторове дослідження;
Частина 9. Об’єднані дослідження просторового стиснення насичених водою ґрунтів;
Частина 10. Дослідження прямого зрушення;
Частина 11. Визначення проникності за постійного напору та напору, який зменшується;
Частина 12. Визначення меж Аттенберга.
Цей стандарт охоплює галузі міжнародних геотехнічних технологій, які до цього ніколи не було стандартизовано. Передбачається, що цей стандарт представляє найкращий світовий досвід, і суттєвих відмінностей від національних документів не очікується. Він базується на міжнародній практиці (див. [1]).НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ГЕОТЕХНІЧНІ ДОСЛІДЖУВАННЯ ТА ВИПРОБУВАННЯ
Лабораторні дослідження ґрунту
Частина 2. Визначення щільності дрібнозернистого ґрунту
ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗЫ
Лабораторные анализы почвы
Часть 2. Определение плотности мелкозернистой почвы
GEOTECHNICAL INVESTIGATION AND TESTING
Laboratory testing of soil
Part 2. Determination of density of fine-grained soil
Чинний від
СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
Цей стандарт установлює метод дослідження для визначення об’ємної щільності та щільності на суху масу непорушеного ґрунту або гірської породи у межах сфери застосування геотехнічних досліджень згідно з prEN 1997-1 та prEN 1997-2.
Об’ємна щільність ґрунту корисна при визначенні in-situ напруги перевантаження (геостатичної напруги). Крім того, об’ємна щільність та щільність на суху масу може якісно описувати механічні характеристики ґрунту через емпіричні відношення, які буде знайдено в технічній літературі. ТакіДСТУ CEN ISO/TS 17892-2:2007
відношення можна використовувати тільки як настанови, їх потрібно доповнювати прямими вимірюваннями механічних характеристик.
Цей стандарт описує три методи:
метод лінійних вимірювань;
метод занурення у воду;
метод переміщення рідини.
Метод лінійного вимірювання застосовний для визначення щільності зразка зв’язного ґрунту в нормальному стані, охоплюючи зразки, підготовлені для інших досліджень. Звичайно використовують зразки у формі або прямокутних призм або прямих циліндрів.
Метод занурення у воду охоплює визначення об’ємної щільності та щільності на суху масу зразків природних або ущільнених ґрунтів шляхом вимірювання їхніх мас у повітрі та їхніх удаваних мас після суспендування у воді. Метод можна застосовувати, коли можна одержати брили матеріалу придатного розміру.
Метод переміщення рідини охоплює визначення об’ємної та щільності на суху масу зразка ґрунту шляхом вимірювання маси та заміщення води або іншої придатної рідини після занурення. Метод можна застосовувати, коли можна одержати брили матеріалу придатного розміру.
НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
Наступні згадані документи обов'язкові для застосування цього стандарту. Для датованих посилань застосовується тільки те видання, на яке зроблено посилання. Для недатованих посилань, застосовують останнє видання згаданого документа (включаючи будь-які зміни).
prEN 1997-1, Eurocod 7 - Geotechnical design - Part 1: General rules.
prEN 1997-2, Eurocod 7 - Geotechnical design - Part 2: Ground investigation and testing.
CEN ISO/TS 17892-1, Geotechnical investigation and testing— Laboratory testing of soil— Part 1: Determination of water content (ISO/TS 17892-1:2004).
НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ.
prEN 1997-1, Єврокод 7. Геотехнічний дизайн. Частина 1. Загальні правила.
prEN 1997-2, Єврокод 7. Геотехнічний дизайн. Частина 2. Дослідження та випробування ґрунту.
CEN ISO/TS 17892-1 Геотехнічні дослідження та випробування. Лабораторні дослідження грунту. Частина 1. Визначення вмісту води (ISO/TS 17892-1:2004).
ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ
У цьому стандарті застосовні такі терміни та визначення.
об’ємна щільність (bulk density)
Р
Маса ґрунту або гірської породи на одиницю об’єму матеріалу, охоплюючи будь-які воду або газ, який вони містять.
щільність на суху масу (dry density)
Р d
Маса висушеного у сушильній шафі ґрунту, яка міститься в одиниці об’єму.
Примітка. Термін "вага одиниці", який позначається у, використовують при розрахунку сили, прикладеної на масу ґрунту, її отримують з масової щільності за рівнянням у = р-g, де g — є прискоренням вільного падіння(у м/с2). Значення g коливається в межах від 9,82 м/с2 до 9,79 м/с2 залежно від широти.
непорушена проба (undisturbed sample)
Звичайно проба класу якості 1 згідно з prEN 1997-2.
4 УСТАТКОВАННЯ
Метод лінійного вимірювання
Для методу лінійного вимірювання потрібні такі предмети:
різальні та обрізальні інструменти (наприклад, гострий ніж, проволочна пила, лопатка, совок);
сталевий рівномір та косинець;
сталева лінійка;
верньєрний мікрометр;
ваги з точністю зважування 0,03 г;
апарат для визначення вмісту води згідно з CEN ISO/TS 17892-1.
Метод занурення у воду
Для вимірювання за методом занурення у воду потрібні такі предмети:
водостійкий контейнер придатного розміру;
ваги з точністю зважування 0,3 г;
ложемент з опорною рамою принципово такий самий, як показаний на рисунку 1, який з рамою, приєднаною до совка або платформи вагів, може підтримувати ложемент під вагами;
обладнання для розплавлювання парафіну;
апарат для визначення вмісту води згідно з CEN ISO/TS 17892-1;
матеріали: пластилін або замазка та парафін.
Метод переміщення рідини
Для вимірювання за методом переміщення рідини потрібні такі предмети:
циліндричний металевий контейнер з сифонною трубкою;
щільний контейнер, який би слугував приймачем рідини, що стікатиме з контейнера;
ваги з точністю зважування 0,3 г;
обладнання для розплавлювання парафіну;
апарат для визначення вмісту води згідно з CEN ISO/TS 17892-1;
матеріали: пластилін або замазка та парафін;
як альтернативу, можна використовувати апарат, описаний у 4.2. У цьому випадку до розрахунку потрібно долучити поправку на підйом ложемента.5 ПРОЦЕДУРА ДОСЛІДЖЕННЯ
Метод лінійного вимірювання
Загальні положення
Принцип методу полягає у зважуванні зразка відомого об’єму. Для підготовки зразка визначено три процедури. Прийнятними є й інші методи, якщо вони забезпечують непорушені зразки правильної форми.
Зразок з монолітної проби
З поверхні монолітної проби потрібно зрізати не менше ніж 10 мм та сформувати приблизно прямокутну призму ґрунту, розмірами трохи більшими за кінцеві розміри зразка. Якщо зразок буде використано для інших досліджень, його форма та розміри повинні бути придатними також і для цих досліджень.
Основи призми потрібно зробити пласкими та паралельними, використовуючи скіс під кутом 45° або обережно обрізуючи і перевіряючи за допомогою повірочної лінійки та косинця на скляній планці. Дослідний зразок повинен бути прямокутним або циліндричним.
Для отримання прямокутного зразка чотири інші поверхні призми потрібно обрізати так, щоб вони були однаково перпендикулярними та під правильними кутами до основ. Площинність та правильність кутів повинні мати точність в межах 0,5 % у кожному напрямку.
Для одержання циліндричного зразка, зразок потрібно помістити у ґрунтовий токарний станок та обрізати зайвий ґрунт тонкими шарами. Зразок потрібно обертати після кожного обрізування, доки буде одержано зразок циліндричної форми. Зразок не можна обрізати під час обертання. Після обрізання зразок потрібно вийняти з токарного станка. Він має бути обрізаний до потрібної довжини, а основи має бути зроблено пласкими і перпендикулярними до осей зразка з точністю до 0,5°. Розбите лекало можна використовувати як шаблон для цієї операції за умов достатньої акуратності
Зразок, який безпосередньо вилучається з пробовідбірної трубки
З кожної основи прибирають заглушки та парафін або інший захисний матеріал.
Кожну основу проби обрізають, щоб одержати пласку поверхню, перпендикулярну до осей трубки.
Пробу вилучають, використовуючи придатний механічний виштовхувач проб.
Надлишковий ґрунт зрізають, а основи зразка обрізають, щоб зробити пласкими та перпендикулярними до осей зразка. Зразок потрібно захищати від втрат вологи, доки він буде готовий до досліджування.
Циліндричний зразок меншого діаметра за пробовідбірну трубку
В утримуючому шаблоні щільно закріплюють тонкостінну трубку.
Трубку поступово за постійної швидкості вдавлюють у ґрунт, доки трубку буде майже заповнено, підтримуючи напрямок осей трубки у напрямку руху.
Трубку обертають на 360°, щоб відрізати ґрунт та мати можливість вийняти трубку.
Зразок вилучають з трубки і, за необхідності, підрізають.
Вимірювання
Обрізаний зразок зважують з точністю до 0,01 г.
У зразках, які є прямокутними призмами, вимірюють довжину кожної грані та записують вздовж основ та біля середини граней з точністю до 0,1 мм.
У циліндричних зразках твердих ґрунтів потрібно виміряти діаметр та записати у двох перпендикулярних напрямках, біля кожної основи та біля середини з точністю до 0,1 мм. Довжину потрібно виміряти упродовж трьох ліній, розташованих приблизно на 120° навкруги закругленої поверхні з точністю до 0,1 мм.
