Якщо зразок може деформуватися під час вилучання з трубки, його об’єм потрібно визначити шляхом вимірювання діаметра та довжини трубки з точністю до 0,1 мм та відстань від кожної основи трубки до підрізаних основ зразка. У цьому випадку масу зразка визначають зважуванням трубки до й після виштовхування зразка.
Метод занурення у воду
Готування устатковання
Ваги потрібно обладнати совком або платформою над контейнером з достатнім простором між внутрішньою поверхнею допоміжних засобів та вершиною контейнера. Придатне компонування зображено на рисунку 1.
Ключ
Опорна рамка
Ложемент
Зразок у парафіні
Ваги
Р
исунок 1 — Метод визначення щільності шляхом занурення в воду
Контейнер наповнюють водою майже до поверхні. Пристосовують ложемент та опорну рамку так, щоб ложемент занурився у воду, не торкаючись ні дна, на стінок контейнера. Найбільший зразок, який буде досліджуватися, повинен повністю занурюватися, коли його поміщатимуть на ложемент.
На чашку вагів поміщають противагу, щоб повернути значення показань вагів на нуль, якщо використовують ваги з двома чашками, або використовують пристрій для тарування, щоб встановити значення показань вагів на нуль.
5.2.2 Готування зразка та вимірювання
За необхідності зразок підрізають.
Зразок зважують з точністю до 0,1 г (m).
Всі поверхневі порожнечі заповнюють нерозчинним у воді матеріалом, наприклад, пластиліном або замазкою (див. 5.2.2.7) та зважують зразок (mf).
За необхідності зразок повністю покривають розплавленим парафіном, шляхом повторюваного занурення (див. 5.2.2.8 та 5.2.2.9). Покритий парафіном зразок охолоджують та зважують з точністю до 0,1 г (mw).
Оброблений парафіном зразок поміщають на ложемент, а ложемент занурюють з опорної рамки, прилаштованої до совка або платформи вагів. Поки зразок занурений у воду, вимірюють його масу, яка виштовхується з точністю до 0,1 г (mg) (див. 5.2.2.10).
Зразок прибирають з ложемента, дозволяють поверхні просохнути та видаляють її. Відбирають порцію ґрунту, повністю вільну від парафіну, пластиліну або замазки та визначають вміст у ній води.
Потрібна обережність, щоб заповнювати тільки порожнечі, а не дірки, які утворюються внаслідок втрати каменів протягом відбирання та готування зразка. Якщо виконують заповнення порожнеч, використаний матеріал потрібно обрізати на рівні поверхні зразка.
Процес покривання зразка парафіном потрібно проводити дуже обережно. Пониження на поверхні, охоплюючи порожнечі, залишені каменями, спочатку покривають розтопленим парафіном, використовуючи щіточку, та дають
ДСТУ CEN ISO/TS 17892-2:2007 застигнути до занурення. Потрібно пересвідчитися, що під парафіном не утворюються бульбашки повітря.
Щоб запобігти усадки та розтріскування парафінового покриття, використовують щойно розтоплений парафін. За відсутності термостатично контрольованої посудини для парафіну використовують посудину для столярного клею, що дозволяє уникнути перегрівання парафіну.
Коли зразок, підтримуваний ложементом, занурений у воду, потрібна обережність, щоб уникнути замикання бульбашок повітря під зразком. Також під час зважування позірної маси, коли він занурений у воду, потрібно пересвідчитися, що зразок занурений повністю. Якщо це не так, то або підвищують рівень води у контейнері, або опорну рамку пристосовують так, щоб зразок був повністю занурений. Потім зразок забирають з ложемента, а апарат налаштовують. Окремі частини ложемента протягом зважування можуть бути занурені під різними кутами. Об’єм цих частин буде незначним порівняно з об’ємом зразка.
5.3 Метод переміщення рідини
Готування устатковання
Металевий контейнер установлюють на плоскій основі і наливають у контейнер воду доки рівень рідини буде суттєво вищим за сифонну трубку. Надлишок рідини повинен вільно стікати як відходи (див. Рисунок 2).
Контейнер зважують для одержання маси рідини з точністю до 0,1 г (m1) і після цього його поміщають нижче за випускний отвір сифона.
Ключ
Зміщений рівень води
Кінцевий рівень води
Сифонна трубка
Затискач
Покритий парафіном зразок, підвішений на дроті
Рисунок 2 — Метод визначення щільності за переміщенням рідини
5.3.2 Готування зразка та вимірювання
За необхідності ґрунтовий зразок обрізають.
Зразок зважують з точністю до 0,1 г (m).
Всі поверхневі порожнечі зразка заповнюють нерозчинним у рідині матеріалом (див. 5.2.2.7). Порожнечі, залишені після втрати каменів, не заповнюють. Зразок зважують з точністю до 0,1 г (mf).
За необхідності зразок повністю покривають розплавленим парафіном, шляхом повторюваного занурення (див. 5.2.2.8 та 5.2.2.9). Покритий парафіном зразок охолоджують та зважують з точністю до 0,1 г (mw).
Зразок обережно поміщають у контейнер так, щоб жодна частина зразка не перевищувала рівень сифона. На випускному отворі сифонної трубки послаблюють затискач, відкачуючи сифоном переміщену рідину у приймач (див. 5.3.2.10). Приймач з рідиною зважують з точністю до 0,1 г (m2).
Зразок виймають з контейнера, дозволяють поверхні просохнути та видаляють її. Відбирають репрезентативну частину зразка, повністю вільну від парафіну, пластиліну або замазки та визначають вміст у ній води w.ДСТУ CEN ISO/TS 17892-2:2007
Потрібна обережність, щоб заповнювати тільки порожнечі, а не дірки, які утворюються внаслідок втрати каменів протягом відбирання та готування зразка. Якщо виконують заповнення порожнеч, використаний матеріал потрібно обрізати на рівні поверхні зразка.
Щоб запобігти усадки та розтріскування парафінового покриття, використовують щойно розтоплений парафін. Перед парафінуванням потрібно заповнювати порожнечі, які розцінюються як частині існуючих порожнеч, наприклад, в ущільнених ґрунтах в результаті слабкого ущільнення.
Коли зразок поміщено у рідину в контейнері, потрібна обережність, щоб слідкувати за тим, щоб бульбашки повітря не були замкнені під зразком.
6 РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Метод лінійного вимірювання
Об’ємна щільність
Об’ємну щільність р розраховують за рівнянням (1):
P = m (у т/м3), (1)
де
m - маса зразка, г;
V - об’єм зразка, см3.
Національна примітка.
Замінити Мг/м3 на т/м3.
6.1.2 Щільність на суху масу
Якщо вміст води w в ґрунті відомий, щільність на суху масу зразка рd розраховують за рівнянням (2):
Pd = р- (у т/м3), (2)
+ w
де
w - вміст води, виражений як десяті частини сухої маси.Метод занурення у воду
Об’єм
Об’єм дослідного зразка V розраховують за рівнянням (3):
V=(mw^mg) _ (mw-m) (у см3), (З)
Pw Pp
де
mw - маса зразка з парафіновим покриттям, г;
mg - позірна маса зразка з парафіновим покриттям за занурення у рідину, г;
mf - маса зразка після заповнювання поверхневих порожнеч наповнювачем, г;
p p - щільність парафіну, т/м3;
pw - щільність води, т/м3.
Об’ємна щільність
Об’ємну щільність зразка p розраховують за рівнянням (4):
P = m (у т/м3), (4)
де m - маса зразка ґрунту, г.
Щільність на суху масу
Щільність на суху масу зразка p розраховують за рівнянням (5):
Pd = p- (У т/м3), (5)
+ w де
w - вміст води у ґрунті, виражений як десяті частини сухої маси.
Метод переміщення рідини
6.2.1 Об’єм
Об’єм дослідного зразка V розраховують за рівнянням (6):
(m (m, - m) (m - m) z 3 z^
V = 1- - -^w f— (у см3), (6)
PfPpде
m1 - маса приймача рідини, г;
m2 - маса приймача та рідини, яка перекачується у нього сифоном, г;
mw - маса зразка з парафіновим покриттям, г;
mf - маса зразка після заповнювання поверхневих порожнеч наповнювачем, г;
p f - щільність рідини, т/м3;
р p - щільність парафіну, т/м3.
Об’ємна щільність
Об’ємну щільність зразка p розраховують за рівнянням (7):
р
(7)
(8)
=m (У т/м3),де
m - маса зразка ґрунту, г.
Щільність на суху масу
Щільність на суху масу зразка p розраховують за рівнянням (8):
Pd = р- (У т/м3),
+ w
де
w - вміст води У ґрУнті, виражений як десяті частини сУхої маси.
7 ПРОТОКОЛ ДОСЛІДЖЕННЯ
Протокол дослідження має підтвердити, що дослідження бУло проведено У відповідності з цим докУментом та має містити такУ інформацію:
використаний метод дослідження;
ідентифікацію проби (матеріалУ), якУ досліджУвали, наприклад, як бУровий номер, номер проби, аналітичний номер та ін.;ДСТУ CEN ISO/TS 17892-2:2007
об’ємну щільність та (або) щільність на суху масу і вміст води у ґрунтовому дослідному зразку, виражені з точністю до трьох значущих цифр;
будь-які відхилення від встановленої процедури дослідження.Додаток A
(інформаційний)
Пояснення
Потрібно ретельно вибирати метод, найбільш придатний для матеріалу, який будуть досліджувати, оскільки за рахунок того, що метод не зовсім відповідає особливому типу ґрунту або гірської породи, можна отримати некоректні результати. Особлива обережність потрібна з частково насиченими ґрунтами та ґрунтами, які набухають, оскільки деякі методи досліджень можуть дозволяти зміну вмісту вологи і, таким чином, об’ємної щільності в результаті проникнення рідини (наприклад, у методі занурення в воду або у методі переміщення рідини, якщо не використовують покривання парафіном). Якщо використовують метод лінійного вимірювання, потрібно ретельно пересвідчитися, що протягом обрізування не відбувається змін вмісту води, наприклад, за рахунок випаровування.
Хоча бажано, щоб зразок був циліндричної або кубічної форми, для застосування методу занурення у воду та методу переміщення рідини також дослідження можна цілком задовільно проводити на зразках інших форм, слідкуючи, щоб жодний вимір не був значно меншим за два інші. Однак, потрібно уникати брил кутами, що входять. Якщо точність дослідження залежить від розміру зразка, важливо, щоб розмір зразка був порівняльний з можливостями використовуваних вагів та контейнера.БІБЛІОГРАФІЯ
DIN, ISSMGE (Eds.) (1998): Recommendations of the ISSMGE for geotechnical laboratory testing; (in English, German and French); Berlin, Wien, Zurich (Beuth Verlag)
ISO (1995), Guide to the expression of uncertainty in measurement; Geneva.
НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ.
DIN, ISSMGE (Eds.) (1998): Рекомендації ISSMGE для геотехнічних лабораторних досліджень (англійською, німецькою, французькою); Берлін, Відень, Цюріх (Беут Верлаг)
ISO (1995), Настанови щодо вираження похибки вимірювань; ЖеневаДодаток НА
(довідковий)
Національні пояснення щодо наведених редакційних змін
|
Розділ/ підрозділ |
Текст міжнародного стандарту |
Редакційні зміни до національного стандарту |
Пояснення |
|
6 Результати дослідження, 6.1.1 і далі |
Мг/м3 |
т/м3 |
1 Мг=1 тонні. Для користувачів в Україні більш традиційні позначення одиниць вимірювання будуть зручнішими. |
Код УКНД 13.080.20; 93.020
Ключові слова: визначення, дрібнозернистий ґрунт, метод заміщення водою, метод лінійного вимірювання, метод переміщення рідини, щільність.
Заступник директора ННЦ ІГА з наукової роботи
ч
С.А. Балюк
Я.В. Пащенко
л.-кор. УААН, професорКанд. с.-г. наук
