Лабораторная работа № 1. Под гранулометрическим или зерновым составом песка понимается относительное Содержание в нем (по массе) частиц разной величины

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО) СОСТАВА ПЕСКА И СТЕПЕНИ ЕГО НЕОДНОРОДНОСТИ

(ГОСТ 12536-79) /2/

Под гранулометрическим или зерновым составом песка понимается относительное содержание в нем (по массе) частиц разной величины.

Определение гранулометрического состава необходимо для решения ряда практических вопросов, важнейшими из которых являются:

1. Классификация грунтов по зерновому составу согласно ГОСТ 25100-95 /1/ (приложение А, таблица 1).

2. Приближенное вычисление водопроницаемости по эмпирическим формулам.

3. Оценка пригодности грунтов для использования их как строительных материалов, в качестве насыпей и др.

Основным методом определения гранулометрического состава чистых песков является анализ на ситах без промывки водой по ГОСТ 12536–79 /2/.

Необходимое оборудование:

1. Комплект сит с отверстиями диаметром 5мм, 4 мм, 3 мм, 2мм, 1мм, 0,5 мм, 0,25 мм.

2. Аналитические весы.

3. Ступка и пестик с резиновым наконечником.

4. Шпатель и кисточка.

Ход работы:

1. Берут среднюю навеску песка методом квартования. Для этого высушенный на воздухе образец тщательно перемешивают, выбирают гальку и гравий, распределяют ровным слоем на листе плотной бумаги, шпателем делят на квадраты, проведя борозды в продольном и поперечном направлениях, и с каждой четвертинки отбирают немного песка в состав средней пробы.

2. Из средней пробы взвешивают на весах пробу песка 100 г с точность 0, 01 г.

3. Пробу пропускают через набор сит 5-0,25 мм. Предварительно сита собирают в колонку так, чтобы отверстия их уменьшались сверху вниз. Под нижнее сито подставляют поддон, а на верхнее сито, после высыпания пробы, надевают крышку (рисунок 1). Просеивание осуществляют с помощью легких боковых ударов ладонями рук до полной сортировки частиц грунта.

Рисунок 1 - Комплект сит для гранулометрического анализа

4. Содержимое каждого сита, начиная с крупного, переносят в ступку и дополнительно обрабатывают пестиком, после чего вновь просеивают сквозь тоже сито. Оставшееся после повторного просеивания содержимое на каждом сите и из поддона взвешивают с точностью до 0,01 г и записывают в рабочий журнал по фракциям в %, таблица 1. 5. Для контроля складывают массы отдельных фракций. При расхождении веса более чем на 1% анализ повторяют. Потерю грунта при просеивании разносят по всем фракциям пропорционально из весу. В журнал вносят поправки.

Таблица 1 - Журнал ситового анализа

Наиме-нование грунта	Фракции грунта, %	Тип по ГОСТ 25100-95
>5мм	5-4	4-3	3-2	2-1	1-0,5	0,5-0,25	<0,25
Песок

6. Степень неоднородности гранулометрического состава песчаных грунтов определяется по формуле:

,

где d₆₀ и d₁₀ - диаметры частиц, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10 % (по массе).

Степень неоднородности C_u не может быть меньше 1 и практически не бывает больше 200. Чем меньше величина C_u, тем однороднее грунт.

Если C_u < 3, то грунт однородный по грансоставу, C_u ≥ 3 – не однородный по грансоставу.

Величины d₆₀ и d₁₀ определяются графически по кривой неоднородности грансостава, построение которой выполняется в прямоугольной системе координат (рисунок 2): по оси абсцисс откладывают величины диаметров частиц в мм, а по оси ординат – суммы процентов фракций от меньшего диаметра к большему. Подсчет сумм выполняется в таблице 2.

Исследованиями установлено, что на свойства грунта главным образом влияют частицы, приходящиеся на указанный участок кривой.

Пример заполнения таблицы 2 и построения кривой неоднородности грансостава приведены в приложении А, рисунок 1.

Таблица 2

d, мм	% содержание	Сумма % %
< 0,25
0,25
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0

%

Сумма фракций

Диаметр частиц d, мм

Рисунок 2 - Кривая неоднородности грансостава.

7. В соответствии с ГОСТ 25100-95 /1/ по коэффициенту пористости епесчаные грунты подразделяют на плотные, средней плотности и рыхлые (приложение А, таблица 2); по коэффициенту водонасыщения S_r пески подразделяют на малой степени водонасыщенные, средней степени водонасыщенные и насыщенные водой (приложение А, таблица 3).