Определение естественной влажности грунтов весовым методом

Под влажностью грунта понимают содержание в нем того или иного количества воды. Естественной влажностью грунта называют количество содержащийся в порах грунта воды в естественных условиях его залегания. Влажность грунта выражают в процентах или долях единицы по отношению к весу абсолютно сухого грунта.

Под влажностью породы (W) понимают содержание в ее порах того или иного количества воды, удаляемого при нагревании породы до температуры не выше 105ºС. Эта вода находится в порах породы и на ее поверхности в отличие от химически связанной воды, участвующей в построении кристаллической решетки.

Все количество воды, которое содержит порода в естественных условиях залегания, называют естественной влажностью породы.

Естественная влажность песчаных и глинистых пород является очень важной характеристикой физического состояния этих пород. Она определяет их прочность и поведение под воздействием сооружения. Влажность – величина переменная. Если ниже уровня грунтовых вод (в зоне насыщения) она почти не изменяется, то выше уровня грунтовых вод (в зоне аэрации и особенно в верхней ее части – почвенном слое) естественная влажность изменяется во времени. Наблюдаются суточные, сезонные и годовые колебания естественной влажности. Они связаны с температурой и давлением воздуха, количеством выпадающих атмосферных осадков и положением уровня грунтовых вод.

В глинистых породах наблюдается резкое изменение свойств в зависимости от степени влажности. Сухие глинистые породы ведут себя как твердые тела. С увеличением влажности они постепенно теряют свою первоначальную прочность, переходят в мягкое состояние, а при сильном переувлажнении отдельные их разновидности могут течь как жидкое тело, т.е. полностью теряют прочность.

Влажность пород выражают отношением веса воды, содержащейся в порах, к весу сухой породы (весовая влажность в процентах).

Влажность отдельных образцов определяют путем высушивания их при температуре 100-105ºС до постоянного веса. Зная вес породы до высушивания и вес сухого грунта после высушивания, можно легко определить вес воды и влажность породы:

,

где W - влажность;

- вес воды;

- вес сухого грунта;

- вес влажного грунта.

При исследовании грунтов в лабораторных или полевых условиях определяют весовую, объёмную или гигроскопическую влажность. Она может быть выражена в процентах или долях единицы по отношению к весу абсолютно – сухого грунта.

Цель работы: приобретение навыков определения естественной влажности грунтов.

Оборудование: технические весы с разновесами, бюксы, эксикатор с хлоридом кальция (для поглощения влаги грунта), сушильный шкаф с термометром до 105ºС.

Последовательность определения:

1. Взвесить нумерованный бюкс с крышкой на технических весах с точностью до 0,01 г, ().

2. Поместить в ранее взвешенный бюкс навеску природного грунта массой 10-15 г, закрыть его крышкой и взвесить ( ₁).

3. После взвешивания открытый бюкс, установленный на его крышке, поставить в сушильный шкаф и постепенно, в течение 1-2 ч поднимать температуру до 105ºС. Сушку грунта производить до постоянной массы, выдерживая образец в шкафу при этой температуре до 6 ч.

4. Закрыть бюкс крышкой и перенести его в эксикатор с гигроскопическим хлоридом кальция, который поглощает водяные пары при охлаждении грунта в течение 30-40 мин.

5. Вынуть и взвесить бюкс с высушенным грунтом ( ₂^¢). После первого взвешивания бюкс повторно помещают в сушильный шкаф для дополнительного высушивания в течение 2 ч ( ₂^²). Крышка перед каждым взвешиванием плотно одевается на бюкс. Операции по высушиванию грунта повторять до тех пор, пока разность между двумя последними взвешиваниями окажется не более 0,02 г. Для расчёта необходимо принимать наименьшую массу бюкса с крышкой и сухим грунтом.

6. Бюкс освободить и очистить от грунта, а данные занести в журнал (табл. 5).

7. Разность масс породы до высушивания и после, отнесённая к массе абсолютно сухой породы и умноженная на 100, составляет влажность в процентах.

Вычисление влажности породы производят с точностью до 0,1%.

8. Объёмную влажность W ₀ определяют по формуле:

,

где V - объем сухого грунта (см. лаб. №)

Степень влажности G определяют по формуле:

или ,

где W – влажность

g – удельный вес

e – коэффициент пористости грунта природного сложения

Таблица 5

Вес бюкса, г	Масса воды в грунте g в= g 1 - g 2	Вес сухого грунта g с= g 2 - g	Весовая влажность грунта
Пустого, g	С влажным грунтом g 1	С сухим грунтом
Из опыта	Средняя
g 2’	g 2”	Постоян-ный, g 2

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 182; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!