герб

ГОСТы

флаг

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ГОСТ 5180-84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Москва

РАЗРАБОТАН

Производственным и научно -исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР

Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР

Министерством монтажных и специальных строительных р абот СССР

Министерством высш его и среднего специального образования СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Р. С. Зиангиров, д-р геол.-минер. наук (руководитель темы); И.В. Ш ейкин, канд. техн. наук; Н.А. Панкрато ва; А.В. Васильев, канд. геол.-мин ер. наук; Л.Г. Мариупольский, канд. техн. наук; А.А. Василь ева, канд. геол.-минер. наук; А.А. Добровол ьский; Е.С. Маркова; Г.К. Бондарик, д-р геол.-минер. наук; В.В. Дмитриев, канд. геол.-минер. наук; С.В. Т имоф еев, канд. техн. наук; О.Н. Сильницкая

ВНЕСЕН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР

Зам. директора В.В. Баулин

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 24 октября 1984 г. № 177

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Г РУНТЫ

МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Soils. Laboratory methods for determination of physical characteristics

ГОСТ
5180-84

Взамен
ГОСТ 5180-75,
ГОСТ 5181-78,

ГОСТ 5182-78,
ГОСТ 5183-77

Постановлением Государ ст венного комитет а СССР по дел ам строительства от 24 октября 1984 г. № 177 срок введени я у становл ен

с 01.07.85

Настоящий стандарт распространяется на грунты без жестких структурных связей и устанавливает методы лабораторного определения их физических характеристик - влажности и плотности при исследова ниях грунтов для строительства .

Стандарт не распространяется на крупнообломочные грунты.

Ос но вны е т ерм ины, приме няемые в настоящем стандарт е, и их пояс нения прив ед ены в спра вочном приложении 1.

1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 . Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта н енарушенного сложения (монолитов) и нарушен ного сложения следует производить в соответствии с ГОСТ 12071-84 .

1.2 . Подготовка к испытаниям и определение плотности мерзлых грунтов должны проводиться в помещении с отрицательной температурой воздуха, на не подвергавшихся оттаива нию образцах. Перед испытаниями образцы должны быть выдержаны при зада нной отриц а тельной температуре не менее 6 ч.

1.3 . Метод определения характеристики выбирается в зависимости от свойств грунта в соответствии с табл. 1 .

1.4 . Оборудование и материалы, необходимые для опред еления физических характеристик грунтов, приведены в обязательном приложении 2 .

1.5 . Физич еские характеристики следует определять не менее чем для двух параллельных проб, отбираемых из исследуемого образца грунта.

Таблица 1

Определяемая характеристика грунта

Раздел настоящего стандарта

Метод определения

Грунты (область применимости метода)

Влажность

Влажность, в том числе гигроскопическая

Разд. 2

Высушивание до постоянной массы

Все грунты

Суммарная влажность

Разд. 3

Средней пробой

Мерзлые слоистой и сетчатой криогенной текстуры

Влажность границы текучести

Разд. 4

Пенетрация конусом

Пылевато-глинистые

Влажность границы раскатывания

Разд. 5

Раскатывание в жгут

То же

Приложение 12

Прессование

То же

Плотность

Разд. 6

Режущим кольцом

Легко поддающиеся вырезке или не сохраняющие свою форму без кольца, сыпучемерзлые и с массивной криогенной текстурой

Плотность грунта

Разд. 7

Взвешивание в виде парафинированных образцов

Пылевато-глинистые немерзлые, склонные к крошению или трудно поддающиеся вырезке

Разд. 8

Взвешивание в нейтральной жидкости

Мерзлые

Плотность сухого грунта

Разд. 9

Расчетный

Все грунты

Разд. 10

Пикнометрический с водой

Все грунты, кроме засоленных и набухающих

Плотность частиц грунта

Разд. 11

То же, с нейтральной жидкостью

Засоленные и набухающие

Приложение 13

Метод двух пикнометров

Засоленные

1.6 . Значение характеристик вычисляют как ср еднее арифметическое из результатов параллельных определений. Разница между параллельными определениями не должна превышать значений, указа нных в обязательном приложении 3 . Если разница превышает допустимую, количество определ ений следует увеличить.

1.7 . При обработке результатов испытаний плотность вычисляют с точностью до 0,01 г/см3 влажность до 30 % - с точностью до 0,1 %, влажность 30 % и выше - с точностью до 1 %.

1.8 . Погрешность измерения массы (взвешивания) не должна пре вышать:

при массе от 10 до 1000 г ....... 0,02 г

 »         »       от 1 до         5 кг ....... 5 г

1.9 . Данные о м есте отбора образцов грунтов и результаты определений их физических характеристик записывают в журналах, форма которых приведена в рекомендуемых приложениях 4 - 10 .

2 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ ВЫСУШИВАНИЯ ДО ПОСТОЯННО Й МАССЫ

2.1 . Влажность грунта следу ет опред елять как отношение массы воды, удал ен ной из грунта высушиванием до постоянной массы, к массе высушенного грунта.

2.2 . Подготовка к испытаниям

2.2.1 . Пробу грунта для определения влажности отбирают массой 15 - 50 г, пом ещают в заран ее высуш енный, взв ешенный и пронумерованный стаканчик и плотно закрывают крышкой.

2.2.2 . Пробы грунта для определения гигроскопической влажности грунта массой 10 - 20 г отбирают способом квартования из грунта в воздушно-сухом состоянии растертого, просеянного сквозь сито с сеткой № 1 и выдержанного открытым не менее 2 ч при данной температуре и влажности воздуха.

2.3 . Проведение испытаний

2.3.1 . Пробу грунта в закрытом стаканчике взвешивают.

2.3.2 . Стаканчик открывают и вместе с крышкой помещают в нагретый сушильный шкаф. Грунт высушивают до постоянной массы при температуре (105 ± 2) ° С. Загипсованные грунты высушивают при температуре (80 ± 2) ° С.

2.3.3 . Песчаные грунты высушивают в течение 3 ч, а остальные - в течение 5 ч.

Последующие высушивания песчаных грунтов производят в течение 1 ч, остальных - в течение 2 ч.

2.3.4 . Загипсо ванные грунты высушивают в т еч ени е 8 ч. Последующие высушивания производят в течение 2 ч.

2.3.5 . После каждого высушивания грунт в стаканчике охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием до т емператур ы пом ещения и взвешивают.

Высушивание производят до получения разности масс грунта со стаканчиком при двух последующих взвешиваниях не более 0,02 г.

2.3.6 . Если при повторном взвешивании грунта, содержащего орга нич еск ие вещества, наблюдается ув елич ение массы, то за результат взвешивания принимают наименьшую массу.

2.4 . Обработ ка результатов

2.4.1 . Влажность грунта w , %, вычисляют по формуле

w = 100(m1 - m0)/(m0 - m),                                           ( 1)

где т - масса пустого стаканчика с крышкой, г;

m 1 - масса влажного грунта . со стаканчиком и крышкой, г;

m 0 - масса высуш енного грунта со стаканчиком и крышкой, г.

Допускается выражать влажность грунта в долях единицы.

3 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ ВЛАЖНОСТИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА

3.1 . Подготовка к испытаниям

3.1.1 . Образец мерзлого грунта со слоистой или сетчатой криогенной текстурой массой 1 - 3 кг (имеющий не менее трех ледяных и минеральных прослоек каждого направления) п омещают в предварительно высушенную, взвешенную и пронумерованную тару. Допускается оттаивание образцов грунта в плотно завязанных полиэтиленовых пакетах во время транспортирования и хранения.

3.2 . Проведение испытаний

3.2.1 . Образец грунта в таре взвешивают, дают ему оттаять и доводят до однородного состояния, близкого к границе текучести для пылевато-глинистых грунтов, или полного водонасыщения для песчаных грунтов, п еремешивая его металлическим шпателем и добавляя дистиллированную воду или осторожно сливая избыток воды после ее осветления.

3.2.2 . Грунт в таре вновь взвешивают и отбирают из него пробы для определения влажности перемешанного грунта в соответствии с требованиями пп. 2.3 и 2.4 .

3.3 . Обработка результатов

3.3.1 . Суммарную влажност ь wtot , %, мерзлого грунта вычисля ют по формуле

                                              ( 2)

где m 2 - масса тары, г:

m 3 - масса образца грунта (с тарой), г;

т 4 - масса перемешанного грунта (с тарой), г;

w - влажность перемешан ного грунта, % .

4 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ТЕКУЧЕС ТИ

4.1 . Границу текучести следует определять как влажность приготовле нной из исследуемого грунта пасты, при которой балансир ный конус погружается под действием собс твенного веса за 5 с на глуби ну 10 мм.

4.2 . Подготовка к испытаниям

4.2.1 . Для определения границы текучести используют монолиты или образцы нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности.

Для грунтов, содержащих органические вещества, границу текуч ести опр ед еляют сразу после вскрытия образца.

Для грунтов, не содержащих органических веществ, допускается использование образцов грунтов в воздушно-сухом состоянии.

4.2.2 . Образец грунта природной влажности разминают шпателем в фарфоровой чашке или нарезают ножом в виде тонкой стружки (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), удалив из пего растительные остатки крупнее 1 мм, отбирают из размельченного грунта методом квартования пробу массой около 300 г и протирают сквозь сито с сеткой № 1.

Пробу выдерживают в закрытом стеклянном сосуде не менее 2 ч.

4.2.3 . Обра зец гру нта в во здуш но-сухом состоянии растирают в фарфоровой ступке или в растирочной машине, не допуская дробления частиц грунта и одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1 мм, просеивают сквозь сито с сеткой № 1, увлажняют дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают в закрытом стеклянном сосуде согласно п. 4.2.2 .

4.2.4 . Для удаления избытка влаги из образцов илов производят обжатие грунтовой пасты, помещенной в хлопчатобумажную ткань между листами фильтровальной бумаги, под давлением (пресс, груз). Грунтовую пасту из илов не допуска ется выд ерж ивать в закрытом стеклянном сосуде.

4.2.5 . Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.

4.3 . Проведение испытаний

4.3.1 . Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемеши вают шпат елем и небольшими порциями плотно (без воздуш ных полостей) укладывают в цилиндрическую чашку к балансирному ко нусу. Пов ерх ность пасты заглаживают шпателем вров ень с краями чашки.

4.3.2 . Балансирный конус, смазанный тонким слоем вазелина, подводят к поверхности грунтовой пасты так, чтобы его острие ка салось пасты. Затем плавно отпускают конус, позволяя ему п огружаться в пасту под действием собственного веса.

4.3.3 . Погружение конуса в пасту в теч ен ие 5 с на глубину 10 мм показывает, что грунт имеет влажность, соответствующую границе текучести.

4.3.4 . При погружении конуса в течение 5 с на глубину менее 10 мм, грунтовую пасту извлекают из чашки, присоединяют к оставш ейся. пасте, добавляют немного дистиллированной воды, тщательно перемешивают ее и повторяют оп ерации , указанн ые в пп. 4.3.1 - 4.3.3 .

4.3.5 . При погружении конуса за 5 с на глубину более 10 мм грунтовую пасту из чашки перекладывают в фарфоровую чашку, слегка подсушива ют на воздухе, непрерывно перемешивая шпателем и повторяют операции, указанные в пп. 4.3.1 - 4.3.3 .

4.3.6 . По достижении границы текучести (п. 4.3.3 ) из пасты отбирают пробы массой 15 - 20 г для определения влажности в соответствии с тр ебованиями пп. 2.3 и 2.4 .

5 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ Г Р АНИ ЦЫ РАСКАТЫВАНИЯ

5.1 . Гра ницу раскаты ван ия (пластичности) сл едует опред елят ь как влажность приготовленной из исследуемого гру нта пасты, при которой паста, раскатываемая в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на кусочки длиной 3 - 10 мм.

5.2 . Подготовка к испытаниям

5.2.1 . Подготовку грунта производят в соответствии с пп. 4.2.1 - 4.2.5 или используют часть грунта (40 - 50 г), по дготовл ен ного для определения текучести.

5.3 . Проведение испытаний

5.3.1 . Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают, берут небольшой кусочек и раскатывают ладонью на стеклянной или пластмассовой пластинке до образования жгута диаметром 3 мм. Если при этой толщине жгут сохраняет связность и пластичность, его собирают в комок и вновь раскатывают до образования жгута диаметром 3 мм. Раскатывать следует, слегка нажимая на жгут, длина жгута не должна превышать ширины ладони. Раскатывание продолжают до тех пор, пока жгут не начина ет распадаться по поперечным трещинам на кусочки длиной 3 - 10 мм.

5.3.2 . Кусочки распадающегося жгута собирают в стаканчики, накрываемые крышками. Когда масса грунта в стаканчиках достигнет 10 - 15 г, определяют влажность в соответствии с требованиям и пп. 2.3 и 2.4 .

6 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ РЕЖУЩЕГО КОЛЬЦА

6.1 . Плотность грунта определяется отношением массы образца грунта к его объему.

6.2 . Подготовка к испытаниям

6 .2.1 . Согласно тр ебо ван иям табл. 2 выбирают режущее кольцо-пробоотборник.

Таб л ица 2

Наименование и состояние грунтов

Размеры кольца-пробоотборника

Толщина стенки, мм

Диаметр внутренний d, мм

Высота h

Угол заточки наружного режущего края

Немерзлые пылевато-глинистые грунты

1,5 - 2,0

³ 50

0,8d ³ h > 0,3d

Не более 30 °

Немерзлые и сыпуче-мерзлые песчаные грунты

2,0 - 4,0

³ 70

d ³ h > 0,3 d

То же

Мерзлые пылевато-глинистые грунты

3,0 - 4,0

³ 80

h = d

45 °

6.2.2 . Кольца-пробоотборники изготавливают из стали с антикорроз ион ным покрыти ем или и з других мат ериалов, не уступающих по твердости и коррозионной стойкости.

6.2.3 . Кольца нумеруют, измеряют внут ренний диаметр и высоту с погрешностью не более 0,1 мм и взвешивают. По результатам измерений вычисляют объем кольца с точностью до 0,1 см3.

6.2.4 . Пластинк и с гладкой поверхностью (из стекла, металла и т.д. ) нумеруют и взвешивают.

6.3 . Проведение испытаний

6.3.1 . Кольцо-пробоотборник смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки.

6.3.2 . Верхнюю зачищенную плоскость образца грунта выравнивают, срезая излишки грунта ножом, устанавливают на ней режущий край кольца и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают кольцо в грунт, фиксируя границу образца для испытаний. Затем грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5 - 10 мм ниже режущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1 - 2 мм больше наружн ого диаметра кольца. Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом пресса или насадки насаживают кольцо на столбик грунта, не допуская перекосов. После заполнения кольца грунт подрезают на 8 - 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его.

Грунт, выступающий за края кольца, ср езают ножом, зачищают поверхность грунта врове нь с краями кольца и закрывают торцы пластинками.

При пластичном или сыпучем грунте кольцо плавно, без пере косов вдавливают в него и удаля ют грунт вокруг кольца. Затем зачищают поверхность грунта, накрывают кольцо пластинкой и подхватывают его снизу плоской лопаткой.

6.3.3 . Кольцо с грунтом и пластинками взвешивают.

6.4 . Обработка результатов

6.4.1 . Плотность грунта r , г/см3, вычисляют по формуле

                                                ( 3 )

где m1 - масса грунта с кольцом и пластинками, г;

т 0 - масса кольца, г;

m 2 - масса пластинок, г;

V - внутренний объем кольца, см 3.

7 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ В ВОДЕ

7.1 . Подготовка к испытаниям

7.1.1 . Вырезают образец грунта объемом не менее 50 см3 и придают ему округлую форму, срезая острые выступающие части.

7.1.2 . Образец обвязывают тонкой прочной нитью со свободным концом длиной 15 - 20 см, имеющим петлю для подвешива ния к серьг е в есов.

7.1.3 . Парафин, не сод ержащий примес ей, нагр евают до температуры 57 - 60 ° С.

7.2 . Проведение испытаний

7.2.1 . Обвязанный нитью образец грунта взвешивают.

7.2.2 . Образец грунта покрывают парафиновой оболочкой, погружая его на 2 - 3 с в нагретый парафин. При этом пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке, удаляют, прокалывай их и за глаж ивая места проколов нагретой иглой. Эту операцию повторяют до образования плотной парафиновой оболочки.

7.2.3 . Охлажденный парафинированный образец взвешивают.

7.2.4 . Зат ем п араф ин ирова нный образ ец взвешивают в сосуде с водой. Для этого на д чаш ей в есов устанавливают подставку для сосуда с водой так, чтобы исключить ее каса ни е к чаше весов (или снимают подвес с чашей с серьги, уравновесив весы дополнительным гру зом). К серьге коромысла подвешивают образец и опускают в сосуд с водой. Объем сосуда и длина нити должны обесп ечить полное погружение образца в воду. При этом образец не должен касаться дна и стенок сосуда.

Прим ечани е . Допуска ется прим енять м етод обратного взвешивания. На чашу циферблатных весов устанавливают сосуд с водой и взв еши вают его. Затем в жидкость догружают образец, подвешенный к штативу, и вновь взвешивают сосуд с водой и погруженным в нее образцом.

7.2.5 . Взв еш енный образец вынимают из воды, промокают фильтровальной бумаго й и взв ешивают для пров ерки г ерметич ности оболочки. Если масса образца увеличилась более чем на 0,02 г по сравнению с первоначальной, образец следует забраковать и повторить испытание с другим образцом.

7.3 . Обработка результатов

7.3.1 . Плотность грунта r , г/см3 вычисляют по формуле

                                              ( 4 )

где т - масса образца грунта до парафинирования, г;

m 1 - масса парафинированного образца грунта, г;

m 2 - результат взвешивания образца в воде - разность масс парафинированного образца и вытесненной им воды, г;

r p - плотность парафина, принимаемая равной 0,900 г/см3;

r w - плотность воды при температуре испытаний, г/см3.

Примечание. Плотность парафина следует уточнять для каждой партии парафина. Плотность воды, в зависимости от температуры, следует приним ать по справочному прилож ению 11.

7.3.2 . При применении метода обратного взвешивания плотность грунта вычисляют по формуле

                                             ( 5 )

где m, r p , r w - то же, что и в формуле ( 4);

m 3 - масса сосуда с водой, г;

m 4 - масса сосуда с водой и погруженным в нее парафинированным образцом, г.

8 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ В НЕЙТРАЛЬНО Й ЖИДКОСТИ

8.1 . Подготовка к испытаниям

8.1.1 . Образец грунта и нейтральная жидкость (керосин, лигроин и др.) должны иметь отрицательную температуру.

8.1.2 . Образец грунта отбирают округлой формы массой 100 - 150 г и обвязывают нитью (п. 7.1.2 ). Для грунтов с сетчатой или слоистой криогенной структурой масса образца может быть увелич ена.

8.1.3 . Определяют плотность нейтральной жидкости ареометром при температуре испытания.

8.2 . Проведение испытаний

8.2.1 . Обвязанный нитью образец грун та взвешивают.

8.2.2 . Затем образец в звешивают, погрузив его в нейтральну ю жидкость. Взвешивание производят в соответствии с указ аниям и п. 7.2.4 .

8.3 . Обработка результатов

8.3.1 . Плотность грунта r , г /см3 вычисляют по формуле

                                                      ( 6 )

гд е т - масса образца (до погружения), г;

m 1 - результат взвешивания образца в нейтральной жидкости - разность масс образца и вытесненной им жидкости, г;

r nl - плотность нейтральной жидкости при температуре испытаний, г/см3.

Примечание. При применении метода обратного в з вешивания плотность грунта вычисляют по формуле

                                                              ( 7 )

где т и r nl - то же, что и в формуле ( 6);

m3 - масса сосуда с нейтральной жидкостью, г,

т4 - масса сосуда с нейтральной жидкостью и погруженным в нее образцом, г.

9 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ СУХОГО ГРУНТА РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ

9.1 . Для опр еделения плотности сухого грунта предварительно определяют влажность грунта и его плотность при эт ой влажности в соответствии с требованиями разд. 2 , 3 и 6 - 8 настоящего стандарта.

9.2 . Плотность сухого грунта r d , г/см3, вычисляют по формуле

                                                           ( 8)

где r - плотность грунта, г/см3;

w - влажность грунта, %.

10 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

10.1 . Плотность частиц гру нта определяется отноше нием массы частиц грунта к их объему.

10.2 . Подготовка к испытаниям

10.2.1 . Образец грунта в воздушно-сухом состоянии размельчают в фарфоровой ступке, отбирают методом квартования среднюю пробу массо й 100 - 200 г и просеивают сквозь сито с сеткой № 2, остаток на сите растирают в ступке и просеивают сквозь то же сито.

10.2.2 . Из перемешанной средн ей пробы б ерут навеску грунта из расчета 15 г на каждые 100 мл емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями п. 2.2 и 2.3 . Навеску заторфованного грунта или торфа следует отбирать из средней пробы из расчета 5 г сухого грунта на каж дые 100 мл емкости пикнометра, которая в этом случае должна быть не мен ее 200 мл.

Допускается использовать грунт в воздушно-сухом состоянии, определив его гигроскопическую влажность.

10.2.3 . Дистиллированную воду следует прокипятить в течение 1 ч и хранить в закупоренной бутыли.

10.3 . Проведение испытаний

10.3.1 . Пикном етр, наполненный на 1/3 дистиллированной водой, взвешивают. Затем через воронку всыпают в него высушен ную пробу грунта и снова взвешивают.

10.3.2 . Пикнометр с водой и грунтом взбалтывают и ставят кипятить на песчаную баню. Продолжительность спокойного кипячения (с момента начала кипения) должна составлять: для пе сков и супесей - 0,5 ч, для суглинков и глин - 1 ч.

10.3.3 . После кипячения пикнометр следует охладить и долить дистиллированной водой до мерной риски на горлышке, а если пикнометр с кап илляром в пробке - до шейки пикном етра.

Пикнометр охлаждают до комнатной температуры в ванне с водой. Температуру пикнометра определяют по температуре воды в ванне, измеряемой с точностью до ± 0,5 ° С термометром, расположенным в средней части ванны между пикнометрами.

10.3.4 . После охлаждения пикнометра следует поправить положение мениска воды в нем, добавляя из капельницы дистиллированную воду. В пикнометре с мерной риской низ мениска должен со впадать с ней. Во зможны е капл и воды выше риски удаляют фильтровальной бумагой. Пикнометр с капилляром доливают примерно до середины шейки пикнометра, закрывают пробку и удаляют выступившую из капилляра воду фильтровальной бумагой. Проверяют отсутстви е пузырьков воздуха под пробкой и при их наличии вновь доливают воду.

Пикнометр вытирают снаружи и взвешивают.

10.3.5 . Далее выливают содержимое пикнометра, ополаскивают его, наливают в него дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой при той же температуре. Затем выполняют операции, указанные в п. 10.3.4 , и взвешивают пикнометр с водой.

Примечание. При большом количестве испытан ий следу ет заранее определить объемы пикнометров (до мерной риски) и их массы с водой при различных температурах, находящихся в интервале т емператур испытаний. Объем пикнометра Vп, см3, вычисляют по формуле

V п = (m ¢ 2 - m п )/ r ¢ w ,                                                          ( 9)

где m 2 - масса п икнометра с дистиллирован ной в одой (или не йтральной жидкостью - см. разд. 11) при т емператур е т ар иро вки, г;

m п - масса пустого пикнометра, г;

r w - плотность воды (или нейтра льной ж идкости) при той же температуре, г/см3.

Массу пикнометра с дистиллированной водой или н ейтральной жидкостью m 2 , г, при температуре испытаний вычисляют по формуле

m 2 = m п + r w V п ,                                                             ( 10)

где r w - плотность воды (или нейтральной жидкости) при температуре испытаний.

10.4 . Обработка результатов

Плотность частиц грунта r s , г/см3, вычисляют по формуле

r s = r w m 0 /(m0 + m2 - m1),                                                   ( 11)

где m 0 - масса сухого грунта, г;

m 1 -масса пикнометра с водой и грунтом после кипячения при т емпературе испытания, г;

m 2 - масса пикнометра с водой при той же температуре, г;

r w - плотность воды при той же температуре, г/см3.

Прим еча ни е . Массу сухого гру нта то опред еляют как ра зность результатов двух взвешиваний, выполненных по указаниям п. 10.3.1.

В случае использования грунта в воздушно-сухом состоянии т0 вычисляют по формуле

m 0 = m/(1 + 0,01wg),                                                                        ( 12)

гд е т - масса пробы воздушно-сухого гру нта, г;

wg - гигроскопич еск ая влажность гру нта, %.

11 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ГРУНТА ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ М ЕТОДОМ С НЕЙТРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТЬЮ

11.1 . Подготовка к испытаниям

11.1.1 . Подготовку пробы грунта производят в соответствии с указаниями пп. 10.2.1 и 10.2.2 .

11.1.2 . Нейтральная жидкость (например, керосин) должна быть обезвожена и профильтрована. Керосин обезвоживают путем взбалтывания его с силикагелем по ГОСТ 3956-76 , прокаленным в муфельной печи при температуре 500 ° С в течение 4 ч. Силикагель берут из расчета 250 г на 1 л керосина.

Плотность керосина после обезвоживания и очистки должна быть установлена с помощью ареометра.

11.2 . Испытания проводят в соответствии с указаниями пп. 10.3.1 - 10.3.4 , применяя обезвоженный керосин вместо дистиллированной воды и вакуумирование вместо кипячения: степень разряже ния при вакуумировании следу ет опред елять по началу выделения пузырьков воздуха; вакуумирование следует продолжать до прекращения выделения пузырьков, но не мен ее 1 ч. При всех взвешиваниях температура керосина должна быть постоянной, в пределах ± 1 ° С.

11.3 . Обработка результатов

Плотность частиц засол енного или набухающего грунта r s , г/см3, вычисляют по формуле

r s = r nl m 0 /(m0 + m2 - m1),                                                  ( 13)

где т0 - масса сухого грунта, г;

т 1 - масса пикнометра с керосином и грунтом, г;

т 2 - масса пикнометра с к ероси ном, г;

r nl - плотность керосина при температуре испытания, г/см3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ТЕ Р МИНЫ И ИХ ПОЯСНЕНИЯ

Влажность грунта w - отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высуше нного до постоянной массы.

Гигроскопическая влажность w g - влаж ность грунта в воздушно-сухом состоянии, т.е. в состоянии равновесия с влажностью и т емп ературой окружающего воздуха.

Граница текучести wL - влажность грунта, при которой грунт находится на границе пластичного и текучего состояний.

Граница раскатывания (пластич ности) wp - влажность грунта, при которой грунт наход ится на границе твердого и пластичного состояний.

Плотность грунта r - масса единицы объем у грунта.

Плотность сухого грунта r d - отношение массы грунта за вычетом массы воды и льда в его порах к его первоначальному объему.

Плотность частиц грунта r s - масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

Оборудование и материалы, необходимые для определения физических характеристик грунтов

№ п/п

Оборудование и материалы

Номер раздела стандарта

Влажность

Плотность

Приложение 12

Приложение 13

2

3

4

5

6

7

8

10

11

1

Шкаф сушильный или вакуумный сушильный

+

+

+

+

+

+

+

+

2

Термометр по ГОСТ 2823-73Е со шкалой от 0 до 200 °С, с ценой деления 2 °С

+

+

+

+

+

+

+

+

3

Эксикатор по ГОСТ 23932 -79Е с кальцием хлористым по ГОСТ 4460-77, прокаленным в муфельной печи

+

+

+

+

+

+

+

+

4

Стаканчики стеклянные по ГОСТ 23932 -79Е или алюминиевые ВС-1 с крышками

+

+

+

+

+

+

+

+

5

Шпатели металлические

+

+

+

+

+

+

+

+

6

Нож с прямым лезвием

+

+

+

+

+

+

+

+

7

Щипцы тигельные

+

+

+

+

+

+

+

+

8

Весы лабораторные по ГОСТ 24104 -80Е с гирями по ГОСТ 7328-82 Е

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

9

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 24104 -80Е с гирями по ГОСТ 7328-82 Е

+

10

Ступка фарфоровая и пестик по ГОСТ 9147-80 Е

+

+

+

+

+

+

+

11

Набор сит по ГОСТ 3584-73

+

+

+

+

+

+

+

12

Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147-80 Е или таз пластмассовый, эмалированный

+

+

+

+

13

Кольца-пробоотборники (см. п. 3.1.2)

+

14

Лопатка плоская

+

+

+

+

+

+

+

+

15

Штангенциркуль по ГОСТ 166 -80

+

16

Пресс винтовой

+

17

Насадка для вдавливания колец

+

18

Пластинки гладкие (стекло, металл и т.д.)

+

+

19

Вазелин технический

+

+

20

Консистентная смазка (тавот и т.п.)

+

+

21

Стаканы лабораторные 0,5 и 1 л

+

+

22

Подставки разные

+

+

+

23

Термометр по ГОСТ 2823-73Е со шкалой от 0 до 50 °С, с ценой деления 0,5 °С

+

+

+

+

+

24

Парафин

+

25

Игла, нить, леска

+

26

Бумага фильтровальная

+

+

+

+

+

27

Набор ареометров по ГОСТ 18481-81 Е с ценой деления 0,001 г/см3, от 15 до 35 °С

+

+

28

Нейтральная жидкость (керосин, лигроин и т.д.)

+

+

29

Пикнометры по ГОСТ 22524-77 Е

+

+

+

30

Баня песчаная

+

31

Ванна с водой

+

+

+

32

Пипетка или капельница

+

+

+

33

Вакуумный шкаф со стеклянной дверкой или насос с вакуумной тарелкой и колпаком

+

34

Балансирный конус*

+

35

Секундомер СМ-60

+

+

36

Вода дистиллированная

+

+

+

+

+

+

+

37

Воронка стеклянная

+

+

+

38

Сосуд стеклянный (банка) с крышкой

+

+

39

Ткань хлопчатобумажная

+

+

40

Пресс рычажный или гидравлический до 3 т

+

* Балансирный конус представляет собой металлический пенетрационный конус (угол при вершине 30 °) с двумя противовесами, жестко закрепленными на нем так, что центр тяжести устройства в рабочем положении опущен ниже вершины ко нуса для устойчивости при измерениях . Конус имеет кольцевую риску в 10 мм от в ершины и общую массу (76 ±0,2) г. Компл екту ется чашкой для грунтовой пасты и подставкой.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

Допустимая разница D результатов параллельных определений

Влажность грунта w, %

1 - 5

> 5 - 10

> 10 - 50

> 50 - 100

> 100

D, %

0,2

0,6

2,0

4,0

5,0

Влажность грунта на границе текучести w L, %

до 80

80 и более

D, %

2,0

4,0

Влажность грунта на границе раскатывания w p, %

до 40

40 и более

D, %

2,0

4,0

Плотность грунта r, г/см3

Песчаные грунты

Пылевато-глинистые грунты

D, г/см3

0,04

0,03

Плотность частиц грунта r s, г/см3

До 2,75

2,75 и более

D, г/см3

0,02

0,03

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения влажности грунта

№ № п/п

Дата

Лабораторный номер образца

Номер выработки

Глубина отбора образца грунта, м

Номер стаканчика

Масса стаканчика с крышкой m, г

Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m0, г

Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0, г

Влажность w, %

1-е взвешивание

2-е взвешивание

отдельной пробы

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения суммарной влажности мерзлого грунта методом средней пробы

№№ п/п

Дата

Лабораторный номер образца

Номер выработки

Глубина отбора образца грунта, м

Номер тары

Масса тары m2, г

Масса образца грунта с массой тары m3, г

Масса перемешанного грунта и тары m4, г

Номер стаканчика

Масса стаканчика с крышкой m, г

Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1, г

Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0, г

Влажность перемешанного грунта w, %

Влажность грунта wtot, %

1-е взвешивание

2-е взвешивание

отдельной пробы

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17


ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения границ текучести и раскатывания пылевато-глинистых грунтов

№№ п/п

Дата

Лабораторный номер образца

Номер выработки

Глубина отбора образца грунта, м

Граница текучести

Граница раскатывания

Число пластичности Ip, %

Ih = w L - w p

Примечания

Номер стаканчика

Масса стаканчика с крышкой m, г

Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1, г

Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0, г

Граница текучести w L, %

Номер стаканчика

Масса стаканчика с крышкой m, г

Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1, г

Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0, г

Граница раскатывания w p, %

1-е взвешивание

2-е взвешивание

отдельной пробы

средняя

1-е взвешивание

2-е взвешивание

отдельной пробы

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21


ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения плотности грунта методом режущего кольца

№№ п/п

Дата

Лабораторный номер образца

Номер выработки

Глубина отбора образца грунта, м

Номер кольца

Номер пластинок

Масса кольца с грунтом и пластинками m1, г

Масса кольца m0, г

Масса пластинок, г

Масса грунта, г

Объем грунта V, см3

Плотность грунта r, г/см3

верхней

нижней

верхней

нижней

образца

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения плотности грунта методом взвешивания в воде парафинированных образцов

№№ п/п

Дата

Лабораторный номер образца грунта

Номер выработки

Глубина отбора образца грунта, м

Масса, г

Плотность, r, г/см3

грунта до парафинирования

парафинированного грунта

парафинированного грунта в воде

контрольное взвешивание парафинированного грунта

образца

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения плотности грунта методом взвешивания образца в нейтральной жидкости

№№ п/п

Дата

Лабораторный номер образца

Номер выработки

Глубина отбора образца грунта, м

Масса, г

Температура жидкости, °С

Плотность нейтральной жидкости r nl, г/см3

Плотность r, г/см3

образца в воздухе

образца в нейтральной жидкости

образца

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ
определения плотности частиц грунта пикнометрическим методом

№№ п/п

Дата

Лабораторный номер образца

Номер выработки

Глубина отбора образца, м

Номер пикнометра

Масса, г

Температура воды, (керосина), °С

Плотность частиц грунта r s, г/см3

пикнометра, заполненного водой (керосином) на 1/3 его емкости

пикнометра, заполненного водой (керосином) на 1/3 его емкости и грунтом

пикнометра с водой (керосином) и грунтом

пикнометра с водой (керосином)

сухого грунта

образца

средняя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

ПРИЛОЖЕНИЕ 11

Справочное

Плотность воды при различных температурах

Температура, °С

Плотность, г/см3

Температура, °С

Плотность, г/см3

0 - 12

1,000

24 - 27

0,997

12 - 18

0,999

29 - 30

0,996

19 - 23

0,998

31 - 33

0,995

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ РАСКАТЫВАНИЯ (ПЛАСТИЧНОСТИ) МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ

1 . Границу раскатывания допускается определять как влажность грунтовой пасты, устанавливающуюся после прессова ния ее в контакте с целлюлозой (фильтровальной бумагой) под давлением 2 МПа (20 кгс/см2) до завершения водоотдачи грунта.

2 . Проведение испытаний

2.1 . Шаблон толщиной 2 мм с отверстием 5 см укладывают на хлопчат обумажную ткань и заполняют грунтовой пастой, подготовл енной по пп. 4.2.1 - 4.2.5 настоящего стандарта. Избыток пасты срезают ножом врове нь с поверх ностью шаблона. Шаблон удаляют, а полученный образец покрывают сверху такой же тканью.

2.2 . С низу и св ерху подготовл енного образца уклады вают по 20 листов фильтровальной бумаги размером 9 ´ 9 см. Подготовленный образец помещают между д еревянными или металлическими пластинками и создают с помощью пресса давление на образец 2 МПа (20 кгс/см2) в т ечен ие 10 м ин.

2.3 . Затем проводят контроль завершения водоотдачи грунта. Для этого снимают давление пресса, вынимают образец и, удалив фильтровальную бумагу и ткань, сгибают образец пополам.

Гра ницу раскатывания считают достигнутой, если обр аз ец на сгиб е дает тр ещи ну.

2.4 . При отсутствии трещины опр едел ение повторяют на новой порции пасты, ув еличив длительность прессован ия на 10 мин по сравн ению с длительностью предыдущего испытания. Повторные прессования повторяют до тех пор, пока не будет достигнута граница раскатывания грунта в соотв етствии с п. 2.3 настоящего приложения.

2.5 . По достиж ении границы раскатывания сразу опред еляют влажность образца в соотв етствии с указаниями пп. 2.2 и 2.3 насто ящ его стандарта.

2.6 . Для контроля применимост и метода для грунтов, поступающих в лабораторию, не менее 20 % общего числа образцов из каждого инженерно-геологич еского эл еме нта следует испытывать паралл ельно методом раскатывания согласно указаниям разд. 5 настоящего стандарта. М етод пр ессования допускается применять только при получении сопоставимых результатов контрольных опр ед ел ений.

ПРИЛОЖЕНИЕ 13

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТОВ В ВОДЕ

1 . Подготовку образцов грунта к испытаниям следует проводить в соответствии с указаниями пп. 10.2.1 и 10.2.2 настоящего стандарта.

2 . Провед е ние испыта ний

2.1 . Выполняют операции, указанные в пп. 10.3.1 - 10.3.3 настоящего ста ндарта.

2.2 . С помощью резиновой груши следу ют осторожно отсасывать осветленную жидкость из верхней части пикнометра в малый пикнометр, объем которого не должен превышать 60 - 80 % объема основного пикнометра. Положение мениска в малом пикнометре устанавливают согласно п. 10.3.4 настоящего стандарта, добавляя в него по каплям осветленный солевой раст вор из большого пикнометра, при этом не допуская взмучивания осадка в большом пикнометре.

Малый пикнометр с жидкостью следует вытереть насухо и взвесить.

2.3 . Сол ево й раствор из малого пикнометра и суспензию из большого пикнометра выливают, прополаскивают их дистиллиро ван ной водой, наливают дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой.

2.4 . Дал ее выполняют операции, указанные в п. 10.3.4 настоящего стандарта, и взвешива ют п икном етры с водой.

3 . Обработка результатов

3.1 . Плотность частиц засол енного грунта r sz , г/см3 вычисляют по формуле

где М0 - масса грунта в пикнометре, г;

M 1 - масса большого пикнометра (пустого) , г;

М 2 - масса большого п икнометра с водой и грунтом, г;

М 3 - масса большого пик ном етра с водой, г;

m 1 - масса малого пикнометра (пустого), г;

т 3 - ма сса малого пикнометра с водой, г;

m 4 - масса малого пикнометра с солевым раствором, г;

r z - плотность растворимых солей (допускается принимать r z = 2,20 г/см3);

r w - плотность воды при температуре испытания, г/см3.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения . 2

2. Определение влажности грунта методом высушивания до постоянной массы .. 3

3. Определение суммарной влажности мерзлого грунта . 4

4. Определение границы текучести . 4

5. Определение границы раскатывания . 5

6. Определение плотности грунта методом режущего кольца . 5

7. Определение плотности грунта методом взвешивания в воде . 6

8. Определение плотности мерзлого грунта методом взвешивания в нейтральной жидкости . 7

9. Определение плотности сухого грунта расчетным методом .. 8

10. Определение плотности частиц грунта пикнометрическим методом .. 8

11. Определение плотности частиц грунта пикнометрическим методом с нейтральной жидкостью .. 9

Приложение 1 Термины и их пояснения . 10

Приложение 2 Оборудование и материалы, необходимые для определения физических характеристик грунтов . 10

Приложение 3 Допустимая разница D результатов параллельных определений . 12

Приложение 4 Журнал определения влажности грунта . 12

Приложение 5 Журнал определения суммарной влажности мерзлого грунта методом средней пробы .. 12

Приложение 6 Журнал определения границ текучести и раскатывания пылевато-глинистых грунтов . 14

Приложение 7 Журнал определения плотности грунта методом режущего кольца . 15

Приложение 8 Журнал определения плотности грунта методом взвешивания в воде парафинированных образцов . 15

Приложение 9 Журнал определения плотности грунта методом взвешивания образца в нейтральной жидкости . 15

Приложение 10 Журнал определения плотности частиц грунта пикнометрическим методом .. 15

Приложение 11 Плотность воды при различных температурах . 16

Приложение 12 Определение границы раскатывания (пластичности) методом прессования . 16

Приложение 13 Определение плотности частиц засоленных грунтов в воде . 17

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Гост 10704 91 Гост 12815 80 Гост 2590 2006 Гост 8240 97 Гост 9 602 2005 Инструкция по переключениям в электроустановках Классификатор профессий 2015 с расшифровкой РФ Масло моторное гост НП 001 97 Пожарный гидрант гост 8220 85 Резец расточной гост Сборник удельных показателей образования отходов 1999 Сварные швы гост Сортамент Двутавров Сортамент труб стальных квадратных гост