Составление отчёта
После выполнения лабораторных работ каждый студент в тетради составляет индивидуальный отчёт.
В отчёт рекомендуется включать:
- наименование и цель учебно-исследовательской работы;
- краткие общие сведения об используемом материале и технические требования к нему, взятые из учебников, конспектов лекций и настоящих указаний;
- краткое описание выполненной работы, используемых приборов оборудования, методов испытаний;
- результаты исследований, полученные всей подгруппой, в виде сводных таблиц и графических исследований;
- выводы по проделанной работе.
Защита отчётов осуществляется по мере завершения отдельных работ на итоговом занятии. Защищая отчет, студент должен показать знание существа выполненных работ и полученных физико-механических характеристик грунтов, методов лабораторного их изучения, а также техники выполнения работ.
Лабораторная работа №1 Определение плотности (гост 5180 - 84) и вычисление удельного веса
Плотность грунта ρ – масса единицы объема грунта.
Плотность грунтов определяют как отношение массы грунта природной влажности и пористости к его объёму.
Для определения плотности грунтов применяют следующие методы:
"режущего кольца" - для глинистых и песчаных грунтов, легко поддающихся вырезке, а также форма которых не сохраняется без кольца;
"парафинирования" - для связных грунтов трудно поддающихся вырезке или склонных к крошению.
Удельным весом грунта γ называется отношение полного веса образца к полному объему, который он занимает, включая объем пор. Удельный вес грунта зависит от удельного веса частиц грунта γs, его пористости n и влажности W.
Удельный вес грунта природной влажности и пористости вычисляют по формуле:
γ=ρ∙g, кН/м3
где g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
Приборы и оборудование для определения плотности грунта: кольца-пробоотборники, весы лабораторные, бюксы, штангенциркуль, нож из нержавеющей стали с прямым лезвием.
Метод режущего кольца
Режущее кольцо должно иметь форму правильного цилиндра с заострённым снаружи нижним краем. Для глинистых грунтов внутренний диаметр режущего кольца должен быть не менее 50 мм, для песчаных грунтов - не менее 70 мм. Высота кольца должна быть не более диаметра и не менее половины диаметра, толщина стенок - не более 0,02 диаметра и не менее 1,5 мм. Кольца должны быть изготовлены из некоррозирующего металла.
Порядок работы
1. Замеряют штангенциркулем внутренние размеры кольца и определяют объём образца грунта
,
(см3)
где h - высота кольца;
D - внутренний диаметр кольца.
2. Определяют массу режущего кольца m1. Взвешивание должно проводиться на лабораторных весах с точностью до 0,01 г.
3. На выровненную поверхность монолита грунта устанавливают кольцо острым краем вниз. Слегка вдавливают кольцо в грунт, обозначая границы будущей пробы грунта. Грунт с наружной стороны у заострённого края кольца срезают острым ножом в виде столбика на 0,5-1 мм больше наружного диаметра кольца и одновременно легким надавливанием насаживают кольцо на столбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения режущего кольца.
Излишки грунта на верхнем торце пробы срезают, зачищают поверхность грунта вровень с краем кольца. Подрезают столбик грунта на расстоянии 10 мм ниже нижнего края кольца, переворачивают кольцо с грунтом, зачищают поверхность грунта.
4. Наружную поверхность кольца тщательно очищают от приставшего грунта. Кольцо вместе с грунтом взвешивают (m2). Вычисляют массу грунта в кольце (m):
m = m2 - m1 (г)
Из средней части грунта в кольце отбирают в бюксы не менее двух проб для определения природной влажности в соответствии с лабораторной работой №2.
5. Результаты испытаний заносят в таблицу 1 и вычисляют плотность грунта:
(г/см3)
Таблица 1
|
№ п/п |
Объем кольца, V, см3 |
Масса, г |
Плотность грунта, ρ, г/см3 | |||
|
кольца
m1 |
кольца с грунтом m2 |
грунта
m |
отдельной пробы |
средняя | ||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
| |
Выполняется два опыта по определению плотности грунта. Расхождение в результатах параллельных определений для однородных грунтов более 0,03 г/см3 не допускается. За плотность грунта принимают среднеарифметическое значение результатов параллельных определений.
Контрольные вопросы:
1. Что называется плотностью грунта?
2. Как определяется плотность грунта в лабораторных и полевых условиях?
3. Метод режущего кольца.
4. Что называется удельным весом грунта?
5. От чего зависит удельный вес грунта?