2.1. Определение плотности грунта методом парафинирования

Плотностью грунта  называется отношение массы образца грунта к его полному объему

, (19)

где m₁ – масса твердых частиц (скелета) грунта; m₂ – масса воды; V – объем образца грунта.

Плотность измеряется в г/см³ или т/м³.

Значение этой характеристики грунтов естественного сложения, не содержащих органических примесей, колеблется в больших пределах от 1,4 до 2,2 г/см³.

Для определения плотности грунта лабораторным путем используется два основных метода: метод режущих колец и метод парафинирования.

Первый метод применяется для любых, второй – только для глинистых грунтов. Определение плотности включает две операции: определение массы образца и определение его объема. Ниже рассматривается определение плотности глинистого грунта методом парафинирования. Определение плотности по кольцу излагается в указаниях по определению механических характеристик грунтов.

2.1.1. Материалы и оборудование

Технические весы, сосуд с водой и подставкой, петля из тонкой нити, нож, парафин и сосуд для его разогревания.

2.1.2. Выполнение работы

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

Образец взвешивается на технических весах с точностью до 0,1 г и парафинируется погружением на 2–3 с в нагретый до тем­пературы 57–60 °С парафин.

При этом пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке, уда­ляют. Эту операцию повторяют до образования плотной

парафино­вой пленки толщиной 0,5–1,0 мм.

Охлажденный парафинированный образец взвешивают.

Над одной из чашек технических весов устанавливается подставка, а на нее сосуд с водой так, чтобы исключить ее касание к чаше весов (или снимают подвес с чашей с серьги, уравновесив весы допол­нительным грузом).

На образец надевается петля из тонкой прочной нити со свобод­ным концом длиной 15–20 см, конец которой надевается на серьгу коромысла

весов. Нить должна обеспечить полное погружение образца в воду в процессе взвешивания. При этом образец не должен касаться дна и стенок сосуда.

Охлажденный парафинированный образец взвешивают.

Взвешенный образец вынимают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают для проверки герметичности оболочки. Если масса образца увеличилась более чем на 0,02 г по сравнению с первоначальным значением, образец следует забраковать и повторить испытание с другим образцом.

2.1.3. Обработка результатов и определение плотности

Масса образца до парафинирования m = ………….г.

Масса образца после парафинирования m_п = ……..г.

Масса образца по результату взвешивания:

• в воде (условная) m_w= ………..г;

• плотность парафина _п = ………..г;

• плотность воды _w = 1 г/см³. Принимается в соответствии с табл. 9 3.

Таблица 9

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

Плотность грунта

(20)

В этом выражении в знаменателе первая дробь определяет объем образца с парафиновой оболочкой, а вторая объем парафиновой оболочки. Таким образом, объем образца получается как разность этих двух значений.