ДСТУ Б В.2.1-17:2009. Методи лабораторного визначення фізичних властивостей

Цей стандарт поширюється на ґрунти без жорстких структурних зв'язків та встановлює методи лабораторного визначення їх фізичних властивостей - вологості та щільності при дослідженнях ґрунтів для будівництва.

Стандарт не поширюється на великоуламкові ґрунти.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативно-правові акти та нормативні документи:

ДСТУ Б А.1.1-25-94 Система стандартизації та нормування в будівництві. Ґрунти. Терміни та визначення

ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Класифікація

ДСТУ Б В.2.1-8-2001 (ГОСТ 12071-2000) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Відбирання, упакування, транспортування і зберігання зразків

ДСТУ ГОСТ 166:2009 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия (ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76), IDT) (Штангенциркулі. Технічні умови)

ДСТУ ГОСТ 7328:2003 Гирі. Загальні технічні умови (ГОСТ 7328-2001 IDT)

ДСТУ ГОСТ 18481:2009 (ГОСТ 18481-81) Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия (Ареометри та циліндри скляні. Загальні технічні умови)

ГОСТ 3956-76 Силикагель технический. Технические условия (Силікагель технічний. Технічні умови)

ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия (Сітки дротяні ткані з квадратними вічками. Технічні умови)

ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия (Посуд та обладнання лабораторні порцелянові. Технічні умови)

ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Технические условия (Пікнометри скляні. Технічні умови)

ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия (Посуд та обладнання лабораторні скляні. Загальні технічні умови)

ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия (Ваги лабораторні загального призначення та зразкові. Загальні технічні умови)

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний (Термометри рідинні скляні. Загальні технічні вимоги. Методи випробувань)

СанПин 4607-88 Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением (Санітарні правила при роботі зі ртуттю, її сполуками та приладами зі ртутним заповнювачем)

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять.

3.1 вологість ґрунту w

Відношення маси води в об'ємі ґрунту до маси цього ґрунту, висушеного до постійної маси (ДСТУ Б А.1.1-25)

3.2 гігроскопічна вологість w_g

Вологість ґрунту в повітряно-сухому стані, тобто у стані рівноваги з вологістю і температурою навколишнього повітря (ДСТУ Б А.1.1-25)

3.3 границя текучості w_l

Вологість ґрунту, за якої ґрунт знаходиться на межі пластичного й текучого станів (ДСТУ Б А.1.1-25)

3.4 границя розкочування w_p

"границя пластичності"

Вологість ґрунту, за якої ґрунт знаходиться на межі твердого й пластичного станів

3.5 щільність ґрунту ρ

Маса одиниці об'єму ґрунту (ДСТУ Б А.1.1-25)

3.6 щільність сухого ґрунту ρ_d

"щільність скелету ґрунту"

Відношення маси ґрунту з відрахуванням маси води і льоду в його порах до його початкового об'єму (ДСТУ Б А.1.1-25, ДСТУ Б В.2.1-2 (ГОСТ 25100))

3.7 щільність часток ґрунту ρ_s

Маса одиниці об'єму твердих (скелетних) частинок ґрунту (ДСТУ Б А.1.1-25)

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

4.1 Відбір, упакування, транспортування та зберігання проб ґрунту непорушеної структури (монолітів) і порушеної структури виконують згідно з ДСТУ Б В.2.1-8 (ГОСТ 12071).

4.2 Підготовку до випробувань та визначення щільності мерзлих ґрунтів проводять у приміщенні з мінусовою температурою повітря, на зразках, які не відтавали. Перед випробуванням зразки витримують за заданої мінусової температури не менше ніж 6 год.

4.3 Метод визначення властивостей вибирають у залежності від характеристик ґрунту відповідно до таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

Властивість ґрунту, що визначається		Метод визначення	Ґрунти (область застосування методу)
Вологість	У тому числі гігроскопічна	Висушування до постійної маси	Всі ґрунти
	Сумарна	Середньою пробою	Мерзлі шаруватої та сітчастої кріогенної текстури
	Границі текучості	Пенетрація конусом	Пилувато-глинисті
	Границі розкочування	Розкочування в джгут	Те саме
	Границі розкочування	Пресування	»»
Щільність	Ґрунту	Ріжучим кільцем	Ґрунти, що легко піддаються вирізанню або не зберігають своєї форми без кільця, сипкомерзлі та з масивною кріогенною текстурою
		Зважування у воді парафінованих зразків	Пилувато-глинисті немерзлі, схильні кришитися або ті, що важко піддаються вирізанню
		Зважування у нейтральній рідині	Мерзлі
	Сухого ґрунту	Розрахунковий	Всі ґрунти
	Часток ґрунту	Пікнометричний з водою	Всі ґрунти, крім засолених та набухаючих
		Пікнометричний з нейтральною рідиною	Засолені та набухаючі
		Метод двох пікнометрів	Засолені

4.4 Фізичні властивості потрібно визначати не менше ніж для двох паралельних зразків, які відбираються з досліджуваної проби ґрунту.

4.5 Значення властивостей вираховують як середнє арифметичне за результатами паралельних визначень. Різниця між паралельними визначеннями не повинна перевищувати значень, наведених у таблиці 7.1. Якщо різниця перевищує допустиму, кількість визначень збільшують.

4.6 Дані про місце відбору проб фунту і результати визначення фізичних властивостей ґрунту записують у журналах, форма яких наведена в додатках А, Б, В, Г, Д, Е, Ж.

5 ЗАСОБИ ВИПРОБУВАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ

Перелік засобів та матеріалів, які необхідні для визначення фізичних властивостей ґрунтів, наведено в таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

N з/п

Засоби випробування та матеріали

Номер пунктів стандарту

Вологість

Щільність

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

6.10

6.11

6.12

Шафа сушильна або вакуумнасушильна

Термометр зі шкалою від 0 °Сдо 200 °С, з ціною поділки 2 °Сзгідно з ГОСТ 28498

Ексикатор згідно з ГОСТ 23932з кальцієм хлористим (згідно з чинними нормативними документами), прожареним у муфільній печі

Стаканчики скляні згідно з ГОСТ 23932 або алюмінієві ВС-1 з кришками

Шпателі металеві

Ніж із прямим лезом

Щипці тигельні

Ваги лабораторні згідно з ГОСТ 24104 з гирями згідно з І ДСТУ ГОСТ 7328

Ваги настільні циферблатні згідно з ГОСТ 24104 з гирями згідно з ДСТУ ГОСТ 7328

Ступка порцелянова та пестик згідно з ГОСТ 9147

Набір сит згідно з ГОСТ 6613

Чашка порцелянова згідно з ГОСТ 9147 або таз пластмасовий, емальований

Кільця-пробовідбірники (відповідно до табл. 6.1)

Лопатка пласка

Закінчення таблиці 5.1

N з/п

Засоби випробування та матеріали

Номер пунктів стандарту

Вологість

Щільність

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

6.10

6.11

6.12

Штангенциркуль згідно з ДСТУ ГОСТ 166 (ИСО 3599)

Прес гвинтовий

Насадка для вдавлювання кілець

Пластинки гладкі (скло, метал тощо)

Вазелін технічний

Консистентне мастило (тавот тощо)

Склянки лабораторні 0,5 лта 1 л

Підставки різні

Термометр із шкалою від 0 °С до 50 °С, з ціною поділки 0,5 °С згідно з ГОСТ 28498

Парафін

Голка, нитка, лісочка

Папір фільтрувальний

Набір ареометрів згідно з ДСТУ ГОСТ 18481 (ГОСТ 18481) з ціною поділки 0,001 г/см³ від 15 °С до 35 °С

Нейтральна рідина (гас, лігроїн тощо)

Пікнометри згідно з ГОСТ 22524

Баня піщана

Ванна з водою

Піпетка або крапельниця

Вакуумна шафа зі скляними дверцятами або насос із вакуумною тарілкою або ковпаком

Секундомір СМ-60

Вода дистильована

Балансирний конус

Лійка скляна

Посудина скляна (банка) з кришкою

Тканина бавовняна

Прес важільний або гідравлічний до 3 т

Примітка.Балансирний конус являє собою металевий пенетраційний конус (кут при вершині 30°) із двома противагами, жорстко закріпленими на ньому так, що центр ваги пристрою в робочому положенні опущений нижче вершини конуса для стійкості при вимірюваннях. Конус має кільцеву позначку в 10 ммвід вершини та загальну масу (76 ± 0,2) г. Комплектується чашкою для ґрунтової пасти й підставкою.

6 МЕТОДИ ВИПРОБУВАННЯ

6.1 Визначення вологості ґрунту методом висушування до постійної маси

Вологість ґрунту визначають як відношення маси води, вилученої із ґрунту висушуванням до постійної маси, до маси висушеного ґрунту.

6.1.1 Підготовка до випробування

6.1.1.1 Зразок ґрунту для визначення вологості відбирають масою від 15 гдо 50 г, поміщають у заздалегідь висушений, зважений і пронумерований стаканчик і щільно закривають кришкою.

6.1.1.2 Зразки ґрунту для визначення гігроскопічної вологості ґрунту масою від 10 г до 20 гвідбирають способом квартування із ґрунту в повітряно-сухому стані розтертого, просіяного крізь сито із сіткою № 1 і витриманого відкритим не менше ніж 2 год за даної температури і вологості повітря.

6.1.2Проведення випробування

6.1.2.1 Зразок ґрунту в закритому стаканчику зважують.

6.1.2.2 Стаканчик відкривають і разом із кришкою поміщають у нагріту сушильну шафу. Ґрунт висушують до постійної маси за температури (105 ± 2) °С. Загіпсовані ґрунти висушують за температури (80 ±2) °С.

6.1.2.3 Піщані ґрунти висушують протягом 3 год, а інші - протягом 5 год. Наступні висушування піщаних ґрунтів виконують протягом 1 год, інших - протягом 2 год.

6.1.2.4 Загіпсовані ґрунти висушують протягом 8 год. Наступні висушування виконують протягом 2 год.

6.1.2.5 Після кожного висушування ґрунт у стаканчику охолоджують в ексикаторі із хлористим кальцієм до температури приміщення та зважують. Висушування виконують до одержання різниці мас ґрунту зі стаканчиком при двох наступних зважуваннях не більше ніж 0,02 г.

6.1.2.6 Якщо при повторному зважуванні ґрунту, що містить органічні речовини, спостерігається збільшення маси, то за результат зважування приймають найменшу масу.

6.1.3 Обробка результатів випробування

6.1.3.1 Вологість ґрунту wу відсотках обчислюють за формулою:

де т - маса порожнього стаканчика з кришкою, г;

т₁ - маса вологого ґрунту зі стаканчиком і кришкою, г;

m₀ - маса висушеного ґрунту зі стаканчиком і кришкою, г.

Допускається подавати вологість ґрунту в часткових одиницях.

6.2 Визначення сумарної вологості мерзлого ґрунту

6.2.1Підготовка до випробування

6.2.1.1 Пробу мерзлого ґрунту із шаруватою або сітчастою кріогенною текстурою масою від 1 кгдо 3 кг(яка має не менше трьох льодяних і мінеральних прошарків кожного напрямку) поміщають у попередньо висушену, зважену та пронумеровану тару. Допускається відтавання проб ґрунту в щільно зав'язаних поліетиленових пакетах під час транспортування і зберігання.

6.2.2Проведення випробування

6.2.2.1 Пробу ґрунту в тарі зважують, дають їй розмерзтися та доводять до однорідного стану, близького до границі текучості для пилувато-глинистих ґрунтів, або повного насичення водою для піщаних ґрунтів, перемішуючи ґрунт металевим шпателем і додаючи дистильовану воду або обережно зливаючи надлишок води після її освітлення.

6.2.2.2 Ґрунт у тарі знову зважують і відбирають із нього зразки для визначення вологості перемішаного ґрунту згідно з 6.1.2 і 6.1.3.

6.2.3Обробка результатів випробування

6.2.3.1 Сумарну вологість мерзлого ґрунту w_totyвідсотках обчислюють за формулою:

де т₂- маса тари, г;

m₃- маса зразка ґрунту (з тарою), г;

m₄- маса перемішаного ґрунту (з тарою), г;

w - вологість перемішаного ґрунту, %.

6.3 Визначення границі текучості

Границю текучості визначають, як вологість приготовленої з досліджуваного ґрунту пасти, коли балансирний конус поринає під дією власної ваги за 5 с на глибину 10 мм.

6.3.1Підготовка до випробування

6.3.1.1 Для визначення границі текучості використовують моноліти або проби ґрунту порушеної структури, для яких потрібно збереження природної вологості.

Для ґрунтів, що містять органічні речовини, границю текучості визначають відразу після розкриття проби.

Для ґрунтів, що не містять органічних речовин, допускається використання зразків ґрунту в повітряно-сухому стані.

6.3.1.2 Зразок ґрунту природної вологості розминають шпателем у порцеляновій чашці або нарізають ножем у вигляді тонкої стружки (з додаванням дистильованої води, якщо це потрібно), видаливши з нього рослинні залишки, крупніші ніж 1 мм, відбирають із подрібненого ґрунту методом квартування зразок масою близько 300 гі протирають крізь сито із сіткою № 1.

Зразок витримують у закритій скляній посудині не менше 2 год.

6.3.1.3 Зразок ґрунту в повітряно-сухому стані розтирають у порцеляновій ступці або в розтиральній машині, не допускаючи дроблення часток ґрунту й одночасно видаляючи з нього рослинні залишки, крупніші ніж 1 мм, просівають крізь сито із сіткою № 1, зволожують дистильованою водою до стану густої пасти, перемішуючи шпателем, і витримують у закритій скляній посудині згідно з 6.3.1.2.

6.3.1.4 Для видалення надлишку вологи із зразків мулу виконують обтиснення ґрунтової пасти, що закладається в бавовняну тканину між аркушами фільтрувального паперу, під тиском (прес, вантаж). Ґрунтову пасту з мулу не допускається витримувати в закритій скляній посудині.

6.3.1.5. Не допускається додавати у ґрунтову пасту сухий ґрунт.

6.3.2Проведення випробування

6.3.2.1 Підготовлену ґрунтову пасту ретельно перемішують шпателем і невеликими порціями щільно (без повітряних порожнин) укладають у циліндричну чашку до балансирного конуса. Поверхню пасти загладжують шпателем урівень із краями чашки.

6.3.2.2 Балансирний конус, змазаний тонким шаром вазеліну, підводять до поверхні ґрунтової пасти так, щоб його вістря торкалось пасти. Потім плавно відпускають конус, дозволяючи йому поринати в пасту під дією власної ваги.

6.3.2.3 Занурення конуса в пасту протягом 5 с на глибину 10мм показує, що ґрунт має вологість, яка відповідає границі текучості.

6.3.2.4 При зануренні конуса протягом 5 с на глибину менше ніж 10 ммґрунтову пасту витягають із чашки, приєднують до пасти, що залишилася, додають небагато дистильованої води, ретельно перемішують і повторюють операції відповідно до 6.3.2.1 - 6.3.2.3.

6.3.2.5 При зануренні конуса за 5 с на глибину більше ніж 10 ммґрунтову пасту із чашки перекладають у порцелянову чашку, злегка підсушують на повітрі, безупинно перемішуючи шпателем і повторюють операції відповідно до 6.3.2.1-6.3.2.3.

6.3.2.6 По досягненні границі текучості (6.3.2.3) з пасти відбирають зразки масою від 15 гдо 20 гдля визначення вологості згідно з 6.1.2 і 6.1.3.

6.4 Визначення границі розкочування

Границю розкочування (пластичності) визначають як вологість приготовленої з досліджуваного ґрунту пасти, коли паста, що розкочується в джгут діаметром 3 мм, починає розпадатися на шматочки завдовжки від 3 ммдо 10 мм.

6.4.1 Підготовка до випробування

6.4.1.1 Підготовку ґрунту виконують відповідно до 6.3.1.1 -6.3.1.5 або використовують частину ґрунту від 40 гдо 50 г, підготовленого для визначення текучості.

6.4.2 Проведення випробування

6.4.2.1 Підготовлену ґрунтову пасту ретельно перемішують, беруть невеликий шматочок і розкочують долонею на скляній або пластмасовій пластинці до утворення джгута діаметром 3 мм. Якщо при цій товщині джгут зберігає зв'язність і пластичність, його збирають у грудку і знову розкочують до утворення джгута діаметром 3 мм. Розкочувати треба, злегка натискаючи на джгут, довжина джгута не повинна перевищувати ширини долоні. Розкочування продовжують доти, поки джгут не починає розпадатися за поперечними тріщинами на шматочки завдовжки від 3 ммдо 10 мм.

6.4.2.2 Шматочки джгута, що розпадається, збирають у стаканчики, які накриваються кришками. Коли маса ґрунту в стаканчиках досягне від 10 гдо 15 г, визначають вологість відповідно до 6.1.2 і 6.1.3.

6.5 Визначення границі розкочування (пластичності) методом пресування

Границю розкочування допускається визначати як вологість ґрунтової пасти, що встановлюється після її пресування в контакті із целюлозою (фільтрувальним папером) під тиском 2 Мпа (20 кгс/см²) до завершення водовіддачі ґрунту.

6.5.1 Проведення випробування

6.5.1.1 Шаблон завтовшки 2 мміз отвором 5 смукладають на бавовняну тканину та заповнюють ґрунтовою пастою, підготовленою згідно з 6.3.1.1 - 6.3.1.5. Надлишок пасти зрізують ножем на рівні з поверхнею шаблону. Шаблон видаляють, а отриманий зразок покривають зверху такою ж тканиною.

6.5.1.2 Знизу та зверху підготовленого зразка укладають по 20 аркушів фільтрувального паперу розміром 9 смх 9 см. Підготовлений зразок поміщають між дерев'яними або металевими пластинками і створюють за допомогою преса тиск 2 МПа (20 кгс/см²) протягом 10 хв.

6.5.1.3 Потім контролюють завершення водовіддачі ґрунту. Для цього знімають тиск преса, виймають зразок і, видаливши фільтрувальний папір і тканину, згинають зразок навпіл.

Якщо зразок на згині дає тріщину, то границю розкочування вважають досягнутою.

6.5.1.4 За відсутності тріщини визначення повторюють на новій порції пасти, збільшивши тривалість пресування на 10 хв у порівнянні із тривалістю попереднього випробування. Повторні пресування повторюють доти, поки не буде досягнута границя розкочування ґрунту відповідно до 6.5.1.3.

6.5.1.5 Після досягнення границі розкочування відразу визначають вологість зразка відповідно до 6.1.1 і6.1.2.і

6.5.1.6 Для контролю застосовності методу для ґрунтів, які надходять до лабораторії, не менше ніж 20 % загального числа зразків із кожного інженерно-геологічного елемента випробовують паралельно методом розкочування відповідно до 6.4. Метод пресування допускається застосовувати тільки при одержанні порівняного результату контрольних визначень.

6.6 Визначення щільності ґрунту методом ріжучого кільця

Щільність ґрунту визначається відношенням маси зразка ґрунту до його об'єму.

6.6.1 Підготовка до випробування

6.6.1.1 Згідно з таблицею 6.1 вибирають ріжуче кільце-пробовідбірник.

6.6.1.2 Кільця-пробовідбірники виготовляють із сталі з антикорозійним покриттям або з інших матеріалів, що не поступаються за твердістю та корозійною стійкістю.

6.6.1.3Кільця нумерують, вимірюють внутрішній діаметр і висоту та зважують. За результатами вимірювань вираховують об'єм кільця з точністю до 0,1 см³.

6.6.1.4 Пластинки із гладкою поверхнею (зі скла, металу тощо) нумерують та зважують.

Таблиця 6.1

Найменування та стан ґрунтів	Розміри кільця-пробовідбірника
Найменування та стан ґрунтів	товщина стінки, мм	діаметр внутрішній d,мм	висота h, мм	кут заточки зовнішнього краю, що ріже
Немерзлі пилувато-глинисті ґрунти	1,5-2,0	≥ 50	0,8d≥ h> 0,3d	Не більше ніж 30°
Немерзлі та сипкомерзлі піщані ґрунти	2,0-4,0	≥ 70	d ≥ h > 0,3 d	Те саме
Мерзлі пилувато-глинисті ґрунти	3,0-4,0	≥ 80	h= d	45°

6.6.2Проведення випробування

6.6.2.1 Кільце-пробовідбірник змазують із внутрішньої сторони тонким шаром вазеліну або консистентного мастила.

6.6.2.2 Верхню зачищену площину зразка ґрунту вирівнюють, зрізуючи надлишки ґрунту ножем, установлюють на ній ріжучий край кільця та гвинтовим пресом або вручну через насадку злегка вдавлюють кільце в ґрунт, фіксуючи межу зразка для випробувань. Потім ґрунт зовні кільця обрізають на глибину від 5 мм до 10 мм нижче ріжучого краю кільця, формуючи стовпчик діаметром на 1 мм або 2 мм більше ніж зовнішній діаметр кільця. Періодично, у міру зрізання ґрунту, легким натиском преса або насадки насаджують кільце на стовпчик ґрунту, не допускаючи перекосів. Після заповнення кільця ґрунт підрізають від 8 мм до 10 мм нижче ріжучого краю кільця й відокремлюють його.

Ґрунт, що виступає за краї кільця, підрізають ножем, зачищають поверхню ґрунту на рівні з краями кільця й закривають торці пластинками.

При пластичному або сипкому ґрунті кільце плавно, без перекосів, вдавлюють у нього та видаляють ґрунт навколо кільця. Потім зачищають поверхню ґрунту, накривають кільце пластинкою і підхоплюють його знизу пласкою лопаткою.

6.6.2.3 Кільце із ґрунтом і пластинками зважують.

6.6.3 Обробка результатів вимірювання

6.6.3.1 Щільність ґрунту р в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:

де m₁- маса ґрунту з кільцем і пластинками, г;

т₀-маса кільця, г;

т₂- маса пластинок, г;

V - внутрішній об'єм кільця, см³.

6.7 Визначення щільності ґрунту методом зважування у воді

6.7.1Підготовка до випробувань

6.7.1.1 Вирізують зразок ґрунту об'ємом не менше ніж 50 см³ і надають йому округлої форми, зрізуючи гострі виступні частини.

6.7.1.2 Зразок обв'язують тонкою міцною ниткою з вільним кінцем завдовжки від 15 смдо 20 смі петлею для підвішування до серги ваг.

6.7.1.3 Парафін, що не містить домішок, нагрівають до температури від 57 °С до 60 °С.

6.7.2Проведення випробування

6.7.2.1 Обв'язаний ниткою зразок ґрунту зважують.

6.7.2.2 Зразок ґрунту покривають парафіновою оболонкою, занурюючи його у нагрітий парафін на 2 с або 3 с. При цьому бульбашки повітря, виявлені в застиглій парафіновій оболонці, видаляють, проколюючи їх і загладжуючи місця проколів нагрітою голкою. Цю операцію повторюють до утворення щільної парафінової оболонки.

6.7.2.3 Охолоджений парафінований зразок зважують.

6.7.2.4 Потім парафінований зразок зважують у посудині з водою. Для цього над чашею ваг встановлюють підставку для посудини з водою так, щоб унеможливити її дотик до чаші ваг (або знімають підвіс із чашею з серги, зрівноваживши ваги додатковим вантажем). До серги коромисла підвішують зразок і опускають у посудину з водою. Об'єм посудини й довжина нитки мають забезпечувати повне занурення зразка у воду. При цьому зразок не повинен торкатися дна і стінок посудини.

Примітка.Допускається застосовувати метод зворотного зважування. На чашу циферблатних ваг установлюють посудину з водою і зважують її. Потім у рідину занурюють зразок, підвішений до штатива, і знову зважують посудину з водою й зануреним у неї зразком.

6.7.2.5 Зважений зразок виймають із води, промокають фільтрувальним папером і зважують для перевірки герметичності оболонки. Якщо маса зразка збільшилася більш ніж на 0,02 г у порівнянні з первісною, зразок слід забракувати та повторити випробування з іншим зразком.

6.7.3 Обробка результатів випробування

6.7.3.1 Щільність ґрунту р у грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою

6.8 Визначення щільності мерзлого ґрунту методом зважування у нейтральній рідині

6.8.1Підготовка до випробування

6.8.1.1 Зразок ґрунту і нейтральна рідина (гас, лігроїн тощо) повинні мати мінусову температуру.

6.8.1.2 Зразок ґрунту відбирають округлої форми масою від 100 гдо 150 гі обв'язують ниткою (6.7.1.2). Для ґрунтів із сітчастою або шаруватою кріогенною структурою маса зразка може бути збільшена.

6.8.1.3 Визначають щільність нейтральної рідини ареометром за температури випробування.

6.8.2Проведення випробування

6.8.2.1 Обв'язаний ниткою зразок ґрунту зважують.

6.8.2.2 Потім зразок зважують, зануривши його в нейтральну рідину. Зважування виконують відповідно до 6.7.2.4.

6.8.3 Обробка результатів випробування

6.8.3.1 Щільність ґрунту р в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:

де т - маса зразка (до занурення), г;

m₁ - результат зважування зразка в нейтральній рідині - різниця мас зразка та витиснутої ним рідини, г;

ρ_п_l - щільність нейтральної рідини за температури випробувань, г/см³.

6.8.3.2 При застосуванні методу зворотного зважування щільність ґрунту р в грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:

де т і ρ_п_l- ті самі, що й у формулі (6.6);

m₃ - маса посудини з нейтральною рідиною, г;

m₄ - маса посудини з нейтральною рідиною та зануреним у неї зразком, г.

6.9 Визначення щільності сухого ґрунту розрахунковим методом

6.9.1 Для визначення щільності сухого ґрунту попередньо визначають вологість ґрунту і його щільність при цій вологості відповідно до 6.1, 6.2 та 6.6 - 6.8.

6.9.2 Щільність сухого ґрунту p_dв грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:

де ρ - щільність ґрунту, г/см³;

w - вологість ґрунту, %.

6.10 Визначення щільності часток ґрунту пікнометричним методом

Щільність часток ґрунту визначається відношенням маси часток ґрунту до їх об'єму.

6.10.1 Підготовка до випробування

6.10.1.1 Пробу ґрунту в повітряно-сухому стані подрібнюють у порцеляновій ступці, відбираютьметодом квартування середню пробу масою від 100 гдо 200 гі просівають крізь сито із сіткою № 2, залишок на ситі розтирають у ступці й просівають крізь те ж сито.

6.10.1.2 Із перемішаної середньої проби беруть наважку ґрунту з розрахунку 15 гна кожні100 мл ємності пікнометра і висушують до постійної маси згідно з 6.1.1 і 6.1.2. Наважку заторфованого ґрунту або торфу відбирають із середньої проби з розрахунку 5 гсухого ґрунту на кожні 100 млємності пікнометра, яка у цьому випадку повинна бути не менше ніж 200 мл.

Допускається використовувати ґрунт у повітряно-сухому стані, визначивши його гігроскопічну вологість.

6.10.1.3 Дистильовану воду кип'ятять протягом 1 год і Зберігають у закупореній сулії.

6.10.2 Проведення випробування

6.10.2.1 Пікнометр, наповнений на 1/3 дистильованою водою, зважують. Потім через лійку всипають у нього висушений ґрунт і знову зважують.

6.10.2.2 Пікнометр із водою та ґрунтом збовтують і ставлять кип'ятити на піщану баню. Тривалість спокійного кип'ятіння (з початку кипіння) повинна становити: для пісків і супісків - 0,5 год, для суглинків і глин - 1 год.

6.10.2.3 Після кип'ятіння пікнометр остуджують й доливають дистильованою водою до мірноїпозначки на горлечку, а якщо пікнометр із капіляром у пробці, -до шийки пікнометра.

Пікнометр охолоджують до кімнатної температури у ванні з водою. Температуру пікнометра визначають за температурою води у ванні, яку вимірюють з точністю до ±0,5 °С термометром, розташованим у середній частині ванни між пікнометрами.

6.10.2.4 Після охолодження пікнометра виправляють положення меніска води в ньому, додаючи із крапельниці дистильовану воду. У пікнометрі з мірною позначкою низ меніска повинен збігатися з нею. Можливі краплі води вище позначки видаляють фільтрувальним папером. Пікнометр ізкапіляром доливають приблизно до середини шийки пікнометра, закривають пробку та видаляютьводу, що виступила з капіляра, фільтрувальним папером. Перевіряють відсутність бульбашокповітря під пробкою та при їх наявності знову доливають воду.

Пікнометр витирають зовні й зважують.

6.10.2.5 Далі виливають вміст пікнометра, обполіскують його, наливають у нього дистильовануводу й витримують у ванні з водою за тієї самої температури. Потім виконують операції відповіднодо 6.10.2.4 і зважують пікнометр із водою.

6.10.2.6 При великій кількості випробувань необхідно заздалегідь визначити об'єми пікнометрів(до мірної позначки) та їх вагу з водою за різних температур, що знаходяться в температурномуінтервалі випробувань.

Об'єм пікнометра V_nвкубічних сантиметрах обчислюють за формулою:

6.11 Визначення щільності часток ґрунту пікнометричним методом з нейтральною рідиною

6.11.1 Підготовка до випробування

6.11.1.1 Підготовку проби ґрунту виконують згідно з 6.10.1.1 та 6.10.1.2.

6.11.1.2 Нейтральна рідина (наприклад, гас) має бути зневоднена та профільтрована. Гас збезводнюють шляхом збовтування його із силікагелем (згідно з ГОСТ 3956), прожареним у муфельнійпечі за температури 500 °С упродовж 4 год. Силікагель беруть із розрахунку 250 гна 1 лгасу.

Щільність гасу після зневоднювання й очищення встановлюють за допомогою ареометра.

6.11.2 Випробування проводять згідно з 6.10.2.1 - 6.10.2.4, застосовуючи зневоднений гасзамість дистильованої води і вакуумування замість кип'ятіння: ступінь розрядження при вакуумуванні визначають за початком виділення бульбашок повітря; вакуумування продовжують до припинення виділення бульбашок, але не менше ніж 1 год. При всіх зважуваннях температура гасуповинна бути постійною у межах ± 1 °С.

6.11.3 Обробка результатів випробування

Щільність часток засоленого або набухаючого ґрунту p_sв грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:

де m₀- маса сухого ґрунту, г;

m₁ - маса пікнометра з гасом і ґрунтом, г;

т₂- маса пікнометра з гасом, г;

ρ_nl - щільність гасу за температури випробування, г/см³.

6.12 Визначення щільності часток засолених ґрунтів у воді

Підготовку зразків ґрунту до випробувань проводять згідно з 6.10.1.1 та 6.10.1.2.

6.12.1 Проведення випробування

6.12.1.1 Виконують операції відповідно до 6.10.2.1 -6.10.2.3.

6.12.1.2 За допомогою гумової груші обережно відсмоктують освітлену рідину з верхньої частини пікнометра в малий пікнометр, об'єм якого не повинен перевищувати об'єму основного пікнометра від 60 % до 80 %. Положення меніска в малому пікнометрі встановлюють згідно з 6.10.2.4, додаючи в нього по краплях освітлений сольовий розчин з великого пікнометра, при цьому не допускаючи каламучення осаду у великому пікнометрі.

Малий пікнометр із рідиною витирають насухо та зважують.

6.12.1.3 Сольовий розчин із малого пікнометра та суспензію з великого пікнометра виливають,прополіскують їх дистильованою водою, наливають дистильовану воду і витримують у ванні з водою.

6.12.1.4 Далі виконують операції згідно з 6.10.2.4 і зважують пікнометри з водою.

6.12.2 Обробка результатів випробування

Щільність часток засоленого ґрунту ρ_szв грамах на кубічний сантиметр обчислюють за формулою:

де M₀ - маса ґрунту в пікнометрі, г;

M₁ - маса великого пікнометра (порожнього), г;

M₂ - маса великого пікнометра з водою та ґрунтом, г;

M₃- маса великого пікнометра з водою, г;

m₁- маса малого пікнометра (порожнього), г;

m₃- маса малого пікнометра з водою, г;

m₄- маса малого пікнометра із сольовим розчином, г;

ρ_z - щільність розчинних солей (допускається приймати ρ_z= 2,20 г/см³);

ρ_w - щільність води за температури випробування, г/см³.

7 ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБКИ ВИМІРЮВАНЬ

7.1 Оцінювання похибки вимірювань фізичних властивостей ґрунтів проводять за обов'язковою для використання таблицею 7.1.

Таблиця 7.1 -Допустимі різниці Л результатів паралельних визначень

	Вологість ґрунту w, %
	від 1 до 5	більше ніж 5до10	більше ніж 10до 50			більше ніж 50до 100	більше ніж 100
Δ, %	0,2	0,6	2,0			4,0	5,0
	Вологість ґрунту на границі текучості wL, %
	до 80				80 та більше
Δ, %	2,0				4,0
	Вологість ґрунту на границі розкочування w_p, %
	до 40				40 та більше
Δ, %	2,0				4,0
	Щільність ґрунту р, г/см³
	піщані ґрунти			пилувато-глинисті ґрунти
Δ, г/см³	0,04				0,03
	Щільність часток ґрунту p_s, г/см³
	до 2,75				2,75 та більше
Δ, г/см³	0,02				0,03

7.2 При обробці результатів випробувань щільність обчислюють із точністю до 0,01 г/см³, вологість до 30 % - з точністю до 0,1 %, вологість 30 % і вище - з точністю до 1 %.

7.3Похибка вимірювань маси (зважування) не має перевищувати при масі:

від 10 до 1 000г..... 0,02г

від 1 до 5 000 г..... 5г.

7.4 Похибка вимірювань внутрішнього діаметра та висоти кільця-пробовідбірника не більше ніж 0,1 мм.

8 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

8.1 До самостійної роботи з лабораторного визначення фізичних властивостей допускаються особи не молодше 18 років, що пройшли медичну комісію, навчання та атестовані за правилами технічної безпеки, пожежної безпеки, електробезпеки та охорони праці.

8.2 Виконувати лабораторну роботу дозволяється за наявності засобів індивідуального захисту (респіратор, бавовняний халат, гумові рукавички, захисні окуляри) та витяжної вентиляції.

8.3 На всіх ділянках робіт повинні бути попереджувальні написи та інструкції з експлуатації приладів.

8.4При роботі зі ртутними термометрами необхідно додержуватись вимог СанПиН 4607.

ДОДАТОК А

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ВОЛОГОСТІ ҐРУНТУ

№ з/п	Дата	Лабораторний номерзразка	Номер виробки	Глибина відбору проби грунту, м	Номер стаканчика	Маса стаканчика з кришкою т, г	Маса вологого грунту зістаканчиком та кришкою т, г	Маса висушеного ґрунту зі стаканчиком та кришкою m₀, г		Вологість w, %
№ з/п	Дата	Лабораторний номерзразка	Номер виробки	Глибина відбору проби грунту, м	Номер стаканчика	Маса стаканчика з кришкою т, г	Маса вологого грунту зістаканчиком та кришкою т, г	перше зважування	друге зважування	окремої проби	середня
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Виконавець__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив___________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК Б

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ СУМАРНОЇ ВОЛОГОСТІ МЕРЗЛОГО ҐРУНТУ МЕТОДОМ СЕРЕДНЬОЇ ПРОБИ

№ з/п	Дата	Лабораторний номерзразка	Номер виробки	Глибина відбору проби грунту, м	Номер тари	Маса тари т₂,г	Маса зразка грунту з масою тари т₃,г	Маса перемішаного грунту та тари m₄, г	Номер стаканчика	Маса стаканчика з кришкою т, г	Маса вологого грунту зісклянкою та кришкою т, г	Маса висушеного ґрунту зі стаканчиком та кришкою m₀, г
												перше зважування	друге зважування
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14

Виконавець__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив___________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК В

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЦЬ ТЕКУЧОСТІ ТА РОЗКОЧУВАННЯ ПИЛУВАТО-ГЛИНИСТИХ ҐРУНТІВ

Границя текучості

Границя розкочування

№ з/п

Дата

Лабораторний номерзразка

Номер виробки

Глибина відбору проби грунту, м

Номер стаканчика

Маса стаканчика з кришкою т, г

Маса вологого грунту зістаканчикомта кришкою т₁,г

Маса висушеного ґрунту зі стаканчикомта кришкою m₀, г

Границя текучості

w_L, %

Номер стаканчика

Маса стаканчика з кришкою т, г

Маса вологого грунту зістаканчикомта кришкою т₁,г

Маса висушеного ґрунту зі стаканчикомта кришкою m₀, г

Границя розкочування

w_p, %

Число пластичності,l_p, %, l_p= w_L- w_p

Примітки

перше зважування

друге зважування

окремої проби

середня

перше зважування

друге зважування

окремої проби

середня

Виконавець__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив___________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК Г

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ РІЖУЧОГО КІЛЬЦЯ

№ з/п

Дата

Лабораторний номерзразка

Номер виробки

Глибина відбору проби грунту, м

Номер кільця

Номер пластинок

Маса кільця з ґрунтом та пластинками m₁, г

Маса кільця т₀, г

Маса пластинок, г

Маса грунту, г

Об΄єм грунту V, см³

Щільність ґрунту р, г/см³

верхньої

нижньої

верхньої

нижньої

зразка

середня

Виконавець_________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК Д

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ ЗВАЖУВАННЯ У ВОДІ ПАРАФІНОВАНИХ ЗРАЗКІВ

№ з/п	Дата	Лабораторний номер зразка	Номер виробки	Глибина відбору проби ґрунту, м	Маса, г				Щільність ґрунту р, г/см³
№ з/п	Дата	Лабораторний номер зразка	Номер виробки	Глибина відбору проби ґрунту, м	ґрунту до парафінування	парафінованого ґрунту	парафінованого ґрунту уводі	контрольне зважування парафінованого ґрунту	зразка	середня
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Виконавець__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив___________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК Е

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ ЗВАЖУВАННЯ ЗРАЗКІВ У НЕЙТРАЛЬНІЙ РІДИНІ

№ з/п	Дата	Лабораторний номер зразка	Номер виробки	Глибина відбору проби ґрунту, м	Маса, г		Температура рідини, °С	Щільність нейтральної рідини ρ, г/см³	Щільніст ρ, г/см³
					Маса, г				зразка	середня
					зразка у повітрі	зразка у нейтральній рідині			зразка	середня
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Виконавець_________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК Ж

(довідковий)

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ ПІКНОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ

№ з/п

Дата

Лабораторний номер зразка

Номер виробки

Глибина відбору проби ґрунту, м

Номер пікнометра

Маса, г

Щільністьґрунту ρ,г/см³

пікнометра, заповненого водою

(гасом)на ½ його ємкості

пікнометра, заповненого водою

(гасом)на ½ його ємкості та грунтом

пікнометра зводою (гасом)та грунтом

пікнометра зводою (гасом)

сухого грунту

Температура води (гасу), °С

зразка

середня

Виконавець__________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

Перевірив___________________________________

посада, підпис, ініціали, прізвище

ДОДАТОК И

(довідковий)

ЩІЛЬНІСТЬ ВОДИ ПРИ РІЗНИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Температура, °С	Щільність, г/см³
0-12	1,000
12-18	0,999
19-23	0,998
24-27	0,997
29-30	0,996
31-33	0,995

Код УКНД 13.080.20;93.020

Ключові слова: випробування, вологість, ґрунт, лабораторне обладнання, пластичність, розкочування, щільність.

Опубліковано в В.2.1

теги

Останні з

Схожі матеріали (за тегом)

Детальніше в цій категорії: « ДСТУ Б В.2.1-16:2009 Зміна № 1 ДСТУ Б В.2.1-18:2009. Метод вимірювання теплопровідності мерзлих ґрунтів »

вгору

ДСТУ Б В.2.1-17:2009. Методи лабораторного визначення фізичних властивостей

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Мінрегіонбуд України

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Методы лабораторного определения физических характеристик

Bases and foundations of buildings and structures

Laboratory methods for determination of physical characteristics

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Вологість

Щільність

Ґрунту

5 ЗАСОБИ ВИПРОБУВАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ

Номер пунктів стандарту

Папір фільтрувальний

6 МЕТОДИ ВИПРОБУВАННЯ

6.1 Визначення вологості ґрунту методом висушування до постійної маси

6.2 Визначення сумарної вологості мерзлого ґрунту

6.3 Визначення границі текучості

6.4 Визначення границі розкочування

6.5 Визначення границі розкочування (пластичності) методом пресування

6.6 Визначення щільності ґрунту методом ріжучого кільця

6.7 Визначення щільності ґрунту методом зважування у воді

6.8 Визначення щільності мерзлого ґрунту методом зважування у нейтральній рідині

6.9 Визначення щільності сухого ґрунту розрахунковим методом

6.10 Визначення щільності часток ґрунту пікнометричним методом

6.11 Визначення щільності часток ґрунту пікнометричним методом з нейтральною рідиною

6.12 Визначення щільності часток засолених ґрунтів у воді

7 ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБКИ ВИМІРЮВАНЬ

8 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

ДОДАТОК А

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ВОЛОГОСТІ ҐРУНТУ

ДОДАТОК Б

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ СУМАРНОЇ ВОЛОГОСТІ МЕРЗЛОГО ҐРУНТУ МЕТОДОМ СЕРЕДНЬОЇ ПРОБИ

ДОДАТОК В

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЦЬ ТЕКУЧОСТІ ТА РОЗКОЧУВАННЯ ПИЛУВАТО-ГЛИНИСТИХ ҐРУНТІВ

Границя розкочування

ДОДАТОК Г

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ РІЖУЧОГО КІЛЬЦЯ

ДОДАТОК Д

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ ЗВАЖУВАННЯ У ВОДІ ПАРАФІНОВАНИХ ЗРАЗКІВ

ДОДАТОК Е

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ МЕТОДОМ ЗВАЖУВАННЯ ЗРАЗКІВ У НЕЙТРАЛЬНІЙ РІДИНІ

ДОДАТОК Ж

ЖУРНАЛ ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ ПІКНОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ

Дата

ДОДАТОК И

ЩІЛЬНІСТЬ ВОДИ ПРИ РІЗНИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Останні з

Схожі матеріали (за тегом)

Підпишіться на новини будівництва:

ДБН, ГОСТ, СНиП, ДСТУ, ЕВРОКОДЫ:

Новини партнерів:

Вибір редакції:

НОВИНИ:

Новини партнерів: