Испытание материалов и грунтов
Классификация основана на результатах гранулометрического анализа. Общепринятой классификации по диаметру частиц не существует, так как в каждом государстве введены отличные от других критерии. При рассмотрении связных материалов в расчет берутся вязкость и гибкость.
Среди всех существующих классификаций наибольшее использование получила унифицированная система (US согласно которой существует пятнадцать групп материалов, каждому из которых присваивается литерное наименование).
Испытание грунтов
Специалисты по прокладке дорог чаще применяют классификацию AASHTO, созданную в Соединенных Штатах Америки сотрудниками Ассоциации Дорожного Строительства.
Согласно физическим характеристикам грунты можно классифицировать по:
- ✔ размеру частиц;
- ✔вариантам обработки (дробление);
- ✔степени связуемости.
Если грунт с большими частицами включает меньше 10 процентов примеси, через него хорошо проходит вода. С точки зрения утрамбовки грунта степень влагопроницаемости очень важна.
Сопротивление материала уплотнению
Различается несколько параметров, ухудшающих утрамбовку материала: сцепление кажущееся, сцепление действительное и трение. Сила трения появляется при сталкивании или взаимном движении зерен.
Этот параметр значительно снижает показатели плотности материалов с большим диаметром частиц. Связность – это показатель, больше характерный также для крупнозернистых материалов и объясняется он взаимодействиями между молекулами зерен.
Кажущееся сцепление появляется там, где в полостях материалов скапливается вода. Этот показатель наличествует практически у всех материалов, но в различной степени.
Актуальные цены 2024 года от поставщиков
Подавляющее число материалов становятся максимально плотными при определенном количестве воды, наилучшем для прилагаемой силы. То есть, обезвоженный материал более тверд и тяжелее трамбуется. Если же его намочить, то утрамбовать будет легче.
Однако при избытке воды грунт становится вязким и менее плотным. То есть, наилучший показатель плотности материала находится где-то посередине между обезвоженным и мокрым. Самый информативный способ определения этого количества влаги – анализ по Проктору.
Материалы без примесей, хорошо пропускающие влагу (щебень, песок), утрамбовываются очень хорошо как в мокром виде, так и в обезвоженном состоянии. Кажущееся сцепление уменьшает показатель плотности во время частичного насыщения грунта влагой.
Лабораторные испытания по уплотнению
Для определения наилучшего процента влаги в грунте разработан анализ на уплотнение. Чаще всего используется испытание по Проктору с применением свободно падающего гнета.
Опыт позволяет точно выявить и процентное содержание воды в материале, и наивысшую эталонную плотность. Последняя представляет собой показание плотности обезвоженного материала, вычисляемая делением веса сухой пробы к объему пробы.
Результаты испытаний
Кроме этого разработаны испытания эффективности вибрации для уплотнения. Их применяют при работе с крупнозерными, хорошо пропускающими влагу материалами. Этот опыт результативнее для больших объемов грунтов нежели исследование по Проктору.
Их же можно применять и для тестирования крупнозерных материалов.
Испытание по Проктору
Проба исследуемого материала насыпается в емкость с круглым дном, на него роняют груз несколько раз. При этом к размеру емкости предъявляются особые требования: диаметр должен быть больше чем размер самого крупного зерна, умноженного на 5.
Чаще всего при испытании мелкозернистых материалов используются емкости с диаметром днища 10 сантиметров, для крупнозернистых 15 сантиметров. Существует две разновидности испытания по Проктору:
- ✔ стандартная;
- ✔ модифицированная.
При выполнении второго вида исследования прикладывается в 4,5 раза больше силы для утрамбовки материала.
При выполнении стандартного испытания Проктора масса груза составляет приблизительно 2,5 килограммов и роняют ее с высоты 30,5 сантиметров. Весь объем материала делится на 3 части и трамбуется поэтапно.
При выполнении модифицированного испытания Проктора применяется груз массой около 4,5 килограммов, роняют его с высоты 45,7 сантиметров. Весь объем материала делится на 5 частей и трамбуется поэтапно.
Видео: Как проводят испытания грунтов
Читайте также:
Геотекстиль для дренажных систем, рекомендации по выбору
Способы уплотнения каменных пород и грунтов
Уплотнение грунтов в строительстве
