|
Лабораторный №
образца
|
№ бюксы
|
Масса бюксы, г
|
Масса, г
|
Влажность в
долях единицы
|
|
|
пустой m, г
|
С влажным
грунтом m1, г
|
с сухим грунтом
m2, г
|
Выпаренной
водой m1 - m2, г
|
Сухого грунта m2 - m1, г
|
Отдельные пробы
|
средние
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1.2
Определение плотности грунта
Плотностью (объемным весом) ρ называется масса единицы объема грунта в естественном состоянии
(кг/м3).
ρ=
.
Для определения плотности грунта (объемного веса) применяют (по
ГОСТ 5182-78):
. Метод режущего кольца.
. Метод парафинирования.
Метод режущего кольца применим в том случае, когда грунт поддается
вырезке и когда объем и форма отбираемого образца грунта могут быть сохранены
только при помощи жесткой тары (кольца).
Определение плотности этим методом выполняется с помощью
специальных колец из некоррозирующего металла имеющих с внешней стороны скос в
виде резца. Внутренний диаметр режущего кольца должен быть не менее 50 мм для
глинистых грунтов и не менее 70 мм для песчаных грунтов. Высота кольца не более
диаметра и не менее половины диаметра со стенками толщиной не более 0,02
диаметра и не менее 1,5 мм. Угол заточки наружного режущего края кольца ≤
30°,
Необходимое оборудование:
. Весы лабораторные с разновесами.
. Режущие кольца, диаметром не менее 50 мм.
. Две плоских пластинки из металла (стекла) с гладкой
поверхностью.
. Нож.
Методика определения
. Смазать с внутренней стороны техническим вазелином и определить
массу m пустого ревущего кольца V = 50 см3 (m, г).
. Режущее кольцо ставят острым краем на выровненную поверхность
монолита грунта с помощью специальной насадки.
. Заполнить режущее кольцо грунтом, последовательней вдавливая его
вертикально в грунт, при одновременной подрезке грунта вокруг кольца по
горизонтальные плоскостям. Песчаным грунтом кольцо заполняют, вдавливая его в
грунт без подрезки.
. Взвесить кольцо с грунтом и пластинками (m1, г).
. Определить объемную массу грунта по формуле:
ρ=
; г/м3
Для каждого образца грунта количество параллельных определений
устанавливают в зависимости от степени неоднородности грунта, точности
определений и конструктивных особенностей здания, но не менее шести, а в
учебных целях можно ограничиться двумя.
Расхождение в конечных результатам для однородных грунтов
допускается не более 0,03 г/см3.
За плотность грунта принимают среднее арифметическое значений
параллельных определений.
Данные определения заносят в журнал лабораторных работ.
1.3
Определение плотности частиц грунта (по РОСТ 5181-78)
Плотностью частиц грунта (удельным весом)
называется отнесение массы сухого грунта к объему твердой части этого грунта.
ρs=
; г/см3
где
mc - масса сухого грунта, г;
Vs - объем твердой части этого грунта, см3.
Плотностью частиц грунта ρs характеризуется его минералогическим
составом и является для конкретного образца величиной постоянной, не зависящей от
плотности сложения к влажности.
Плотность частиц грунта определяют пикнометрическим методом с
помощью специальных мерных колб (пикнометров) вместимостью не менее 100 см3.
Точность определения массы грунта и пикнометра 0,01 г. Для каждого
образца грунта производят параллельно два определения. Расхождение в
определениях более чем 0,02 г/см3 не допускается.
Необходимое оборудование:
. Технические весы с разновесами.
. Пикнометр вместимостью не менее 100 см3.
. Капельница с пипеткой.
. Термометр с шкалой 0-50°С.
. Фарфоровая ступка с пестиком.
. Сито с сеткой № 2 с размеров отверстий 2 мм.
. Дистиллированная вода.
. Фильтровальная бумага.
Методика определения.
. Образец грунта, высушенный до постоянной массы измельчить в
ступке к просеять через сито с отверстиями 2,0 мм. Для испытания берется
навеска грунта 15 - 20 г.
. Взвесить сухой чистый пикнометр (m1, г).
. Навеску грунта через воронку осторожно высыпать в пикнометр и
определить массу с грунтом (m2, г).
. Определить массу введенного в пикнометр грунта в абсолютно сухом
состоянии, т.е. без гигроскопической влаги (m2-m1, г).
. Налить в пикнометр приблизительно до половины его объема
дистиллированной воды и осторожно взболтать до получения суспензии и кипятить
на песчаной или водяной бане, не допуская разбрызгивания (для удаления
адсорбированного воздуха и расчленения агрегатов глинистого грунта) в течение
30 мин для песков и супесей и 60 мин для суглинков и глин. Наличие грунтовых
частиц на внутренних стенках пикнометра выше уровня воды не допускается. Так
как студент выполняет работу с чистым кварцевым песком средней крупности, то
опыт можно проводить без кипячения суспензии, ограничиваясь взбалтыванием колбы
в течение 1-2 мин.
. Охладить пикнометр с суспензией до комнатной температуры и
долить в него капельницей дистиллированную воду до мерной черты, нанесенной на
горлышке, Температуру суспензии замерить с точностью до 0,5°С.
Наружная поверхность и внутренняя поверхность горлышка выше мерной
черты должны быть чистыми и сухими.
Протереть горлышко пикнометра фильтровальной бумагой и взвесить
его (m3, г).
. Вылить из пикнометра суспензию, промыть его, заполнить
дистиллированной водой до мерной черты, протереть горлышко и взвесить, (m4, г).
. Вылить дистиллированную воду из пикнометра и поставить его
сушить, а данные занести в табл. журнала.
Таблица
|
№ опыта
|
Масса
пикнометра, г
|
Плотность
частиц грунта ρ г/см3
|
|
пустого, m1
|
С грунтом, m2
|
С грунтом и
водой, m3
|
С водой, m4
|
Из опыта
|
средняя
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Определить плотность частиц грунта
ρs=
Где ρs = 1
г/см3 - плотность воды.
Плотность частиц грунта зависит от минералогического состава. Для
ориентировочных подсчетов можно принимать значения плотности, приведенные в
таблице.
|
Наименование грунта
|
Плотность ρ; г/см
|
|
Пески Супеси
Суглинки Глина Лессовидные суглинки
|
2,66 2,70 2.71
2,74 2.68
|
1.4
Определение расчетных характеристик песчаного грунта
1. Коэффициент пористости - e:
где ρs -
плотность частиц грунта
(г/см3); ρ -
плотность грунта (г/см3); ρw - весовая (природная) влажность грунта.
Согласно табл.5 СНиП II-I5-74 песчаные грунты классифицируются по плотности в
зависимости от величины коэффициента пористости e, полученного па результатам лабораторных испытаний образцов
грунта природного сложения.
G =
=
Где: w - природная влажность грунта в долях
единицы;
е - коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности.
Степень влажности характеризует степень заполнения пор грунта
водой. Описательная часть
Данная программа позволяет определить основные физические
характеристики песчаного грунта:
1. Определение влажности грунта W:
2. Определить объемную массу грунта по
формуле:
ρ=; г/м3
. Определить плотность частиц грунта:
ρs=
. Коэффициент пористости - e:
. Степень влажности - G:
G =
=
.
Описание переменных
|
П\Н
|
Назначение
переменной
|
Единицы
измерения
|
Переменная
|
|
1
|
m - масса пустого просушенного стаканчика
|
г
|
m
|
|
2
|
m1 - масса стаканчика с грунтом
|
г
|
m1
|
|
3
|
m2 - масса стаканчика c высушенным и охлажденным грунтов
|
г
|
m2
|
|
4
|
W - влажность грунта в долях единицы
|
|
W
|
|
5
|
ρ
- объемная масса грунта
|
г/м3
|
P
|
|
6
|
m - масса пустого ревущего кольца
|
г
|
m
|
|
7
|
m1-масса кольцо с грунтом и пластинками
|
г
|
m1
|
|
8
|
ρs -
плотность частиц грунта
|
г/м3
|
Ps
|
|
9
|
m1 - масса сухого чистого пикнометра
|
г
|
m1
|
|
10
|
m2
- масса с грунтом
|
г
|
m2
|
|
11
|
m3 - масса с грунтом и водой
|
г
|
m3
|
|
12
|
m4
- масса с водой
|
г
|
m4
|
|
13
|
e - коэффициент пористости
|
|
e
|
G - Степень влажности
|
|
G
|
|
15
|
ρw
- весовая (природная)
влажность грунта
|
г/см3
|
Pw
|
Блок-схема программа
Пример выполнения работы.
Запуск программы осуществляется при
загрузке файла Grunt. exe. Этот процесс можно осуществить при помощи двойного щелчка левой
кнопкой манипулятора мышь по соответствующей иконке, либо щёлчком правой кнопки
мыши по этой иконке и выбором команды "открыть".
На экране компьютера появляется главная
форма приложения с меню. При нажатии на кнопку " Выполнение работы"
всплывают четыре строчки (рис.1) при нажатии на которые появляются
соответствующие окна с выполнением работы.
Рис.1
При нажатии на кнопку " Опр.
влажности грунта" появляется окно (рис.2). В окне представлена
теоретическая часть с ходом выполнения данной работы. Прочитав теорию и
определив исходные параметры (например: m, m1 и др.) вносим их в
таблицу в соответствующие колонки.
песчаный грунт физическая характеристика
Рис.2
После внесения значений в таблицу для
вычисления необходимых значений нажимаем кнопку " Расчет" и в ячейках
таблицы появляются вычисленные значения искомых параметров (рис.3).
Рис.3
Проверка вычислений:
=
,
=
.
Для завершения работы с программой нужно нажать кнопку
"Выход".
Приложение А.
Текст программы
program Grunt;,in 'Main.
pas' {MainForm},in 'Part1. pas' {FormPart1},in 'Part2. pas' {FormPart2},in 'Part3.
pas' {FormPart3},in 'Part4. pas' {FormPart4};
{$R *. res}. Initialize;.
CreateForm (TMainForm, MainForm);. CreateForm (TFormPart1, FormPart1);.
CreateForm (TFormPart2, FormPart2);. CreateForm (TFormPart3, FormPart3);.
CreateForm (TFormPart4, FormPart4);.run;
end.
unit Main;, Messages,
SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,,Part1, Menus,
XPMan,Part2,Part3,Part4, jpeg, ExtCtrls, StdCtrls;= class (TForm): TMainMenu;:
TMenuItem;: TMenuItem;: TMenuItem;: TMenuItem;: TLabel;: TLabel;: TLabel;:
TShape;: TLabel;: TLabel;: TMenuItem;: TMenuItem;N3Click (Sender:
TObject);N5Click (Sender: TObject);N6Click (Sender: TObject);N1Click (Sender:
TObject);N4Click (Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };:
TMainForm;
{$R *. dfm}TMainForm.
N3Click (Sender: TObject);. Show;;TMainForm. N5Click (Sender: TObject);.
Show;;TMainForm. N6Click (Sender: TObject);. Show;;TMainForm. N1Click (Sender:
TObject);;;TMainForm. N4Click (Sender: TObject);
begin. Show;;.
unit Part1;, Messages,
SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, Grids, StdCtrls,
ExtCtrls, Buttons;= class (TForm): TImage;: TLabel;: TBitBtn;: TLabel;: TMemo;:
TGroupBox;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TStringGrid;:
TButton;FormCreate (Sender: TObject);BitBtn1Click (Sender:
TObject);Button1Click (Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };:
TFormPart1;
{$R *. dfm}TFormPart1.
FormCreate (Sender: TObject);. StringGrid1. Cells [0,0]: =' Лабораторный № образца';
// FormPart1.
StringGrid1. Cells [1,0]: =' № Бюксы';. StringGrid1. Cells [1,0]: =' m, г';. StringGrid1. Cells
[2,0]: =' m1, г';.
StringGrid1. Cells [3,0]: =' m2, г';. StringGrid1. Cells [4,0]: =' m1-m2, г';. StringGrid1. Cells
[5,0]: =' m2-m, г';. StringGrid1. Cells [6,0]: =' W, ';. StringGrid1. Cells [0,1]:
=' №1 ';. StringGrid1. Cells [0,2]: =' №2 ';;TFormPart1. BitBtn1Click (Sender:
TObject);. Close;;TFormPart1. Button1Click (Sender: TObject);: extended;:
extended;: extended;: extended;: extended;: extended;: extended;: extended;:
=StrToFloat (StringGrid1. Cells [2,1]); // strtofloat (FormPart1. Edit2.
Text);: =StrToFloat (StringGrid1. Cells [3,1]); // strtofloat (FormPart1.
Edit3. Text);: =StrToFloat (StringGrid1. Cells [1,1]); // strtofloat
(FormPart1. Edit1. Text);: = (m11-m12) / (m12-m1);. StringGrid1. Cells [4,1]:
=FloatToStr (m11-m12);. StringGrid1. Cells [5,1]: =FloatToStr (m12-m1);.
StringGrid1. Cells [6,1]: =FloatToStr (W1);: =StrToFloat (StringGrid1. Cells
[2,2]); // strtofloat (FormPart1. Edit5. Text);: =StrToFloat (StringGrid1.
Cells [3,2]); // strtofloat (FormPart1. Edit6. Text);: =StrToFloat
(StringGrid1. Cells [1,2]); // strtofloat (FormPart1. Edit4. Text);: =
(m21-m22) / (m22-m2);. StringGrid1. Cells [4,2]: =FloatToStr (m21-m22);.
StringGrid1. Cells [5,2]: =FloatToStr (m22-m2);. StringGrid1. Cells [6,2]:
=FloatToStr (W2);
end;.
unit Part2;, Messages,
SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, StdCtrls, ExtCtrls,
Buttons;= class (TForm): TMemo;: TImage;: TMemo;: TEdit;: TEdit;: TEdit;:
TLabel;: TLabel;: TLabel;: TButton;: TListBox;: TLabel;: TImage;: TMemo;:
TEdit;: TEdit;: TEdit;: TEdit;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TListBox;:
TButton;: TBitBtn;Button1Click (Sender: TObject);Button2Click (Sender:
TObject);BitBtn1Click (Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };:
TFormPart2;: integer=0;: integer=0;
{$R *. dfm}TFormPart2.
Button1Click (Sender: TObject);,P,W,e: extended;: =StrTOfloat (FormPart2.
Edit1. text);: =StrTOfloat (FormPart2. Edit2. text);: =StrTOfloat (FormPart2.
Edit3. text);: = ( (Ps* (W+1)) /P) - 1;. Items [n]: ='Опыт № '+IntToStr
(n+1) +' e= '+FloatToStr (e);: =n+1;;TFormPart2. Button2Click (Sender:
TObject);,Pw,W,e,G: extended;: =StrTOfloat (FormPart2. Edit5. text);:
=StrTOfloat (FormPart2. Edit7. text);: =StrTOfloat (FormPart2. Edit4. text);:
=StrTOfloat (FormPart2. Edit6. text);: = (w*Ps) / (e*Pw);. Items [m]: ='Опыт № '+IntToStr
(m+1) +' G= '+FloatToStr (G);: =m+1;;TFormPart2. BitBtn1Click (Sender:
TObject);
begin;;.
unit Part3;, Messages,
SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, ExtCtrls, StdCtrls,
Buttons;= class (TForm): TMemo;: TImage;: TMemo;: TBitBtn;: TEdit;: TEdit;:
TLabel;: TLabel;: TButton;: TListBox;BitBtn1Click (Sender:
TObject);Button1Click (Sender: TObject);FormCreate (Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };:
TFormPart3;: Integer;
{$R *. dfm}TFormPart3.
BitBtn1Click (Sender: TObject);;;TFormPart3. Button1Click (Sender:
TObject);,p,m,m1: extended;: =50;: =StrTOfloat (FormPart3. Edit1. text);: =StrTOfloat
(FormPart3. Edit2. text);: = (m1-m) /v;. Items [n]: ='Опыт № '+IntToStr
(n+1) +' p= '+FloatToStr (p);: =n+1;;TFormPart3. FormCreate (Sender: TObject);
begin: =0;;.
interface, Messages,
SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, Grids, StdCtrls,
Buttons, ExtCtrls;= class (TForm): TMemo;: TStringGrid;: TButton;: TBitBtn;:
TImage;: TLabel;FormCreate (Sender: TObject);Button1Click (Sender:
TObject);BitBtn1Click (Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };:
TFormPart4;: integer=1;
{$R *. dfm}TFormPart4.
FormCreate (Sender: TObject);. StringGrid1. Cells [0,0]: ='Масса пикнометра пустого, г, m1';. StringGrid1.
Cells [1,0]: ='Масса пикнометра с грунтом, г m2';
FormPart4. StringGrid1. Cells [2,0]:
='Масса пикнометра с грунтом и водой, г, m3';. StringGrid1. Cells [3,0]:
='Масса пикнометра с водой, г, m4';. StringGrid1. Cells [4,0]: ='Плотность
частиц грунта, г/см3, P';
end;TFormPart4.
Button1Click (Sender: TObject);,m1,m2,m3,m4: extended;: =StrToFloat
(StringGrid1. Cells [0,str]); m2: =StrToFloat (StringGrid1. Cells [1,str]); m3:
=StrToFloat (StringGrid1. Cells [2,str]);: =StrToFloat (StringGrid1. Cells
[3,str]); Ps: = (m2-m1) / ( (m4+m2) - (m3+m1));. StringGrid1. Cells [4,str]:
=FloatToStr (Ps);(str=1) then str: =2str: =1;;TFormPart4. BitBtn1Click (Sender:
TObject);
begin;;.