Лабораторная работа №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ТЕКУЧЕСТИ И РАСКАТЫВАНИЯ

Цель работы: определение типа и подтипа пылевато-глинистых грунтов.

Основные понятия

Грунт в зависимости от количества воды, содержащегося в нем, может иметь разные свойства. При небольшом содержании воды уплотненный грунт имеет свойства твердого или полутвердого тела. При увеличении влажности до определенного предела этот же грунт приобретает пластичные свойства. При дальнейшем увеличении содержания воды грунт начинает течь, так как он имеет свойства вязкой жидкости.

Изменение свойств грунта объясняется различной степенью подвижности грунтовых частиц относительно друг друга в связи с переходом воды из одного состояния в другое.

Степень подвижности грунтовых частиц и сопротивляемости их внешним усилиям называется консистенцией. Связанные грунты в зависимости от влажности могут иметь твердую, пластичную или текучую консистенцию.

Если грунт содержит только хорошо связанную воду, которая из-за повышенной вязкости обуславливает относительную жесткость связей между грунтовыми частицами, то он имеет свойства твердого тела. Имея твердую консистенцию, грунт характеризуется следующими признаками:

1) Деформация грунта при действии внешней нагрузки сопровождается нарушением связей между частицами и изменением его объема (грунт уплотняется);

2) После снятия приложенной нагрузки деформация частично восстанавливается;

3) Сопротивление грунта деформирующей нагрузке по мере его уплотнения;

В случае наличия в грунте рыхлосвязанной воды между грунтовыми частицами существуют эластичные связи, обуславливающие пластичные свойства грунта. При пластичной консистенции грунт характеризуется следующими основными признаками:

1) Деформация грунта при действии внешней нагрузки протекает за счет изменения формы, то есть без изменения объема и без появления трещин, так как связи между грунтовыми частицами не нарушаются при их смещении;

2) После снятия внешней нагрузки деформация не восстанавливается;

3)Сопротивление грунта деформирующей нагрузке постоянно;

Если в грунте содержится свободная вода, частицы грунта значительно удалены друг от друга, связь между ними утрачивается, грунт приобретает способность течь подобно вязкой жидкости. При текучей консистенции грунт не способен сохранять приданную ему форму, так как деформация его протекает без внешнего воздействия за счет собственного веса.

Изменение консистенции грунта происходит при определенных влажностях, называемых характерными. Различают следующие характерные влажности:

1. Граница раскатывания (нижний предел пластичности) - W_P представляет собой такую влажность, при незначительном уменьшении которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое.

2. Граница текучести (верхний предел пластичности) – W_L представляет собой такую влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в текучее.

Разность между верхним и нижним пределами пластичности называется числом пластичности (I_P):

I_P = W_L – W_P,

Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии.

Показатель консистенции (I_L) вычисляется по следующей формуле:

I_L = ,

где W – влажность грунта, для которого определяется консистенция.

При I_L<0 грунт имеет твердую консистенцию, если I_L= 0-1, грунт находится в пластичном состоянии, при I_L>1 грунт имеет текучую консистенцию.

Число пластичности зависит, главным образом, от содержания в грунте глинистых частиц и их минералогического состава. Это позволяет по числу пластичности установить тип связанных грунтов, не определяя их гранулометрического состава. В дорожном строительстве в настоящее время используется классификация грунтов, приведенная в таблице приложения 3.