ГОСТ 28514-90 Строительная геотехника. Определение плотности грунтов методом замещения объема
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОТЕХНИКА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ
ГРУНТОВ МЕТОДОМ
ЗАМЕЩЕНИЯ ОБЪЕМА
ГОСТ 28514-90
(СТ СЭВ 6016-87)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОТЕХНИКА Определение плотности грунтов Construction geotechnics. |
ГОСТ |
Дата введения 01.05.90
Настоящий стандарт распространяется на пылеватые, глинистые, песчаные, крупнообломочные грунты и устанавливает метод определения плотности грунтов в полевых условиях.
1 . СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Метод заключается в установлении отношения массы пробы грунта к его объему при условии, что из слоя испытываемого грунта отбирают пробу необходимого объема, которую замещают однородной средой с известной плотностью.
2 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1 . Применяемые в настоящем стандарте термины и определения - по ГОСТ 5180 .
2.2 . Плотность грунтов определяют с применением аппаратуры, позволяющей измерить объем однородной среды известной плотности, замещающей взятую пробу грунта, и измерить массу пробы.
2.3 . Массу пробы следует измерять с погрешностью не более 0,2 %, а ее объем - с погрешностью не более 1 %.
2.4 . Максимальный объем пробы следует назначать в зависимости от максимальной крупности зерен испытуемого грунта по таблице.
Минимальный объем пробы, см3 |
Максимальная крупность зерен грунта, мм |
1000 |
10 |
1500 |
20 |
2000 |
31,5 |
3000 |
40 |
6000 |
63 |
2.5 . Плотность грунтов определяют на основе результатов двух параллельно проведенных испытаний. Замещение объема следует проводить в местах, расположенных на расстоянии не более 1 м друг от друга.
2.6 . Аппараты, отличающиеся от описанных в разд. 3 и 4 , могут также применяться для измерения объема и массы пробы при условии обеспечения точности, установленной в п. 2.3 .
3 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ С ПОМОЩЬЮ ПЕСКОЗАГРУЗОЧНОГО АППАРАТА
3.1 . Аппаратура и материалы
3.1.1 . Для испытания применяют следующее основное и дополнительное оборудование и инструменты:
пескозагрузочный аппарат с загрузочной камерой и задвижкой для перекрытия, при этом диаметр выпускного отверстия задвижки для перекрытия должен быть (15 ± 5) мм. Нижняя часть пескобака и загрузочная камера должны иметь угол наклона к оси (30 ± 5) ° .
Схема аппарата приведена на черт. 1. Неуказанные размеры аппарата назначают такими, чтобы заполнение лунки песком можно было осуществлять за один прием;
жесткий лист основания размером не менее 300 ´ 300 мм или диаметром 300 мм с отверстием посередине, соответствующим выпускному отверстию пескозагрузочного аппарата, но не менее 100 мм в диаметре;
калибровочный сосуд цилиндрической формы с известным объемом, внутренний диаметр которого соответствует диаметру отверстия в листе основания;
сита с размерами квадратных ячеек: 63; 40; 31,5; 20; 10; 2 и 0,2 мм;
технические весы с пределом взвешивания 5 и 20 кг, обеспечивающие погрешность не более 0,1 %.
инструменты для выравнивания поверхности грунта и для углубления лунки (например, металлическая линейка, резец, молоток, ложка и кисть);
посуда для отбора пробы.
3.1.2 . В качестве однородной среды с известной плотностью, которая заменяет испытываемый грунт, применяют свободно сыпучий сухой песок (наполняющий песок), зерновой состав которого отвечает формулам:
( 1)
2 мм > d > 0,2 мм, ( 2)
где d - крупность зерен наполняющего песка, мм;
d max - крупность зерен, выраженная максимальным размером квадратной ячейки верхнего контрольного сита, не более 2 мм;
d min - крупность зерен, выраженная минимальным размером квадратной ячейки нижнего контрольного сита, не менее 0,2 мм.
При повторном использовании наполняющий песок должен быть пропущен через сита с размером отверстий, соответствующим максимальному и минимальному размеру частиц песка, используемого для проведения испытания.
3.2 . Определение плотности наполняющего песка
3.2.1 . Лист основания помещают на горизонтальной плоской поверхности.
1 - пескобак; 2 - песок; 3 - задвижка; 4 - загрузочная камера; 5 - лист основания; 6 - лунка; 7 - калибровочный сосуд
Черт. 1
3.2.2 . Пескобак аппарата с закрытой задвижкой полностью наполняют песком и определяют его массу ( m 1 ). Загрузочную камеру устанавливают на отверстие в металлическом листе. Открывают задвижку, после чего песок высыпается на горизонтальную поверхность. Затем задвижку закрывают, аппарат снимают с листа основания и снова определяют его массу ( ).
Массу песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы m 2 , вычисляют в граммах с округлением до 1 г по формуле
( 3 )
где m 1 - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;
- масса пескозагрузочного аппарата после наполнения загрузочной камеры, г.
3.2.3 . Определяют массу пескозагрузочного аппарата, вновь полностью наполненного песком ( m 1 ), и при закрытой задвижке помещают аппарат на лист основания, а лист основания - на отверстие калибровочного сосуда.
Открыв задвижку, дают высыпаться песку и, как только прекратится движение песка, вновь закрывают задвижку. После этого сняв аппарат, измеряют его массу ( m 3 ).
Значение массы песка ( m 0 ), наполняющего калибровочный сосуд, определяют в граммах с округлением до 1 г по формуле
( 4)
где m 1 - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;
m 2 - масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;
m 3 - масса пескозагрузочного аппарата после наполнения калибровочного сосуда, г.
3.2.4 . Значение плотности наполняющего песка ( r 0 ) в граммах на кубический сантиметр определяют с округлением до 0,01 г/см3 по формуле
, ( 5 )
где m 0 - масса песка, необходимая для наполнения калибровочного сосуда, г;
V 0 - объем калибровочного сосуда, см3.
3.2.5 . За результат определения плотности наполняющего песка ( ) принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, если их значения отличаются друг от друга не более чем на 0,01 г/см3. Если отличие больше, то следует повторить испытание.
3.3 . Проведение испытания
3.3.1 . На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают площадку, соответствующую размерам листа основания, и на эту поверхность помещают лист основания и закрепляют его, исключая возможность смещения. Под круглым отверстием листа выкапывают лунку с примерно вертикальными стенками таким образом, чтобы избежать нарушения естественного сложения.
Глубина лунки должна обеспечивать минимальный объем пробы в соответствии с п. 2.4.
Извлеченный из лунки грунт тщательно собирают и измеряют его массу (m).
3.3.2 . Полностью наполненный песком пескозагрузочный аппарат массой m 1 (при закрытой задвижке) помещают на лист основания, расположенный над лункой, затем, открыв задвижку, высыпают песок в лунку. Как только визуальное движение песка прекращается, закрывают задвижку и, сняв аппарат, измеряют его массу ( m 4 ).
Значение массы песка, наполняющего лунку ( m 5 ), в граммах, определяют с округлением до 1 г по формуле
( 6 )
где m 1 - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;
m 2 - масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;
m 4 - масса пескозагрузочного аппарата после наполнения лунки, г.
3.4 . Обработка результатов
Значение плотности испытываемого грунта определяют в граммах на кубический сантиметр с округлением до 0,01 г/см3 по формуле
( 7 )
где m - масса испытываемого грунта, удаленного из лунки, г;
m 5 - масса песка, наполняющего лунку, г;
r 0 - средняя плотность наполняющего песка, определенная по п. 3.2.
За результат определения плотности испытываемого грунта ( r ) принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, если значения отличаются друг от друга не более чем на 0,05 г/см3. Если отличие больше, то следует провести еще одно измерение.
4 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ АППАРАТОМ С РЕЗИНОВЫМ БАЛЛОНОМ
4.1 . Аппаратура и материалы
Для проведения испытания применяют следующие основные и дополнительные оборудование и инструменты:
аппарат с резиновым баллоном, схема которого приведена на черт. 2. Размеры аппарата назначают такими, чтобы обеспечить измерение минимального объема пробы в соответствии с требованиями п. 2.4;
средства для разравнивания поверхности грунта и углубления лунки (например, металлическая линейка, резец, молоток, ложка и кисть);
1 - изъятый грунт; 2 - шкала для считывания; 3 - калиброванный цилиндр; 4 - поршень; 5 - вода; 6 - застопоренный лист основания; 7 - резиновый баллон с толщиной стенки от 0,25 до 0,50 мм
Черт. 2
сосуды для отбора пробы;
штыри для фиксации листа основания от смещения;
технические весы с пределом взвешивания 5 и 20 кг.
4.2 . Проведение испытания
4.2.1 . На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают требуемую площадь, после чего устанавливают лист основания и закрепляют его, чтобы он не смещался.
Аппарат через полый стержень поршня заливают водой, затем, слегка вдавив поршень, вытесняют из цилиндра воздух.
После этого перекрывают наполнительное отверстие.
4.2.2 . Аппарат помещают на лист основания и, отжав цилиндр, поджимают баллон на выровненную грунтовую поверхность. По шкале определяют объем ( V 0 ).
Оттягивают поршень и снимают аппарат с листа основания. Через круглое отверстие в листе основания выкапывают лунку с примерно вертикальными стенками.
Глубина лунки должна обеспечивать минимальный объем пробы в соответствии с п. 2.4. В стенках и дне лунки следует удалить выступающие острые части крупных обломков таким образом, чтобы избежать нарушения естественного сложения грунта. Изъятый при этом грунт следует тщательно собрать в сосуд.
4.2.3 . Аппарат вновь устанавливают на листе основания и закрепляют, после чего поршень вдавливают до тех пор, пока баллон не прижмется к стенке полости. После этого на шкале считывают значение объема ( V 1 ). Без изменения положения прибора вытягиванием поршня воду из резинового баллона направляют в аппарат и повторно определяют объем V 1 . Если два считанных значения отличаются друг от друга не более чем на 2 %, то за основу следует брать их среднее значение. В противном случае следует повторить испытание.
4.3 . Обработка результатов
Значение плотности грунта ( r ) определяют в граммах на кубический сантиметр с округлением до 0,01 г/см3 по формуле
( 8)
где m - масса грунта, извлеченного из лунки, г;
V 0 - объем воды перед извлечением грунта, см3;
V 1 - объем воды после извлечения грунта, см3.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством транспортного строительства СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
И.Е. Евгеньев , д-р техн. наук; И.П. Акишин, канд. техн. наук; А.К. Мирошкин, О.Н. Сильницкая
2 . УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 02.04.90 № 31
3 . Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6016-87
4 . ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
ГОСТ 5180-84 |
2.1 |
СОДЕРЖАНИЕ
1. Сущность метода . 1 2. Общие положения . 1 3. Определение плотности грунтов с помощью пескозагрузочного аппарата . 2 4. Определение плотности грунтов аппаратом с резиновым баллоном .. 4 |