Гранулометричний склад грунтів

Гранулометричний склад грунтiв Реферат виконав студент ФПН2 Шестопал Руслан Поняття про гранулометричний склад i властивостi частинок грунту Гранулометричним складом грунту називають вiднсний по масi вмiст груп частинок або фракцiй грунту рiзноi велечини, вираженої у вiдсотках до загальної маси абсолютно сухого грунту. Для його визначення проводиться так званий гранулометричний аналiз, що складається з роздiлення наважки грунту на його складовi фракцiї частинок та уламкiв та подальше визначення вiдсоткового вмiсту кожного компоненту фракцiї до маси наважки. Гранулометричний склад є однiєю з найважливiших характеристик грунт, що має визначне значення для оцiнки його фiзикомеханiчних властивостей при використаннi йог в якостi основи, середовища i матерiала для будiвництва дорог. В дорожнiй класифiкацiї грунтiв, розподiляють їх частинки на гравiйну, пiсчану, пилову та глинисту фракцiї. Гравiйнi частинки (розмiр 70-2 мм) являєть собою шлiфованi уламки гiрських порiд, рiзних по мiнеральному та хiмiчному складу. Водопровiднiсть таких фракцiй досить велика (бiльше 100м\добу), капiлярнiсть вiдсутня. Гравiйнi астинки при їх наявностi в грунтi бiльше 30% надають йому мiцностi та стiйкостi. Пiсчанi частинки (розмiром 2-0,05мм) в бiльшостi випадкiв є уламками кварцу, рiдше польовi шпати та iншi мiнерали, крейдопиловi частинки звичайно складаються з кварца або аморфної кремневої кислоти. 3 метрiв. Вiдрiзняються вiд пiсчаноподiбних частинок здатнiстю легко переходити до пливучого стану. Водопровiднiсть такої фракцiї вкрай незначна. Глинистi частинки (менше 0,001 мм)є найбiльш активною частиною грунту i являють собою сумвш мiнералiв каолiнiта, монтморилонiта, гiлратiв окислiв залiза та марганця, кварца, а також тонких частинок гумусових речовин. Глинистi частинки практично водонепроникнi, мають велику вологоємкiсть i сильно набухають у водi. На вiдмiну вiд фракцiй бiльших часток глинянi частки проявляють властивiсть звязностi. Пластичнiсть, липкiсть, набухання i водостримуюча властивостi глинистих частинок дуже проявляються, так само як i коагуляцiя, пiд дiєю розчинiв рiзних солей. Глинистi частинки мають здатнiсть до поглинання (адсорбцiї)рiзних речовин iз розчинiв, також i коллоiдних Класифiкацiя грунтiв по гранулометричному складу з з врахуванням їх пластичностi. Найбiльш досконалими класифiкацiями грунтiв по гранулометричному складу є трьох- або чотирьохчленнi, основанi на врахуванi спiввiдношень в їх складi трьох (пiсчана, полова та глиняна) або чотирьох (гравiцна, пiсчана, пилова, глиняна) фракцiй. В данний час при проектуванi та будiвнийтвi автомобiльних дорiг користуються гранулометричною класифiкацiєю з роздiленням незцементованих груп, без жорстких зв¢зкiв мiж частинками, на крупнообломочних, пiсчаних та глиняних. Назва грунту Придатнiсть грунтiв для будiвництва дороги При укрiпленнi вяжучими матерiалами Крупноуламков Маса камiння бiльше 200 мм бiльше 50% ========= непридатний Грунт щебенистий Теж саме Частинки менше 50 мм використовують як гранулометричну домiшку »»» Пiсок крупний Маса частинок бiльше 0,5 мм складає 50% придатний Пiсок середньої величини Маса частинок бiльше 0,25 мм складає 50% придатний Менш придатний нiж крупний пiсок Пилуватий пiсок Маса частинок бiльше 0,1 мм складає 75% Теж саме Крупноуламковi i пiщанi грунти характеризуються вiдсутнiстю зв'язаностi. Вони сипучi в сухому станi i не мають пластичностi при зволоженнi. Число пластичностi цих грунтiв менше 1. Глинистi грунти дiляться на рiзновиди. При за запропонованою автором класифiкацiєю (див. Табл. 2) враховують чисельнi значення двох показникiв; 1) вмiст пiщаних i гравiйних частинок у даному грунтi i 2) число пластичностi. Крупноуламковi i пiщанi грунти характеризуються доброю водопроникнiстю, вiдсутнiстю або дуже малою капiлярнiстю. Їх застосовують у якостi дренуючого матерiала в пiдстилаючих шарах, як гранулометричнi добавки або як наповнювачi в цементному або асфальтному бетонi ( якщо вони вiдповiдають вiдповiдним технiчним вимогам). Назва грунту Число пластичностi Вмiст пiсчаних частинок в% вiд маси сухого грунту Назва рiзновиду глиняних грунтiв Придатнiсть грунтiв для дорожного будiвництва При будiвлi зеиляного полотна При укрiпленнi в¢яжущими матерiалами Супесь 1-7 1-7 1-7 1-7 >50 >50 20-50 <20 Легка крупна Легка Пилова Важка пилова Дуже придатний Придатний Малопридатний Дуже придатний Придатнийй Придатнийй Малопридатний Суглинок 7-12 7-12 12-17 12-17 >40 <40 >40 <40 Легкий Важкий Важкий пиловий Придатний Малопридатний Придатний Малопридатний Придатний обмежено малопридатний Глина 17-27 17-27 >27 >40 <40 Пiсчана жирна Малопридатний непридатний Придатний Малопридатний Пiски пилуватi в сухому станi також незв'язнi. При зволоженнi вони переходять в пливунний стан. Як дренуючий матерiал малопридатнi. Супеси легкi характеризуються вiдносно сприятливими властивостями при застосуваннi їх у якостi матерiалу проїжджої частини грунтових дорiг i в основах дорожнiх покриттiв. Вони малопластичнi i непластичнi. У сухому станi мають достатню зв'язанiсть, пилоутворення незначне. Швидко висихають, не набухають i не мають липкостi. Цi грунти стiйкi в сухому i у вологому станi, оскiльки поєднують в собi позитивнi сторони пiщаних ( велике внутрiшнє тертя i добру водопроникнiсть) i глинистих ( зв'язнiсть у сухому станi) частинок. Супеси пилуватi характеризуються переважанням пилуватих частинок. У сухому станi малозв'язнi, дуже пилять. При зволоженнi швидко розмокають i переходять у пливунний стан. Досить швидко i на велику висоту пiднiмають капiлярну воду (до 3 м), що в деяких випадках сприяє утворенню пучин на дорогах. Мають малу пластичнiсть i погану водопроникнiстью. У дорожному вiдношеннi це досить несприятливi грунти, особливо супесi важкi пилуватi. До цiєї групи грунтiв вiдносяться також деякi види лесiв. Суглинки легкi вiдрiзняються зв'язнiстю i незначною водопроникнiстю. Пластичнiсть, липкiсть, набухання i капiлярнi властивостi проявляються значною мiрою, особливо iз збiльшенням кiлькостi глинистих частинок. вологомiсткiсть i капiлярнi властивостi рiзко вираженi. Суглинки легкi пилуватi i суглинки важкi пилуватi за своїми властивостями близькi до важкосуглинистих грунтiв. Бiлша висота капiлярноо пiдняття води i здатнiсть переходити в пливунний стан при зволоженнi (за невеликої кiлькостi глинистих частинок) зумовлюють досить незадовiльнi властивостi цих грунтiв при застосуваннi в дорожнiх спорудах. Глини часто характеризуються великою густиною i зв'язнiстю. Практично водонепроникнi i важко пiддаються розробцi. Мають високу пластичнiсть, липкiсть i набухання. Капiлярнi властивостi вираженi меншою мiрою, нiж у суглинистих i пилуватих грунтiв. В основах дорожнiх покриттiв за поганого водовiдводу глини мають малу несучу здатнiсть, тобто недостатньо стiйкi пiд навантаженням. При насиченнi водою утримубть її довгий час. В дорожному полотнi за умови належного ущiльнення i доброго водовiдводу характеризуються задовiльною стiйкiстю. Гранулометричний склад грунтiв є хоча i дуже важливою, але не єдиною ознакою, за якою можна робити висновки про їх стiйкiсть в дорожнiх спорудах. Для повнiшої оцiнки властивостей грунтiв необхiдно також враховувати їх генезис, мiнеральний i хiмiчний склад, фiзичний склад та iншi особливостi. Принципи визначення гранулометричного складу грунтiв. Дотепер у практицi лобороторних випробувань є ряд методiв гранулометричного аналiзу грунтiв, основаних на рiзних принципах. Нижче описуються лише тi з них, якi найширше використовуються в дорожнобудiвельних лобораторiях. грунту. Ситовий метод застосовується лише для визначення вмiсту частинок бiльше 0,1 або 0,07 мм. Метод вiдкаламучування грунтується на врахуваннi швидкостi падiння частинок у спокiйнiй водi пiсля їх скаламучування, оскiльки великi частинки швидше осаджуються у водi, а дрiбнi – повiльнiше. Найбiльшого поширення набув метод вiдкаламучування, розроблений А. Н. Сабанiним. У дрiбних пiщаних i супiщаних грунтах ним видiляються наступнi фракцiї частинок (в мм): 0,25 - 0,05, 0,05 - 0,01 i менше 0,01. Для грунтiв iз значною кiлькiстю глинистих частинок вiдкаламучування робиться рiдко через дуже малу швидкiсть осiдання цих частинок. на деякий час, пiсля чого пiпеткою (об'ємом 20 – 30 см3) вiдбирають з визначеної глибини пробу суспензiї. Така проба мiстить лише тi частинки, якi не встигли осiсти за вказаний чвс вiдстоювання. При наступних пробах, взятих пiпеткою через бiльшi промiжки часу вiд початку вiдстоювання суспензiї, отримують дрiбнiшi частинки. Визначивши масу висушених проб i знаючи розмiр вiдiбраних частинок ( що розраховується по строку вiдставання суспензiї та глубинi взятих проб), пiсля перерахунку отримаємо даннi про виiст частинок цього розмiру в усьму об¢ємi суспензiї. Ареометричний метод передбачає замiри густини суспензiї, що вiдстоюється, через зазначенi промiжки часу за допомогою ареометра. Гусина вимiряна ареометром, залежить вiд вмiсту твердих частинок в суспензiї. Чим вище вмiст їх у суспензiї тим вище її густина. Отримавши значення густини, що зменшується, через заданi промiжки часу, за допомргоюрозрахункових формул чи номограм, вираховують кiлькiсть частинок зазначеного розмiру, вiдповiдаючiй часу взятого вiдлiку. Список литературы В. М. Безрук Геология и Грунтоведение М., «Недра»1977 с. 131 Сергеев Е. М. Грунтоведение М., МГУ 1973 с. 386.