Индекс пластичности грунта: Грунты. Классификация / Грунты / Законодательство

%d1%87%d0%b8%d1%81%d0%bb%d0%be%20%d0%bf%d0%bb%d0%b0%d1%81%d1%82%d0%b8%d1%87%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d0%b8 — со всех языков на все языки

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский

 

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАлтайскийАрабскийАварскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийКаталанскийЧеченскийЧаморроШорскийЧерокиЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийДатскийНемецкийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГалисийскийКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнгушскийИсландскийИтальянскийИжорскийЯпонскийЛожбанГрузинскийКарачаевскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийЛатинскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийМонгольскийМалайскийМальтийскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПуштуПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийРусскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиТамильскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВодскийВьетнамскийВепсскийИдишЙорубаКитайский

М.

3.17. Что называется числом (индексом) пластичности Ip глинистого грунта и что оно показывает?

М.3.16. Что называется индексом плотности и в каких пределах он изменяется? Применяется ли это понятие к глинистым грунтам? Если индекс плотности равен единице плотный или рыхлый это грунт?

Индексом плотности сыпучих грунтов ID называется отношение

которое изменяется в пределах от нуля до единицы, где emax — коэффициент пористости предельно рыхлого грунта, emin — коэффициент пористости предельно плотного грунта, e — коэффициент пористости природного песка. К глинистым грунтам индекс плотности не применяется.

Если степень плотности ID изменяется в пределах от нуля до 1/3, то грунт рыхлый, если он изменяется в пределах от 1/3 до 2/3, то песок имеет среднюю плотность, а если более 2/3, то он плотный. Предельно плотный грунт имеет ID=1 (рис.М.3.16).

Рис. М.3.16. Классификация сыпучих грунтов по плотности  

 

Числом (индексом) пластичности глинистого грунта называется разность между влажностями на границе текучести wL и на границе раскатывания или пластичности wp. Число (индекс) пластичности коррелятивно связано с процентным содержанием в грунте глинистых частиц и может служить классификационным показателем для отнесения глинистого грунта к супеси, суглинку или глине.

При 1<Ip£ 7 глинистый грунт называется супесью, при 7<

Ip£ 17 называется суглинком и при Ip>17 — глиной. В данном случае wp и wL выражены в процентах (рис.М.3.17).

Рис.М.3.17. Классификация глинистых грунтов: а — по числу пластичности; б — по состоянию (консистенции)

Науки о Земле и недропользование

2015 / Номер 3 2015 [ Технологии геологической разведки и разработки месторождений полезных ископаемых ]

Рассмотрены результаты расчета числа пластичности грунтов Монголо-Сибирского региона по трем прогнозным формулам, полученным Б. Ф. Галаем для Северного Кавказа и других районов Европейской части СССР и сотрудниками Восточно-Сибирского треста инженерно-строительных изысканий (г. Иркутск). Выполнена оценка степени совпадения экспериментальных и расчетных данных для глинистых и лессовых грунтов исследованной территории, использована программа кластерного анализа R-типа; даны некоторые рекомендации практического характера.

Ключевые слова:

число пластичности,глинистые и лессовые грунты,формулы,расчет,кластерный анализ,сопоставление,рекомендации,plasticity index,clayey and loess soils,formulas,calculation,cluster analysis,correlation,recommendations

Авторы:

  • Рященко Тамара Гурьевна
  • Тирских Светлана Андреевна
  • Вашестюк Юлия Владимировна
  • Куклина Ирина Леонидовна

Библиографический список:

  1. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. М: Изд-во стандартов, 1984. 23 с.
  2. ГОСТ 25100-2011. Межгосударственный стандарт. Грунты. Классификация. М.: МНТКС, 2012. 58 с.
  3. Бойченко П.О. К вопросу определения пределов пластичности грунтов методом конуса // Ученые записки ЛГУ. Геологические науки. 1956. № 7 (209).
  4. Васильев А.М. Основы современной методики и техники лабораторных определений физических свойств грунтов. М.: Госстройиздат, 1953. 216 с.
  5. Галай Б.Ф. Использование границы текучести глинистых грунтов для характеристики их пластичности // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. № 4.
  6. Галай Б.Ф. Корреляционные зависимости между показателями пластичности глинистых грунтов // Известия вузов. Геология и разведка. 1978. № 8. С. 100-103.
  7. Горькова И.М. Структурные и деформационные особенности осадочных пород. М.: Наука, 1964. 128 с.
  8. Данилов Б.С. Кластерный анализ в EXCEL // Строение литосферы и геодинамика: материалы научн. конф. Иркутск, 2001. С. 18-19.
  9. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований.
    Л.: Недра, 1990. 327 с.
  10. Рященко Т.Г. Региональное грунтоведение (Восточная Сибирь). Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 2010. 287 с.
  11. Рященко Т.Г. Микроструктура и свойства дисперсных грунтов (опыт применения кластерного анализа) // Известия вузов. Геология и разведка. 2013. № 3. С. 39-45.

Файлы:

A Bending Test for Determining the Atterberg Plastic Limit in Soils

Пластиковые предел Atterberg 1 является очень важным параметром в почвах, в основном потому , что он широко используется для геотехнических целей 10,11,12. Стандартный нить тест прокатки для определения PL подвергся широкой критике , потому что это в значительной степени зависит от мастерства и суждения оператора , который проводит испытание и , следовательно новые подходы для получения PL заявлены 6,7,9,13,15- 20, 23-25. Однако простота, низкая стоимость и быстрое выполнение стандартного теста PL дать ему преимущество перед безуспешных альтернатив, предложенных до настоящего времени, несмотря на то, что субъективность оператора сводится в большинстве альтернативных методов, как, осуществленной осенью конусов 15-20.

Метод , изложенный в данном исследовании (нить испытание на изгиб или просто испытание на изгиб) основан на измерении деформации изгиба, поэтому субъективные оценки от оператора сводятся к минимуму 25, Это очень быстрый метод, так как только одна экспериментальная точка необходимо вычислить PL через уравнение (хотя две точки данных рекомендуются для того, чтобы быть более точным), и это также недорого, так как только очень простое устройство требуется провести тест.

Что касается протокола, есть некоторые важные шаги, которые следует принимать во внимание следующее: На этапе 1.3, период сушки не может быть определена заранее, так как оно будет зависеть от типа и объема почвы и содержание влаги, при этом почва должна быть высушены пока он не может быть детализированы и просеивают правильно (что может занять от нескольких часов до нескольких дней), потому что, если почва влажная она может придерживаться миномета во время дезагрегации и агрегаты могут быть сохранены на сите следующие шаги 1. 4 и 1.5 , В любом случае, лаборатория оператор может воспринимать, если почва сухая, просто прикасаясь к нему пальцами. Что касается шагов 2,1 до 2,3, для связного грунта (mainlу глины) рекомендуется, чтобы по крайней мере один из шаров показывает определенную жесткость, что должно означать, что содержание влаги близко к PL. В случае почв с низкой или очень низкой когезии (в основном илы и песчаные почвы), консистенция шар почва должна быть мягкой, но без избытка воды (эта мягкая консистенция необходима потому, что в условиях низкой пластичностью почвы почвенные нити, как правило, слишком трудно сформировать при содержании воды, в которой последовательность почвы становится жесткой). Важно подчеркнуть, что количество воды, которая добавляется на этих этапов меняется в зависимости от типа почвы, так что оператор должен судить по своему собственному усмотрению, когда почва имеет соответствующую консистенцию, чтобы провести проверку должным образом, потому что почва нитей трудно сформировать, если почва слишком суха (это может осыпаться) или слишком влажным (это может быть липким), даже если стадию 3. 5.1.1 следует. На этапе 2.4 закалка период может быть продлен (например, в высоких глинами пластичность) или короткого замыканиязакаленной (в условиях низкой пластичности почв), но для того, чтобы унифицировать критерии 24 периода часа является хорошим вариантом, потому что реализация теста PL и его результаты могут повлиять на этот фактор (почвы обычно показывают больше пластичность, когда этот раз продлевается). Что касается шага 3.2, рекомендуется, чтобы поверхность выровненной массы почвы остается накрытым липкой пленкой, с тем чтобы свести к минимуму потери воды за счет испарения, особенно в песчаных грунтах, которые могут терять воду быстро, так что, если масса почва не покрыта , первый прокатке почвенные нити могут представлять большую содержание влаги, чем полученные в конце стадии 3. по этой причине только после того, как нить почва имеет такую ​​форму и помещают в резервуар, она должна быть покрыта немедленно (например, с часовым стеклом ) во время этапа 3 (этап 3.6.4.1).

Одним из недостатков теста является то, что изгиб движения выполняется вручную; так как нет никакого устройства, чтобы сделать это (нить формовщика и стали Пуshers просто используются в качестве опорных точек). Изгибающий движение должно быть плавным и прогрессивным , как это показано на фигуре 3В (нить почва не должна быть согнута все сразу, если почва близка к PL, где она едва искривляется, как это часто бывает в липких грунтах), так что эта движение следует повторить несколько раз. Таким образом, шаг 3.6.3 имеет решающее значение в исходе испытания потому, что если техника изгиба не является адекватным, поток почвы может треснуть, прежде чем он должен, или даже трещины могли появиться из центральной трети нити (этот последний случай часто возникает, когда почва имеет мягкую консистенцию, особенно в песчаных почвах и илах). Эти недостатки решены с одной стороны, путем сгибания двух или более нитей (этап 3.8), чтобы проверить, что все измерения весьма похожи, а с другой стороны, путем сгибания нить, как показано на этапе 3.6.3.1 при растрескиванию происходит вблизи от кончиков нитей. После того, как изгиб, важно подчеркнуть, что йе советы нить может двигаться во время измерения расстояния между зондом (этап 3. 6.4). Есть два варианта, чтобы предотвратить это: 1) Не снимайте стальные толкатели во время измерения (однако, стальные толкатели иногда помещаются таким образом, что может затруднить измерение) или 2) Слегка нажмите концы нити на стеклянной пластине с пальцами и снимите стальные толкатели для измерения расстояния наконечника должным образом. Что касается операции 3.6.4.2 изгибающий метод, который этот шаг указывает на то труднее осуществить, чем описано в шаге 3.6.3. По этой причине, когда это возможно, то предпочтительно, чтобы подготовить шар почвы с количеством воды, при которой D <0 мм избегается (обычно это происходит, когда почва очень влажная, а также в условиях низкой когезии почв).

Результаты , полученные с помощью нового теста на изгиб в 30 почвах хорошо согласуются с результатами , полученными с помощью высоко оператора опыта с помощью как стандартной резьбы методом прокатки 2,5> И предыдущая версия многоточечная испытания на изгиб (что предыдущая версия была медленнее , чем новый и черчения требовалось , чтобы получить PL 25). Следует отметить, что новый тест на изгиб очень хорошо работает не только в связанных почвах, но и в условиях низкой и очень низкой пластичностью почвы, которые являются типами почвы наиболее трудно проверить с помощью лабораторных операторов. Только в отдельных случаях очень высокой пластичностью почвы с PL значения больше 30 (например, почвами M8, M9 и S4), новый тест на изгиб может переоценивать результаты PL относительно стандартного теста накатку или испытания оригинального изгибу. Когда результат PL больше, чем 30, и почва явно сплоченной (она может быть легко раскатывают вручную), хороший способ, чтобы выяснить, являются ли мы перед лицом почвы этого типа является: (1) проверка два результата PL полученный с уравнением, показанном на шаге 6.1, так как в этих конкретных случаях разница между двумя результатами PL может быть очень большим (даже более4 процентных пункта) , который также приводит к большим стандартных отклонений и коэффициентов вариации (например , те , которые указаны для почвы M8 в таблице 2) , а также может свидетельствовать о гораздо более крутой наклон изгиба , чем м = 0,108 (смотри, например , м для почвы М8 в таблице 1), и (2) проверки значений B, потому что , несмотря на то , что эти почвы (например, M8 и S4) очень когезионного (они могут быть легко прокатке) изгибные деформации , как правило, мала (например, в <5 мм или даже B <2 мм, так что при больших значениях B почвы становится липким и трудным в обращении), которая включает в себя , что эти почвы может проявлять B значения в PL значительно ниже , чем средний B = 2,135 мм (см B PLob почв M8 и М9 в таблице 1). В этих конкретных случаях (которые очень необычно), использование оригинального многоточечных испытания на изгиб 25 может быть оправдано, хотя со статистической точки зрения это не является обязательным , так как студеньТ Испытание Т (таблица 3) указывает на то, что различия между этими методами , не являются существенными и , следовательно, новое испытание на изгиб будет иметь силу для самых разнообразных почвах, даже для тех , с очень высокой пластичностью и особыми характеристиками.

Несмотря на частные случаи указанных выше связаны с некоторыми весьма пластичных грунтах, новое испытание на изгиб , предложенный в этой статье (на основе предыдущего исследования, проведенного авторами 25) является точным, быстрым, дешевым и простым, которые дают ему преимущество над традиционный тест резьбонакатные , а также по сравнению с другими альтернативными методами для определения PL (например , те , которые основаны на конусных пенетрометров 15-20). Реализация нового испытания на изгиб в геотехнических и почвенных лабораториях будет включать улучшение производительности тестовой PL, так как в дополнение к указанным выше особенностей, в настоящее время критерии для получения и расчета PL было бы ясно, навыков или опыта оператора будет пВЗ быть решающим фактором для проведения испытания должным образом и субъективное толкование от оператора также будет сведено к минимуму. Таким образом, потенциальные ошибки, которые совершаются со стандартным методом накатки резьбы (например, те , в которых результат PL больше , чем LL, то , что, теоретически невозможно) и которые влияют отрицательно на классификацию Casagrande 13, может избегать. Хотя межлабораторное исследование потребуется, ожидается, что результаты между различными операторами весьма схожи с новым испытанием на изгиб, что-то, что во многих случаях не происходит, когда проводится традиционный тест резьбонакатные, особенно в низкой пластичностью почвах, в которых умение и опыт оператора имеют решающее значение в конечном итоге. По этим причинам, тест на изгиб имеет потенциал, чтобы быть стандартизированы для того, чтобы стать реальной альтернативой для замены тест неточную накатки резьбы в геотехнических и почвы лабораторийs по всему миру.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Определение физических характеристик грунтов, их классификационных показателей, расчетного сопротивления R0

Лабораторная работа № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ, ИХ
КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ,
РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ R0
Физические свойства грунтов.
Оборудование для выполнения лабораторной работы
1. Пикнометр и воронка, с помощью
которой в него засыпается грунт или
наливается вода.
2. Емкость с дистиллированной водой и
стеклянной пипеткой.
3.
4.
5.
6.
7.
Стаканчики для грунта (бюксы).
Столик со стаканчиком для грунта.
Грунт, высушенный до постоянной массы.
Балансирный конус.
Нож и лопатка для грунта.

Оборудование для выполнения лабораторной работы
1. Песчаная баня.
2. Печь для сушки образцов
грунта.
А) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Задание 1. Определение плотности — ρ и удельного веса γ грунта
1. Образец грунта ненарушенной
структуры.
2. Образец грунта зачищается от
верхнего подсохшего слоя.
3. Образец грунта ненарушенной
структуры обвязывается нитью и
взвешивается на электронных
весах, m.
4. Перед взвешиванием на
архимедовых весах образец грунта 3
раза опускается в кипящий парафин.
5. Определение массы
6. Парафинированный образец
парафинированного образца на
электронных весах, m1.
грунта взвешивается на
архимедовых весах, m2.
Обработка результатов
Плотность грунта
[г/см3; т/м3] – отношение массы грунта к его объему.
Масса образца грунта, m=____г
Масса парафинированного образца грунта, m1=_____ г
Масса парафинированного образца, погруженного в воду, (г) m2=____ г
Плотность парафина , принимаемая равной 0,900 г/см3;
Плотность воды при температуре испытаний
=1,00 г/см3
Плотность грунта вычисляется по формуле:
Удельный вес грунта
состоянии,
– вес единицы объема грунта в его естественном
– ускорение свободного падения,
Задание 2. Определение плотности — ρs и удельного
веса — γs частиц грунта пикнометрическим методом.
1. Определение массы сухого
пикнометра, mв
2. Определение массы пикнометра с
грунтом, предварительно высушенным до
постоянной массы, mг
3. Добавление в пикнометр с
грунтом воды на 1/3 высоты
его широкой части и кипячение
на песчаной бане, для
удаления воздуха – 1 час.
4. Определение массы пикнометра с грунтом
и дистиллированной водой, залитой до
мерной риске на горлышке пикнометра, m1
5. Наполнение пикнометра
дистиллированной водой до мерной
риски (последние капли добавляются
стеклянной пипеткой).
6. Определение массы пикнометра
с дистиллированной водой,
залитой до мерной риски, m2
Обработка результатов
Плотность частиц грунта
[г/см3; т/м3] – отношение массы частиц грунта
к их объему.
Удельный вес частиц грунта
– вес твердых частиц единицы объема образца
грунта, высушенного при температуре
до постоянной массы
• Масса пикнометра mв = _____ г
• Масса пикнометра с грунтом (из расчета 15 грамм предварительно высушенного
до постоянной массы грунта на 100 мл емкости пикнометра)
mг = _____ г
• Масса грунта m0 = mг — mв =_____ г
• Масса пикнометра с грунтом и дистиллированной водой, залитой до мерной
риски на горлышке пикнометра после кипячения на песчаной бане m1 = _____ г
(длительность кипячения составляет 1 час)
• Масса пикнометра с дистиллированной водой, залитой до мерной риски
m2 = _____ г
• Плотность частиц грунта вычисляется по формуле:
,
где
— плотность воды при температуре испытания
• Удельный вес частиц грунта:
Задание 3. Определение природной влажности грунта w.
1. Определение массы пустого
стаканчика с крышкой, m
2. Определение массы грунта
природной влажности со стаканчиком и
крышкой, m1
Задание 3. Определение природной влажности грунта w. (применяется
для песчаного и глинистого грунта).
Влажность грунта W – отношение массы воды к массе твердых частиц грунта,
определяется как отношение массы воды, испарившейся из пор природного
грунта при его высушивании, к массе высушенного при температуре
Запись результатов
Номер стаканчика № 1
Масса пустого стаканчика с крышкой m = _____ г
Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1 = _____г
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0 = _____ г
Влажность грунта определяется по формуле:
допускается выражать влажность грунта в долях единицы.)
грунта.
Задание 4. Определение границы раскатывания Wp.
1. Определение массы пустого
стаканчика с крышкой, m
2. Определение массы стаканчика с
кусочками распадающегося жгута и
крышкой, m1
Задание 4. Определение границы раскатывания Wp.
Влажность на границе раскатывания wp – влажность грунта, при которой
грунт из пластичного состояния переходит в твердое состояние.
Влажность на границе раскатывания (пластичности) следует определять из
пасты исследуемого грунта, когда паста, раскатываемая в жгут диаметром 3мм,
начинает распадаться на кусочки длиной 3-10мм.
Запись результатов
Номер стаканчика № 2
Масса пустого стаканчика с крышкой m = _____ г
Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1 = _____г
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0 = _____ г
Влажность грунта на границе раскатывания определяется по формуле:
допускается выражать влажность грунта в долях единицы.)
Задание 5. Определение границы текучести WL.
1. Определение массы пустого
стаканчика с крышкой, m
2. При достижении влажности на
границе текучести балансирный конус
погружается в пасту грунта под
действием собственного веса за 5 сек
на глубину 10 мм.
2. Определение массы стаканчика с
пробой грунта и крышкой, m2
3. Высушивание проб грунта ( не
менее 6 часов) и определение массы
высушенного грунта со стаканчиком и
крышкой, m0.
Задание 5. Определение границы текучести WL.
Влажность на границе текучести wL – влажность грунта, при которой грунт из
пластичного состояния переходит в текучее состояние.
Влажность на границе текучести следует определять как влажность,
приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус
погружается в пасту под действием собственного веса за 5секунд на глубину 10мм.
Запись результатов
Номер стаканчика № 3
Масса пустого стаканчика с крышкой m = _____ г
Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1 = _____г
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0 = _____ г
Влажность грунта на границе текучести определяется по формуле:
допускается выражать влажность грунта в долях единицы.
Б). Характеристики, определяемые расчетом
для пылевато-глинистых и песчаных грунтов
1. Плотность скелета грунта
– отношение массы частиц грунта к объему
образца ненарушенной структуры.
где w – природная влажность в долях единицы.
2. Коэффициент пористости грунта е – отношение объема пор к объему
твердых частиц грунта.
где w – природная влажность в долях единицы.
3. Пористость грунта n – отношение объема пор к полному объему образца:
4. Объем твердых частиц грунта m:
5. Удельный вес грунта, залегающего ниже уровня грунтовых вод, с учетом
взвешивающего действия воды (по закону Архимеда) равен:
В). Определение классификационных показателей исследуемого грунта
(по ГОСТ 25100-95).
Задание 6. Определение разновидности глинистого грунта.
Разновидность глинистого грунта определяется по числу пластичности (Jp).
Число (индекс) пластичности Jp характеризует интервал влажности, в пределах
которого грунт имеет пластичное состояние:
Jp = wL — wp =
(значения wL и wp смотри в заданиях 4,5)
Число пластичности Jp косвенно показывает “глинистость” грунта, содержание в
нем глинистых и коллоидных частиц. Определяется в процентах или долях единицы.
По величине JP устанавливается разновидность глинистого грунта: супесь, суглинок,
глина.
Исследуемый грунт имеет число (индекс) пластичности:
Jp=
и является супесью, суглинком, глиной (нужное отметить).
Определение расчетного сопротивления R0
для глинистых грунтов
Задание 7. Определение консистенции глинистого грунта.
Консистенция глинистого грунта определяется по индексу текучести JL
показывающему, в каком состоянии находится грунт в условиях естественного
залегания.
Индекс текучести определяется в долях единицы. Супесь может находиться
в твердом, пластичном и текучем состоянии. Суглинок и глина: в твердом,
полутвердом, тугопластичном, мягкопластичном, текучепластичном и
текучем состояниях.
Исследованный грунт __________________имеет показатель консистенции
(супесь, суглинок, глина)
(индекс текучести) JL=
и находится в ____________ состоянии.
Определение расчетного сопротивления R0
для глинистых грунтов
Задание 8. Определение расчетного сопротивления R0 глинистых
грунтов.
Расчетное сопротивление R0 глинистых грунтов определяется по СНиП 2.02.01-83*
(приложение 3, табл.3, стр. 37) в зависимости от разновидности грунта,
коэффициента пористости е и индекса текучести JL.
Исследуемый грунт ____________имеет коэффициент пористости е= ______
(супесь, суглинок, глина)
(см. п.2 раздела Б) и индекс текучести JL=_______(см. задание 7).
Расчетное сопротивление исследованного грунта R0 определяется линейной
интерполяцией табличных данных. Экстраполяция за пределы табличных данных
не допускается.
R0=
кПа.
Определение расчетного сопротивления R0
для глинистых грунтов
Контрольные вопросы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Дать определение физическим характеристикам грунта.
Дать определение механическим характеристикам грунта.
Дать определение влажности грунта.
Дать определение плотности скелета грунта.
Какая характеристика определяет вид грунта
а) песчаного;
б) пылевато-глинистого?
Какие характеристики определяют разновидность глинистого грунта?
Какие характеристики определяют разновидность песчаного грунта?
Дать определение коэффициента пористости е.
Что можно определить, зная физические характеристики грунтов и их наименование?
Какой параметр наибольший, какой наименьший:
?
Какие характеристики надо знать для определения условного расчетного
сопротивления R0
а) для песчаного грунта;
б)для пылевато-глинистого грунта?
Как используется закон Архимеда для определения плотности частиц грунта ?

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ ПЕСЧАНОГО И ГИПСОСОДЕРЖАЩЕГО ГРУНТОВ НА ПРОЧНОСТЬ

Прочность и жесткость песчаного грунта с нефтяным загрязнением со временем увеличи

вается вследствие испарения летучих компонентов, а следовательно уменьшения содержания

нефти [12].

Замечено, что грунт с более высоким содержанием органических веществ менее подвержен

загрязнению углеводородами [13], при этом наблюдается некоторое улучшение свойств загряз

ненных грунтов и увеличение их жесткости. Лучшие результаты наблюдались при добавлении в

загрязненный грунт смеси 10% известняка, 5% зольной пыли и 5% цемента [14]. В процессе стаби

лизации моторные масла сформировали устойчивые соединения металлов CSH и CSH1, связы

вающие и обволакивающие зерна грунта, что увеличивало прочность.

ВЫВОДЫ

1. Нефть имеет сложную структуру и улетучивается даже при комнатной температуре, но

часть ее остается в виде твердых материалов. Таким образом, обычные способы для определения

содержания воды в грунте, загрязненном нефтью, не могут быть использованы. Для определения

содержания воды в грунте, загрязненном неочищенной нефтью, был использован способ, учиты

вающий количество оставшейся неочищенной нефти после сушки.

2. Загрязнение неочищенной нефтью влияет на размер частиц, так как они становятся

крупнее, чем в незагрязненном грунте.

3. Удельная плотность уменьшалась при увеличении содержания нефти как для песчаного,

так и для гипсосодержащего грунтов изза более низкой плотности неочищенной нефти.

4. Удельный вес сухого вещества уменьшается с увеличением содержания нефти в песча

ном грунте. Кривые уплотнения загрязненного грунта четко расположены слева от кривых незаг

рязненного грунта.

5. Неочищенная нефть оказывает существенное влияние на угол внутреннего трения песча

ного грунта, наблюдается его уменьшение соответственно увеличению процентного содержания

нефти. Это объясняется тем, что неочищенная нефть уменьшает трение между частицами и

действует как вяжущее вещество.

6. Испытание на сжатие гипсосодержащего грунта продемонстрировало, что индексы уп

лотнения, сжатия и набухания увеличились при пропитке образцов грунта нефтью. Это можно

объяснить наличием органического материала в неочищенной нефти. При пропитке образцов

нефтью коэффициенты пористости и водопроницаемости уменьшались.

7. Исследование показало, что вертикальное смещение (осадка) увеличивается в песчаном

грунте при добавлении нефти с процентным содержанием от 4 до 16%. При добавлении 4% нефти

осадка уменьшилась примерно на 28% . Содержание нефти в 8, 12 и 16% увеличило осадку на 24,

14,5 и 59,5%, соответственно.

8. Осадка гипсосодержащего грунта существенно увеличилась при добавлении 4, 8 и 12%

нефти  до 56,5, 64,5 и 85%, соответственно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. A. O. Nwagbara, «Effects of crude oil pollution on shear strength of soil,» M.Sc. Thesis, University of Nigeria,

Nsukka (2006).

2. F. O. Dejong, «Reclamation of soils contaminated with oils,» J. Inst. Petroleum, 15, 2331 (1980).

3. Sh. Seleam, «Geotechnical characteristics of a gypseous sandy soil including the effect of contamination with

some oil products,» M.Sc. Thesis, University of Technology, Iraq (1998).

4. F. C. Izuakor, The Effect of Oil Spillage on Soil of Nigeria Delta Area of Nigeria, SNAP Press, Enugu (1998).

5. P. Fine, E. R. Graber, and B. Yaron, «Soil interactions with petroleum hydrocarbons: Abiotic processes,» Soil

Technology, 10, 133153 (1997).

6. H. Rasool, «Some geotechnical properties of oil contaminated soil,» M.Sc. thesis, University of Baghdad, Iraq (1999).

7. A. A. AlMashhidani, «Effect of petroleum products on permeability of clayey soils of normal and high swelling

potential,» M.Sc. Thesis, University of Baghdad, Iraq (1999).

8. A. R. Zulfahmi, H. Umar, and R. T. Mohd, «Influence of oil contamination on geotechnical properties of basaltic

residual soil,» American Journal of Applied Sci., 7, 954961 (2010).

9. H. T. Khamehchiyan, «Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of clayey and sandy soils,»

Engineering Geology, 89, 220229 (2007).

10. Z. A. Rahman, H. Umar, and N. Ahmed, «Geotechnical characteristics of oilcontaminated granitic and metased

imentary soils,» Asian J. Applied Sci., 3, 237249 (2010).

11. Th. A. AlBaoey, «Effect of crude oil contamination on geotechnical properties of fine grained soil,» M.Sc. thesis,

University of Baghdad, Iraq (2011).

12. H. A. ALSanad and N. F. Ismael, «Aging effect on oil contaminated Kuwaiti sand,» J. Geotech. Geoenvironm.

Eng., 123(3), 290294 (1997).

13. V. Labud, C. Garcia, and H. Teresa, «Effect of hydrocarbon pollution on the microbial properties of a sandy and

clay soil,» Science Direct Elsevier Gemosphere, 66, 18631871 (2007).

14. S. Shah, A. Shroff, J. Patel, and D. Ramakrishan, «Stabilization of fuel oil contaminated soil  a case study,» J.

Geotech. Geolog. Eng., 21, 415427 (2003).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 35

ОФМГ, №42017

Пределы Аттерберга | Geoengineer.org

Консистенция и поведение глинистой почвы различны, как и технические свойства при различной степени влажности. Таким образом, граница между каждым состоянием может быть определена на основе изменения поведения глины. Шведский ученый Альберт Аттерберг был первым, кто определил пределы плотности почвы для классификации мелкозернистых почв, а позже они были уточнены Артуром Касагранде. В зависимости от содержания воды в почве, почва может находиться в одном из четырех состояний: твердое, полутвердое, пластичное и жидкое.Эти методы все еще используются для определения предела жидкости, предела пластичности и предела усадки грунтов, которые указаны в ASTM D4318 (рисунок 1).

Рисунок 1: Пределы Аттерберга

Предел жидкости

Предел жидкости (LL или w LL ), также известный как верхний предел пластичности, представляет собой содержание воды, при котором почва переходит из жидкого состояния до пластичного состояния. Это минимальное содержание влаги, при котором грунт течет при приложении очень небольшой силы сдвига.

Точное определение предела жидкости основано на стандартных процедурах испытаний. Предел жидкости можно определить с помощью метода с чашкой Casagrande или пенетрометра с конусом .

В чашке Casagrande, метод , почвенная паста помещается в чашку Casagrande, и в ее центре делается бороздка (см. Процедуру ниже). Предел определяется как содержание влаги в процентах, необходимое для того, чтобы преодолел расстояние 0,5 дюйма вдоль дна канавки после 25 ударов в устройстве ограничения жидкости .Трудно отрегулировать содержание влаги в почве, чтобы обеспечить необходимое закрытие канавки в грунте на 12,5 мм (0,5 дюйма) при 25 ударах. Следовательно, для одного и того же грунта проводится не менее трех испытаний при разном содержании влаги с числом ударов N от 15 до 35.

Процедура испытания для определения предела жидкости для грунта состоит из следующих этапов.

  1. Поместите в чашку почвенную пасту.
  2. Вырежьте канавку в центре грунтовой пасты с помощью стандартного инструмента для нарезания канавок.
  3. Поднимите чашку и опустите ее с высоты 10 мм, используя кулачок с кривошипно-шатунным механизмом. Измерьте содержание воды, необходимое для преодоления расстояния 12,7 мм по дну канавки, и запишите количество ударов.
  4. Повторите процедуру не менее трех раз для одной и той же почвы при разном содержании влаги.
  5. Нанесите влажность почвы в процентах и ​​соответствующее количество ударов на полулогарифмический график. Проведите наиболее подходящую прямую линию через нанесенные точки.
  6. Содержание влаги, соответствующее N 25, определенное по кривой, является пределом жидкости в почве.

Предел пластичности

Предел пластичности (PL или w PL ), также известный как нижний предел пластичности, представляет собой содержание воды, при котором почва переходит из пластичного состояния в полутвердое. Испытание на предел пластичности выполняется путем многократного прикатывания вручную грунтовой массы эллипсоидального размера по непористой поверхности. Касагранде определил предел пластичности как содержание воды, при котором нить почвы просто крошится, когда ее аккуратно раскатывают до диаметра 3 мм (1/8 дюйма).Если нить крошится при диаметре менее 3 мм, почва слишком влажная. Если нить крошится при диаметре более 3 мм, почва более сухая, чем предел пластичности. Затем образец можно повторно формовать и повторить испытание. После изготовления рулонов подходящего размера их влажность оценивается с использованием процедуры, описанной ранее.

Индекс пластичности

Индекс пластичности (PI или I P ) рассчитывается как предел пластичности, вычитаемый из предела жидкости, и является важным значением при классификации типов почв .

PI = LL — PL

Предел усадки

Предел усадки (SL) определяется как содержание воды, при котором почва переходит из полутвердого в твердое состояние. При такой влажности объем почвенной массы перестает изменяться при дальнейшем высыхании материала. Предел усадки используется реже, чем пределы для жидкости и пластичности.

Предел усадки определяется следующим образом. В фарфоровую посуду 44 помещают массу влажного грунта M 1 .5 мм в диаметре и 12,5 мм в высоту, а затем высушены в духовке. Объем высушенной в печи почвы определяется путем использования ртути для заполнения пустых пространств, вызванных усадкой. Определяется масса ртути, и по известной плотности ртути можно рассчитать уменьшение объема, вызванное усадкой.

Предел усадки рассчитывается из:

SL = ((M 1 — M 2 ) — (V 1 — V 2 ) * ρ w ) / M 2

где

M 1 = начальная влажная масса почвы

M 2 = конечная сухая масса почвы

V 1 = начальный объем почвы

V 2 = конечный объем сухой грунт

Числовой расчет предела пластичности грунта | Индекс пластичности

Здесь мы собираемся вычислить предел пластичности грунта .Также здесь мы узнаем, как рассчитать пластичность и индекс пластичности грунта.

Перед расчетом вы должны хорошо знать консистенцию почвы. Физическое состояние мелкозернистой почвы при определенном содержании воды известно как ее консистенция. Предел консистенции был определен Аттербергом, агрономом впервые, поэтому он также известен как предел Аттерберга.

Согласно Аттербергу, влагосодержание почвы имеет различную консистенцию i.е. жидкое состояние, пластичное состояние, полутвердое состояние и твердое состояние имеют разные пределы консистенции, чем друг друга.

Пределы Аттерберга — это первые шаги, с помощью которых можно легко определить критическое содержание воды, предел усадки, предел пластичности и предел жидкости для массы почвы. Он также используется для различения разных типов глины и ила.

Виды предельной жидкости грунта.

1) Предел жидкости (LL)

Граница воды между жидким и пластичным состоянием почвы известна как предел жидкости.На этой стадии грунт обладает очень низкой прочностью на сдвиг.

2) Предел пластичности (PL) (предел пластичности почвы)

Граница воды между пластическим и полутвердым состояниями почвы известна как предел пластичности.

3) Предел усадки

Граница воды между полутвердым и твердым состояниями почвы известна как предел усадки. Помимо этого, для расчета числового значения нам необходимо знать некоторый список индексов Аттерберга.Итак, давайте обсудим их ниже.

Также читается,

Связь между скоростью выброса и скоростью утечки в массе почвы

Различное уплотнение и уплотнение грунта

Типы подпорной стены

Индексы Аттерберга

1) Индекс пластичности

Индекс пластичности определяется как разница между пределом текучести и пределом пластичности.

PI = (LL-PL)

Грунты с высоким индексом пластичности имеют тенденцию быть глинистыми, а грунты с низким показателем пластичности имеют тенденцию быть илами.Не будет пластика там, где мало или нет ила или глины.

2) Индекс потока

Наклон кривой потока, полученный путем нанесения содержания воды в виде ординат в натуральном масштабе против количества ударов в виде абсциссы в логарифмической шкале, известен как индекс потока.

, т.е. индекс потока = (W’-W «) / log (N’ / N «)

Где W ’- содержание воды, соответствующее количеству ударов N’, и W ”- содержание воды, соответствующее количеству ударов N”

3) Индекс вязкости

Показатель вязкости определяется как отношение показателя пластичности к показателю текучести.

т.е. индекс вязкости = (индекс пластичности / индекс текучести)

4) Индекс ликвидности (LI)

Индекс текучести определяется как отношение разницы между естественным содержанием воды и пределом пластичности к индексу пластичности.

, то есть LI = (W-PL) / (LL-PL), где W — естественное содержание воды.

5) Индекс консистенции (CI)

Индекс консистенции определяется как отношение различных пределов жидкости и естественного содержания воды к индексу пластичности.

т.е. CI = (LL-W) / (LL-PL)

5) Активность глины

Определяется как отношение показателя пластичности к процентному содержанию частиц мельче 2 микрон или 0,002 мм.

т.е. A = Pl / (менее 2 микрон)

Почвы имеют высокую активность и имеют тенденцию к большому изменению объема при увлажнении или высыхании. Кроме того, типы почв обладают высокой химической реакцией. Почва с активностью от 0,25 до 1,25 называется нормальной почвой.

6) Тиксотропия почвы

Явление, при котором глина меняет свою прочность за счет потери или увеличения прочности во времени без изменения ее объема и содержания воды в ней, известно как тиксотропия почвы.

Теперь, изучив все данные, приведенные выше, вы готовы к численному расчету предела жидкости в почве и индексных свойств почвы. У нас есть несколько вопросов, которые нужно решить.

Числа для расчета

предела пластичности и индекса пластичности грунта

Q) Образец почвы с пределом жидкости 72.Было обнаружено, что 8℅ имеет индекс ликвидности 1,21 и содержание воды 81,3℅. Каков его предел пластичности грунта и индекс пластичности?

Решение: —

Дано;

Лимит жидкости (LL) = 72,8%

Индекс ликвидности (LI) = 1,21

Содержание воды (w) = 81,3℅

Теперь у нас есть,

Индекс пластичности = LL-PL

= 72. 8-PL

Также,

LI = (w-PL) / PI

Поместите значение всех терминов, и вы получите значение (PL) = 32,32% и (PI) = 40,48%

Q) Предел текучести глинистого грунта составляет 57%, а его индекс пластичности составляет 16%. В каком состоянии консистенции находится этот материал при содержании воды 45%? Каков предел пластичности грунта?

Решение: —

Дано;

Лимит жидкости (LL) = 57%

Индекс пластичности (PI) = 16%

Предел пластика (PL) =?

У нас

PI = LL-PL

или, 16 = 57 — PL

или, Pl = 41%

Следовательно, это необходимое решение. Надеюсь, друзья, вам понравилась моя письменная статья о «Предел пластичности почвы », и она остается полезной. Пожалуйста, прокомментируйте ниже, если у вас есть какие-либо вопросы по этому поводу. Постараюсь ответить как можно скорее.

Просмотры сообщений: 1,403

Связанное сообщение

Быстрый ответ: что говорит индекс пластичности

Показатель пластичности выражается в процентах от сухой массы образца почвы. Он показывает размер диапазона содержания влаги, при котором почва остается пластичной. Высокий показатель PI указывает на избыток глины или коллоидов в почве. Его значение равно нулю, когда PL больше или равно LL.

Что вам говорит предел пластика?

Предел пластичности (PL) — это содержание воды при переходе из пластичного в полутвердое состояние. Предел усадки (SL) — это содержание воды, при котором дальнейшая потеря влаги не приводит к уменьшению объема образца.

Что означает отрицательный индекс пластичности?

Отрицательный индекс ликвидности означает, что почва более сухая, чем предел пластичности.Он просто описывает влажность почвы в соответствии с ее пределами индекса. Он показывает, в какой части диапазона пластичности находится данный образец почвы.

Что такое предельный тест Аттерберга?

Пределы Аттерберга — это основная мера критического содержания воды в мелкозернистых почвах. Эти испытания включают предел усадки, предел пластичности и предел жидкости, которые указаны в ASTM D4318. В зависимости от влажности почвы она может находиться в четырех состояниях: твердом, полутвердом, пластичном и жидком.

Какова цель проверки предела пластичности?

Проверка предела пластичности — это один из лабораторных тестов, используемых во всем мире для дифференциации или классификации почв по группам. Поскольку начальные процедуры проверки предела жидкости и предела пластичности являются общими, оба испытания в большинстве случаев выполняются одновременно.

Что такое пластичность?

1: качество или состояние пластичности, особенно: способность к формованию или изменению. 2: способность сохранять форму, полученную за счет деформации давлением.

Что такое индекс прочности?

Индекс вязкости — это мера прочности почвы на сдвиг при предельной пластичности.

Что такое хороший индекс пластичности?

Некоторые критические значения индекса пластичности для аквакультуры Чтобы построить дамбу пруда без глиняного ядра *, индекс пластичности почвенного материала должен иметь значение от 8 до 20 процентов. Для наилучшего уплотнения PI должен быть как можно ближе к 16 процентам (см. Раздел 10.3).

Что такое взвешенный индекс пластичности?

Взвешенный индекс пластичности (WPI) определяется как значение индекса пластичности (PI), умноженное на процент прохождения через сито 425 микрон. Подрядчик должен предоставить расчеты для проверки WPI.

Что такое пластичность глины?

Пластичность — выдающееся свойство систем глина – вода. Это свойство вещества, которое непрерывно деформируется под действием конечной силы. Когда сила снимается или уменьшается, форма сохраняется.

Может ли индекс ликвидности отрицательный?

Да 🙂 может иметь отрицательное значение. Отрицательный индекс ликвидности означает, что почва более сухая, чем предел пластика. Индекс ликвидности (LI) — это показатель плотности почвы. Он просто описывает влажность почвы в соответствии с ее пределами индекса.

Могут ли все почвы иметь содержание воды более 100% или это возможно только для пластичных почв?

Если содержание воды в почве превышает 100%, вес воды (Ww) больше веса твердых частиц.Возможно, только почва должна быть в виде грязи или навозной жижи. Следовательно, содержание влаги может превышать 100%.

Как определить индекс пластичности?

Запишите разницу между влажным и сухим весом как влажность. Рассчитайте предел пластичности wp, разделив «вес влаги» на «сухой вес образца» и умножив на 100. Индекс пластичности (Ip) грунта — это числовая разница между его пределом жидкости и пределом пластичности.

Что означает высокий предел пластичности?

Высокий предел жидкости обычно указывает на высокую сжимаемость и высокий потенциал усадки / набухания. Высокий индекс пластичности Ip обычно приводит к низкой прочности на сдвиг. Низкий Ip означает, что почва, используемая в качестве фундамента, значительно изменится по консистенции даже при небольшом изменении содержания воды.

Какая разница между пределом жидкости и пределом пластичности называется?

Разница между пределом текучести и пределом пластичности известна как индекс пластичности (I P ), и именно в этом диапазоне содержания воды почва имеет пластичную консистенцию.Консистенция большинства почв в поле будет пластичной или полутвердой.

Какой предел пластичности?

Предел пластичности — это содержание воды, при котором паста грунт-вода переходит из полутвердой в пластичную по мере наматывания резьбы диаметром 3,175 мм (1/8 дюйма) в стандартном испытании.

Что такое диаграмма пластичности?

Диаграмма пластичности представляет собой график между индексом пластичности (IP) и пределом жидкости (WL) в процентах, который используется для классификации мелкозернистых грунтов в соответствии с Индийской стандартной системой классификации почв (ISSCS). Если через сито 75 микрон проходит более 50% процента почвы, она классифицируется как мелкозернистая почва.

Это код для пределов Аттерберга?

СТАНДАРТ • IS: 2720 (Часть 5) 1985. ОПРЕДЕЛЕНИЕ • Предел жидкости определяется как содержание воды, при котором почва переходит из жидкого состояния в пластичное. АППАРАТ • Аппарат Касагранде согласно IS: 9259-1979. Инструмент для нарезания канавок.

Какой грунт имеет более высокий индекс пластичности?

В общем, почвы с высоким PI обычно глинистые, почвы с более низким PI — ил, и.Те, у кого PI близок к нулю, как правило, содержат мало или совсем не содержат ила или глины (мелочи).

Как узнать предел пластика?

Рассчитайте предел пластичности wp, разделив «вес влаги» на «сухой вес образца» и умножив на 100. Индекс пластичности (Ip) грунта — это числовая разница между его пределом жидкости и пределом пластичности.

Какова цель пределов Аттерберга?

Пределы соотносят определенное содержание влаги с эмпирически определенными границами между состояниями консистенции (жидкое, пластичное и твердое) (Baver et al., 1972). Целью предельных испытаний Аттерберга является получение эмпирической информации о реакции реголита на воду.

Зачем нужны пределы Аттерберга?

Пределы Аттерберга — это основная мера критического содержания воды в мелкозернистой почве: предел усадки, предел пластичности и предел жидкости. Пределы Аттерберга можно использовать для различения ила и глины, а также для различения различных типов илов и глин.

Что такое предел пластичности грунта?

2.1 Предел пластичности грунта — это содержание влаги, выраженное в процентах от веса высушенного в печи грунта, на границе между пластичным и полутвердым состояниями консистенции. Это такое содержание влаги, при котором почва начинает крошиться, если свернуть ее в нить ⅛ дюйма.

При каком диаметре нить почвы начнет крошиться, когда достигнет предела пластичности?

Предел пластичности — это когда нить грунта, раскатанная по непористой поверхности, начинает крошиться, когда достигает 1/8 дюйма в диаметре.

Способность к набуханию глинистой почвы, модифицированной золой рисовой шелухи, активированной прокаливанием для основания дорожного покрытия методом индекса пластичности (PIM)

Изменение объема в экспансивных почвах — проблема, с которой сталкиваются при земляных работах во всем мире. Это особенно важно для гидравлически связанных конструкций или фундаментов, подвергающихся длительному воздействию влаги. Такое поведение глинистого материала, используемого в качестве материала земляного полотна, фундамента, свалки или засыпки, вызывает нежелательную конструктивную функциональность и отказы.Чтобы предотвратить это, глинистые почвы изучаются на предмет возможного изменения объема и степени расширения. Следовательно, проблемные почвы стабилизируются. В данной работе стабилизация глинистого сильно экспансивного грунта, относящегося к категории А-7-6 и высокопластичного грунта с высоким содержанием глины, проводилась в лабораторных условиях. Лечебное упражнение проводилось с использованием золы рисовой шелухи, активированной негашеной известью (QARHA), золы рисовой шелухи, активированной гашеной известью (HARHA), и золы рисовой шелухи, активированной кальцитом (CARHA) в дозах 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% и 10%.После обработки тремя соединениями кальция для получения трех наборов обработанных экспериментальных образцов индекс пластичности наблюдали и регистрировали, а потенциалы набухания оценивали с использованием метода индекса пластичности (PIM). Результаты показали последовательное улучшение свойств обработанного грунта с добавлением различных активированных добавок. В то время как использование CARHA и HARHA улучшило глинистую почву до средней экспансивной почвы, обработанная глинистая почва значительно улучшилась по сравнению с сильно экспансивной почвой с потенциалом 23.От 35% до менее экспансивного с конечным потенциалом 0,59% при добавлении 10% QARHA. Наконец, QARHA был признан лучшим связующим композитом из-за наивысшего показателя сокращения, зафиксированного при его использовании.

1. Введение

Модификация или улучшение почвы — популярный метод, широко используемый для стабилизации проблемных грунтов, используемых в инженерных целях [1–3]. Этот метод широко используется в геотехнической и геоэкологической областях из-за значительного улучшения механических, прочностных, консистентных и градационных свойств экспансивных грунтов [3, 4].Стабилизация почвы может быть механической, при этом свойства почвы улучшаются механическими средствами для получения уплотненной массы или химикатов, посредством чего химические или органические добавки смешиваются с типичными почвами для улучшения этих свойств с помощью реактивных средств [2]. Однако для достижения успеха в протоколе стабилизации грунта метод химической стабилизации или модификации сопровождается механической процедурой [3, 4]. Это достигается за счет приложения уплотняющего усилия к почвам, обработанным добавками, для достижения конечных результатов, которые заключаются в увеличении прочности и уплотнении [4].Различные аддитивные связующие, такие как цемент, широко используются на протяжении десятилетий [3]. Этот процесс, хотя и старый и традиционный, был замечен в исследованиях по оценке воздействия на окружающую среду как связанный с экологическими опасностями [3]. Это происходит из-за выбросов парниковых газов, связанных с производством и использованием цемента в строительстве в качестве вяжущего. Помимо воздействия на окружающую среду при использовании цемента и связанной с этим высокой стоимости строительства, цементные пасты, цементные бетоны и обработанные цементом почвы демонстрируют недопустимую усадку и потенциал растрескивания [4, 5].Это делает цемент невыгодным вяжущим материалом при строительных работах. В последние годы поиск более экологически чистых строительных материалов, которые могли бы частично или полностью заменить цемент, привел к исследованиям дополнительных вяжущих материалов (SCM) или пуццоланов [6, 7]. Это строительные материалы, встречающиеся в природе, и они не связаны с парниковым эффектом и высокими затратами на строительство, поскольку их получают бесплатно [3, 8–10], и в этом случае зольные материалы считаются аморфными и не поддающимися биологическому разложению. пуццолановые свойства с высоким содержанием алюмосиликатов, отвечающие требованиям, предъявляемым к пуццоланам в соответствии с соответствующими стандартами [6, 7].Дальнейшие исследования также привели к установлению, что зола, полученная при прямом сжигании твердых отходов, является хорошим SCM, который при смешивании с мягкими грунтами улучшает строительные свойства [7, 8]. Для оценки устойчивости золы в геоэкологических усилиях, твердых отходов, таких как рисовая шелуха, жмых сахарного тростника, пальмовая гроздь, кожура маниоки, пальмовое ядро, скорлупа улиток, скорлупа барвинка, скорлупа кокосового ореха, волокна пальмового масла, отработанные шины, яичная скорлупа, саранча. скорлупа бобов и тертое кокосовое мясо были сожжены, чтобы получить золу.Эта зола, полученная из этих твердых отходов, использовалась для стабилизации различных экспериментальных исследований глинистых почв. Они должны были изучить влияние золы на инженерные свойства мягких грунтов, используемых в качестве материалов фундамента, облицовки и покрытия полигонов, а также засыпок. Эти исследования привели к значительным улучшениям в почвах, которые удовлетворили основные требования к использованию строительных материалов в качестве материала фундамента. В книге «Устойчивое реинжиниринг почвы» [8] авторы продемонстрировали преимущества использования золы в качестве строительного материала для улучшения свойств экспансивных почв за счет их связывающих свойств [7, 11].Onyelowe et al. [9, 10, 12], провели обзоры процессов рециркуляции и повторного использования твердых отходов для получения золы для стабилизации почвы, а также оценки и улавливания выбросов, высвобождаемых во время механизма контролируемого сжигания. В их выводах были рассмотрены различные релевантные литературные источники, в которых упоминались как поддерживающие метод получения золы при сохранении экологически чистой атмосферы. Эта зола показала успешные результаты из-за содержания в ней алюмосиликата, который образует гидраты алюмината кальция и гидраты силиката кальция в ионизированной глинистой почве в присутствии влаги.Этот процесс называется реакцией прокаливания. Это процесс, при котором ионизированная глинистая почва в фазе двойного диффузного слоя при смешивании с влагой вступает в реакцию с ионами кальция (Ca 2+ ) из ионизированных соединений добавок с образованием хлопьев и матриц для увеличения прочности. для укрепления в экспансивных почвах. Дополнительные соединения кальция, которые обеспечивают обилие кальция для процесса обжига в обширных почвах во время стабилизации, представляют собой оксид кальция (негашеная / негашеная известь), гидроксид кальция (гашеная известь / чешуйчатая известь) и карбонат кальция (кальцит).В недавнем прошлом Римме и Гренландия [13] провели экспериментальную работу по набуханию глинистой почвы, модифицированной кальцитом. Это одна из самых ранних работ по стабилизации почвы за счет процессов кальцинирования и карбонизации. Эта работа показала, что кальцит может служить хорошим строительным материалом и дополнительным связующим. В предыдущем докладе на конференции Ласледж и Аль-Мухтар [14] работали над влиянием гашеной извести на технические свойства глины с высокой экспансией. Эта работа показала, что высокорасширяющуюся глину можно технически укрепить для использования в качестве грунта для фундамента, стабилизируя ее гашеной известью.Soon et al. [15] исследовали использование бактерий, чтобы вызвать осаждение кальцита для улучшения свойств почвы в строительных целях. Результаты этого исследования также показали, что кальцит можно использовать для улучшения пластических и набухающих свойств экспансивной почвы. Хафшеджани и Джафари [16] исследовали влияние кальцита на некоторые избранные свойства почвы. Результаты этой работы показали, что кальцит усиливает реакции кальцинирования и карбонизации в почве в процессе стабилизации.Это дополнительно способствовало образованию в почве упрочняющих составов и агломерации частиц обработанной почвы. Кроме того, Yazarloo et al. [17] провели исследование влияния кальцита на пластические свойства тощей глины. Результаты также убедительно доказали, что кальцит обладает связующими свойствами при ионизации в присутствии влаги, формирующей почву. Другая работа, оказавшая заметное влияние на геоэкологические усилия, была проведена Амади и Окейи [18], где они рассмотрели влияние как негашеной, так и гашеной извести на свойства сильно экспансивных почв.Результаты сравнительного анализа лаборатории этой работы показали, что негашеная известь показала лучшие инженерные свойства и лучшую альтернативную стабилизацию для глинистых грунтов. Кроме того, в работе, опубликованной в «Тематических исследованиях строительных материалов», Альменарес и др. Сделали краткое сообщение о прокаливании глин для получения пуццолана. [19]. Результаты этой работы показали, что реактивный пуццолан можно производить в промышленных масштабах с кальцитом. В исследовании, проведенном Baldovino et al., Было также доказано, что известь является хорошим связующим материалом.[20] для улучшения консистенции и прочностных свойств глинистого грунта. Хаас и Риттер [21] провели исследование улучшения почвы с помощью негашеной извести и изучения ее длительного воздействия на свойства почвы. В том же исследовании было изучено влияние карбонизации на обработанную почву. В ранее опубликованной работе Pastor et al. [22] доказали способность известняка / кальцита улучшать способность к набуханию глинистых почв. Было замечено, что известь постоянно улучшает исследуемые свойства почвы, увеличивая ее долю.Peron et al. [23] и Лю и др. [24], соответственно, работали над биологической очисткой от высыхания трещин, возникающих в результате набухания глинистой почвы с использованием кальцита, вызванного биотехническим процессом. Результаты показали значительное улучшение трещиностойкости глинистого грунта. Эти соединения, как известно, являются соединениями, богатыми кальцием, в их ионизированном состоянии и могут служить для усиления реакций кальцинирования при стабилизации почвы. Однако эти материалы также считаются едкими и могут также служить активаторами едких веществ для золы для улучшения пуццолановой активности золы.Эта комбинация зольно-кальциевого соединения образует геополимерные связующие (GPB), и результаты предыдущих исследований по применению геополимерного цемента (GPC) для модификации и стабилизации грунта показали, что эта смесь образует модифицированные грунты с высокой усадкой при трещинах, высокой усадкой. температура и стойкость к сульфатным атакам. Ривера и др. [1] провели исследование по стабилизации глинистого грунта за счет применения вяжущих материалов, активированных щелочью (т.е. каустически активированных). В этой работе смесь NaOH и Na 2 SiO 3 использовалась для активации дополнительных связующих материалов, а активированная смесь использовалась для стабилизации почвы.Результаты этой работы показали существенное улучшение характеристик уплотнения, сжатия и изгиба обработанного грунта. Прямо в том же 2020 году Onyelowe et al. [25] провели исследование индекса и уплотняющих свойств глинистых грунтов, обработанных карьерной пылью, активированной NaOH и Na 2 SiO 3 . Результаты также показали заметное улучшение сухой плотности при оптимальной влажности почвы. Кроме того, пластичность обработанного репрезентативного грунта снижалась с увеличением доли добавки.

Когда расширяющиеся грунты используются в качестве подложки в гибких покрытиях, они постоянно подвергаются воздействию влаги из-за капиллярного / всасывающего действия или миграции стока через трещины или пучины разрушенного покрытия. Когда возникает эта структурная аномалия, глинистые почвы набухают и меняют структуру, а по мере того, как больше влаги просачивается в фундамент сверху или снизу, он подвергается более длительному воздействию, а потенциал пластичности, который прямо пропорционален потенциалу набухания, ухудшается.Конструкция дорожного покрытия со временем выходит из строя. И наоборот, когда дорожное покрытие, лежащее в основе экспансивного глинистого материала, подвергается модификации в зависимости от преобладающих условий окружающей среды с добавлением погодостойких добавок, гидравлически связанные условия не представляют собой никаких проблем. Это исследование обещает закрыть этот пробел за счет использования соединений кальция и активированной золы в модификации экспансивного грунта для улучшения состояния пластичности и способности к набуханию. Чен [26] сообщил о взаимосвязи между потенциалом набухания как зависимой переменной и индексом пластичности и активностью глины как независимыми переменными; Следовательно, в данной работе применяется аналитический метод оценки потенциала набухания из предельного эксперимента Аттерберга или метод индекса пластичности (PIM).Достаточно отметить, что основное внимание в данной исследовательской работе уделяется изучению применения новых комбинаций материалов для стабилизации мягких грунтов для целей строительства фундаментов дорожных одежд. Чен [26] также предложил предел потенциала набухания от 0% до 12,6%, что соответствует консистенции потенциала набухания от низкого до среднего для грунтов, которые следует рассматривать для использования в качестве уплотненного земляного полотна.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы
2.1.1. Негашеная известь (CaO)

Негашеная известь — это беловатый водорастворимый каустический материал с температурой плавления 2613 ° C, температурой кипения 2850 ° C, плотностью 3.34 г / см 3 и pH 12,4. Он имеет кубическую структуру галита и кристаллическое твердое вещество при комнатной температуре. Ее получают при обжиге известняка, поэтому ее называют негашеной известью [27]. Он диссоциирует на ионы кальция и кислорода, как показано в уравнении (1). По этой причине в нем содержится большое количество кальция для кальцинирования и пуццолановой реакции с дипольными минералами глинистой почвы. В водном растворе он становится гидратированным извести, и по этой причине его pH трудно определить.Обладает связующими свойствами, соответствующими требованиям соответствующих стандартов [6, 7]. Это кристаллическое твердое вещество было приобретено на рынке и надежно сохранено для использования.

2.1.2. Гидратированная известь (Ca (OH)
2 )

Гашеная известь представляет собой негашеную известь, химически смешанную в воде с 46–48% CaO, 33–34% оксида магния (MgO) и 15–17%, химически связанными с водой. Это кристаллический негорючий неорганический порошок без запаха, растворимый в воде при температуре окружающей среды.Он имеет температуру плавления 580 ° C, точку кипения 2850 ° C и плотность 2,21 г / см 3 . Его плотность меньше, чем у негашеной извести (3,34 г / см 3 ) из-за более водного состояния, которое создает поры в структуре твердого вещества [27]. Он является едким веществом с pH 12,8 и обладает пуццолановыми свойствами, что делает его хорошим дополнительным или альтернативным связующим в гражданском строительстве и земляных работах. Он диссоциирует на ионы кальция и гидроксила, как показано в уравнении (2), и это свойство увеличивает его способность кальцинировать дипольные минералы глинистых почв в процессе стабилизации пуццолановой реакцией.Он был получен из химического магазина и хранился при комнатной температуре для использования в этой исследовательской работе. Он соответствует стандартным условиям, предусмотренным соответствующими конструктивными нормами [6, 7].

2.1.3. Кальцит (CaCO
3 )

Кальцит представляет собой кристаллический известняк беловатого цвета с температурой плавления 1339 ° C, разлагающийся при температуре кипения и плотностью 2,71 г / см 3 . Она плотнее гашеной извести (2,21 г / см 3 ) и менее плотная, чем негашеная известь (3,34 г / см 3 ).Он едкий, растворим в воде и имеет pH 9,91 [27]. Он диссоциирует на ионы кальция и карбоната, как показано в уравнении (3). Он существует в различных формах, таких как мел, известняк и китайская глина. Это основной компонент производства портландцемента. Было обнаружено, что это неорганическое соединение является хорошим строительным материалом со связующими свойствами, полезными для стабилизации грунта. Это соединение способствует кальцинированию и карбонизации при стабилизации глинистой почвы, используемой при земляных работах.Кальцит был предметом исследований специалистов в области геоэкологии, особенно при земляных работах и ​​стабилизации глинистых грунтов. Он настолько сильно повлиял на эту область, что эксперты пошли дальше, чтобы вызвать его осаждение с помощью видов бактерий, чтобы избежать углеродного следа из-за его использования в неорганической форме. Он был получен из химических складов и сохранен для использования в настоящей исследовательской работе.

2.1.4. Зола рисовой шелухи (RHA)

RHA была получена в результате прямого сжигания рисовой шелухи, собранной на рисовых мельницах в Абакалики, Нигерия.Зола согласно исследованиям удовлетворяет требованиям к пуццолановому материалу в соответствии с Британским международным стандартом BS 8615-1 (2019) [6] и Американским стандартом для испытаний материалов ASTM C618 [7] из-за присутствия Al 2 O 3 , SiO 2 и Fe 2 O 3 в химическом составе оксидов. Высвобождение диоксида кремния и оксида алюминия из активированной золы рисовой шелухи запускает пуццолановую реакцию на границе раздела глинистая почва-адсорбированный комплекс посредством гидратации и прокаливания, точки стабилизации которых представлены на рисунках 1 и 2.



2.1.5. Глинистая почва

Глинистая почва, использованная в качестве репрезентативной почвы для этой экспериментальной работы, была собрана с глубины 1 метр из карьера, расположенного в Ндоро Оборо, штат Абиа. Репрезентативная (естественная) почва была подготовлена ​​в соответствии с Британским международным стандартом BS1377 [28] и хранилась для лабораторных работ при комнатной температуре, а обработанная почва была подготовлена ​​в соответствии с Британским международным стандартом BS1924 [29]. Почву постукивали резиновым пестиком для удаления комков и сушили на солнце в течение 48 часов.После этого было собрано 300 г высушенного естественного грунта и смешано с различными пропорциями примеси для приготовления экспериментальных образцов.

2.2. Методы

Базовые лабораторные эксперименты проводились в соответствии с условиями Британского международного стандарта [28] следующим образом: гранулометрический анализ почвы и золы рисовой шелухи, испытание пределов Аттерберга (предел жидкости определялся распределением образца в чашке. из латуни аппарата Кассагранде и применив проточку, чтобы разделить ее.Содержание влаги при закрытии канавки на 1,27 см после 25 ударов чашкой регистрировалось как предел жидкости. Были испытаны три образца и рассчитано среднее значение), испытание на уплотнение, испытание на удельный вес грунта и испытание на коэффициент несущей способности в Калифорнии, чтобы дать возможность охарактеризовать репрезентативную почву и золу рисовой шелухи. Химический состав оксидов исследуемой почвы и золы рисовой шелухи был определен с использованием метода дифракции рентгеновских лучей путем тестирования трех образцов, и было вычислено среднее значение.Установка была применена для идентификации и характеристики соединений на основе их оксидного состава по массе. Это было сделано путем получения двойной волновой / частичной природы рентгеновских лучей для получения информации о соединениях кристаллических материалов. Эти базовые испытания проводились в лабораторных условиях в соответствии с британским международным стандартом BS1377 [28]. Зола рисовой шелухи была активирована с использованием трех соединений кальция в соответствии с требованиями Давидовица [30].Три набора активированной золы рисовой шелухи, активированной едкими связующими, CaO, Ca (OH) 2 и CaCO 3 , были получены путем смешивания 5% по весу золы рисовой шелухи каждого из активирующих соединений для получения негашеной извести. -активированная зола рисовой шелухи (QARHA), активированная гашеной известью зола рисовой шелухи (HARHA) и активированная кальцитом зола рисовой шелухи (CARHA), соответственно. Эти композиты из активированной золы рисовой шелухи (QARHA, HARHA и CARHA) использовались в пропорциях 0% (контрольный тест), 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8. %, 9% и 10% по весу сухого грунта для модификации глинистого грунта в процессе стабилизации.Пределы Аттерберга (предел жидкости () и предел пластичности ()) поведения кальцинированной глинистой почвы, модифицированной RHA, наблюдали экспериментально после отверждения в течение 24 часов с использованием аппарата Кассагранде в соответствии со стандартом проектирования [31, 32]. По результатам наблюдаемых испытаний показатель пластичности () был рассчитан по уравнению (4), а потенциал набухания () в равной степени рассчитан по уравнению (5) [33–35]. Где — показатель пластичности, — предел жидкости, — предел пластичности, и является потенциалом набухания.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Характеристика материалов

Основные характеристики типичного глинистого грунта представлены в таблицах 1 и 2 и на рисунке 3. Исходя из основных результатов испытаний, можно сделать вывод, что 45% частиц грунта проходят через сито размером 0,075 мм. предел жидкости 66% и с естественной влажностью 14%. Вышеперечисленные свойства показывают, что почва относится к группе почв А-7-6 по классификации AASHTO [36, 37] и плохо отсортирована с высоким содержанием глины (CH) по системе USC.Кроме того, индекс пластичности почвы 45% показывает, что почва очень пластична и разрушается при приложении нагрузки. Типичная глинистая почва также имеет потенциал набухания, который является функцией пластичности 23,35%, и это означает, что почва очень экспансивная [38]. Было обнаружено, что MDD почвы составляет 1,25 г / см 3 при OMC 16%. Это показывает, что почва очень пористая, что соответствует ее способности набухать и расширяться. Кроме того, почва имела удельный вес 1.43 указывает на то, что в почве присутствует большое количество органических веществ. Эти свойства характеризуют почву как проблематичную и сильно расширяющуюся почву, очень непригодную для земляных работ.


Описание свойств глинистого грунта и агрегатов Значение

% проходное сито, № 200 (0,075 мм) [28] 45
(%) 14
(%) 66
(%) 21
45
[33] 23.35
Степень расширения [33] Высокая
(удельный вес) 1,43
Классификация AASHTO [36] A-7-6
Единая система классификации почв CH
(г / см 3 ) (MDD) 1,25
(%) (OMC) 16
CBR (%) 8
Цвет Красноватый


Материалы% проходное сито (мм)
19 6.35 4,75 2,36 1,18 0,6 0,425 0,3 0,15 0,075 Поддон

Глиняная почва 100 100 94 88 82 76 70 58 51 45 0
Зола рисовой шелухи 100 97 89 75 62 55 42 35 22 14 0


В таблице 3 представлен химический состав оксидов типичной почвы и золы рисовой шелухи.Результаты показывают, что почва содержит Na 2 O с высоким содержанием оксидов по массе почвы. Этот оксид способствует расширению почвы. Ферритный состав имеет богатый красный цвет глинистого грунта и способствует пуццолановой реакции во время стабилизационных работ [7]. Это свойство поддерживает высокий потенциал набухания глинистой почвы. И наоборот, зола рисовой шелухи имеет высокое содержание алюмосиликатов, что соответствует минимальным требованиям пуццолана в соответствии с соответствующими стандартами проектирования [7].


Материалы Состав оксидов (массовое содержание,%)
SiO 2 Al 2 O 3 CaO Fe 2 O 3 MgO K 2 O Na 2 O TiO 2 LOI P 2 O 5 SO 3 ИК Свободный CaO

Глинистая почва 22.45 28,09 2,30 10,66 4,89 12,10 14,33 0,07 5,11
Зола лузги риса 56,48 5,56 3,77 4,65 2,76 0,01 3,17 0,88

IR нерастворимый остаток; LOI — это потери при возгорании.

3.2. Индекс консистенции и потенциал набухания глинистой почвы, модифицированной кальцинированной золой рисовой шелухи

В общих чертах, на рисунке 4 показаны конкретные пути реакции гидратации, кальцинирования, карбонизации и пуццолановых реакций обработки и стабилизации почвы. Пределы пластичности / консистенции глинистой почвы с добавлением золы рисовой шелухи, активированной CaO (зола рисовой шелухи, активированной негашеной известью; QARHA), представлены на рисунке 5. Можно заметить, что увеличение доли добавки (CaO зола рисовой шелухи) существенно снизила пластичность глинистой почвы.Например, при добавлении 1% QARHA по весу твердого вещества пластичность обработанного грунта снизилась на 11,1% по сравнению с контрольным испытанием при 0% QARHA. В дальнейшем при этой обработке при добавлении 5% QARHA пластичность снизилась на 20,8% по сравнению с добавлением 4% QARHA и на 57,8% снижение пластичности по сравнению с контрольным испытанием при 0% QARHA. Это снижение пластичности с увеличением QARHA сохранялось до последней доли 10% QARHA, которая зафиксировала снижение на 77.8% по сравнению с эталонным тестом при 0% QARHA. Такое поведение было связано с повышенным пуццолановым эффектом добавки на почву, которая должна была иметь повышенную реакцию гидратации и возможное снижение пределов жидкости на поверхности зародышеобразования на поверхности глины с адсорбированной влагой. Также важно отметить, что потенциал набухания обработанной почвы снижается с той же скоростью, что и пластичность, потому что они реагируют прямо пропорционально. Это также показывает, что потенциал набухания снижается с увеличением доли QARHA.Прежде всего, важно отметить, что обработанная почва уменьшилась с высокой пластичности (17%) до средней пластичности (7-17%) при добавлении 6% QARHA и сохраняла эту консистенцию до добавления 10% добавки QARHA, и это согласуется с предыдущими результатами [33, 37]. Аналогичным образом, потенциал набухания улучшился с 23,35% с высокой степенью расширения в контрольном тесте до 0,59% с низким расширением при добавлении 10% QARHA [33]. Эти существенные улучшения пластичности и потенциала набухания обработанной экспансивной глинистой почвы с добавлением QARHA были обусловлены активированными реакциями алюмосиликатных соединений, высвобождаемых из RHA, с использованием действия кальцинирования негашеной извести.Катионообменная реакция между дипольными отрицательными ионами обработанной глинистой почвы и катионами кальция из активированной добавки улучшила гидратацию на пути стабилизации. Это дополнительно улучшило образование засоров и хлопьев в обработанной почве, что в конечном итоге последовательно снизило как состояние пластичности, так и потенциал набухания обработанной почвы. Комбинация негашеной извести и RHA образовывала точки зародышеобразования и участки поверхности в двойном диффузном слое дипольного глинистого минерала, тем самым производя Ca-Al-Si-H, что можно было наблюдать в предыдущем исследовании [4].Это соединение отвечает за флокуляцию глинистых минералов. Такое поведение было также возможно из-за продолжительной гидратации негашеной извести из-за ее длительного воздействия гидратации. В результате процент снижения при более высоких долях негашеной извести продолжал расти, как показано в указанном выше индексе сокращения. Это дополнительно улучшило потенциал набухания, представленный на Рисунке 6. Этот результат согласуется с результатами предыдущих исследовательских работ, в которых в качестве связующего для стабилизации глинистого грунта использовалась негашеная известь.Другой причиной этого достижения в улучшении как потенциала набухания, так и пластичности обработанного грунта с добавлением QARHA было то, что плотность обработанного грунта была улучшена за счет более плотной добавки, которая была из комбинации негашеной извести (плотность 3,34 г / см 3 ) и RHA (плотность 2,13 г / см 3 ). Наконец, вяжущие свойства отдельных добавок способствовали улучшенному изменению объема и несущим свойствам обработанного глинистого грунта.Это наблюдение согласуется с более ранними работами [38].




Было также изучено добавление золы рисовой шелухи, активированной Ca (OH). обработанной глинистой почвы с увеличенным добавлением HARHA, как показано на фиг. 5 и 6. Процентное снижение пластичности обработанной почвы составило 6,7% при добавлении 1% HARHA по сравнению с контрольным испытанием при 0% HARHA.При добавлении 5% HARHA процентное снижение пластичности составило 8,1% по сравнению с добавлением 4% и снижение на 24,4% по сравнению с контрольным испытанием при 0% HARHA, и, наконец, при добавлении 10% HARHA процентное снижение пластичности составило 53,3% по сравнению с эталонным тестом при 0% HARHA. Отметим также, что пластичность обработанного глинистого грунта сохраняла высокую пластичность, но постоянно снижалась с 45% в контрольном испытании до 21% при добавлении 10% HARHA. Точно так же потенциал набухания почвы, обработанной HARHA, постоянно и существенно снижался на протяжении всей процедуры.Такое поведение было обусловлено связывающим эффектом гашеной извести и алюмосиликатов из смешанной золы рисовой шелухи. Реакция прокаливания и последующая пуццолановая реакция из-за реакций ионного обмена и гидратации сделали возможным это улучшение пластичности почвы, обработанной HARHA. Для сравнения, в то время как процентное снижение при добавлении 1% HARHA составляло 6,7% по сравнению с контрольным тестом, добавление 1% QARHA составляло 11,1%. Кроме того, при добавлении 10% HARHA было зафиксировано снижение на 53 процента.3%, в то время как QARHA зафиксировал 77,8% по сравнению с эталонным тестом. Такое поведение с добавлением HARHA было связано с улучшенной реакцией гидратации, которая использует влагу для образования хлопьев во время протокола стабилизации. Но эта более поздняя смесь показала значение ниже, чем добавка QARHA, потому что QARHA является гибридным композитом негашеной извести, который требует больше влаги, чем композиты на основе гашеной извести, его скорость гидратации в процедуре стабилизации почвы всегда выше. Этот результат делает QARHA лучшим строительным вяжущим материалом для стабилизации глинистых грунтов.Это было связано с тем, что у QARHA была более длительная гидратация из-за присутствия негашеной извести, чем у HARHA, которая имела в своем составе гашеную известь. Скорость активации между CaO и RHA при образовании QARHA была выше, чем между Ca (OH) 2 и RHA при образовании HARHA, из-за более продолжительной гидратации в результате негашеной извести, присутствующей в QARHA. QARHA также имел более плотный состав из-за плотности CaO в его составе и, следовательно, давал лучшие результаты в улучшении пластичности и потенциала набухания обработанного глинистого грунта из сильно экспансивного 23.35% при среднем расширении 3,64% при 10% HARHA. Это согласуется с предыдущей работой и наблюдениями [21].

На рисунках 5 и 6 представлены пластичность и способность к набуханию обработанной глинистой почвы с повышенным содержанием активированной кальцитом золы рисовой шелухи (CARHA). При добавлении 1% добавки пластичность снизилась до 6,7% по сравнению с контрольным результатом (0% добавки), что соответствует результату, наблюдаемому при использовании HARHA. Далее с добавлением добавки процент снижения пластичности составил 7.5% при добавлении 4% по весу CARHA по сравнению с рекордом CARHA 3% и примерно 7% и 8% по весу CARHA, улучшение пластичности обработанного грунта сместилось примерно на 10,3%. В дополнение к этому поведению, улучшение пластичности обработанного грунта было постоянным до добавления 10% по весу добавки. В случае потенциального набухания при обработке CARHA глинистая почва улучшилась с очень большой с потенциалом 23,35% до средней экспансивности с потенциалом 2.50% согласуются с результатами предыдущих исследований [33, 34]. Для сравнения, при добавлении 5% CARHA процентное снижение пластичности по сравнению с контрольным испытанием с 0% CARHA составило 35,6%. Кроме того, при обработке CARHA 10% процентное снижение пластичности составило 60,0%. Как правило, процентное снижение пластичности глинистого грунта, обработанного HARHA, CARHA и QARHA, в пропорциях 1%, 5% и 10% составляет 6,7%, 24,4% и 53,3, 6,7%, 35,6% и 60,0%. и 11,1%, 57,8% и 77.8% соответственно. Это было достигнуто за счет кальцинирования и пуццолановой реакции для стабилизации грунта, как показано на рисунке 4. Результаты также показывают, что на потенциал набухания больше влиял состав композита QARHA, который последовательно снижал потенциал набухания сильно расширяющегося грунта на 23,35% (15 –25%) до менее экспансивной почвы 0,59% (0–1,5%) в соответствии с результатами предыдущих исследований [33, 39–42].

4. Заключение

Было исследовано влияние кальцинирования и пуццолановой реакции на пластичность и способность к набуханию глинистой сильно экспансивной почвы, и были сделаны следующие выводы: пластичный и классифицируется как грунт A-7-6 с высоким содержанием глины.(ii) Зола рисовой шелухи была активирована тремя соединениями кальция с образованием композитов QARHA, HARHA и CARHA. (iii) Эти композиты использовались для обработки обширной почвы в различных пропорциях, и наблюдались результаты. (iv) Эффект от обработок наблюдалось набухание и пластичность обработанного материала. (v) Три комплексные добавки воздействовали на почву по аналогичной схеме, снижая потенциал набухания и состояние пластичности почвы. (vi) Хотя все три добавки улучшали свойства глинистого материала грунт в значительной степени, QARHA был признан лучшим вяжущим строительным материалом по сравнению с эффектами HARHA и CARHA на обработанную почву.(vii) В целом, все три комбинации, QARHA, HARHA и CARHA, смогли улучшить потенциал набухания обработанного расширяющегося грунта за счет значительного снижения значений ниже и в пределах допустимых стандартных пределов, которые составляют от 0% до 12,6% предложенных. для использования уплотненного грунта в качестве материала основания (земляного полотна) дорожного покрытия. Это доказывает возможность использования активированной золы рисовой шелухи в качестве устойчивого строительного материала для фундамента тротуаров.

Доступность данных

Данные, подтверждающие результаты, были включены в документ, рассматриваемый для публикации, и в случае необходимости дополнительной информации относительно этого документа, Dr.С Кеннеди Оньелоу следует связаться в Международном университете Камапала, Уганда, или по электронной почте: [email protected]

Конфликты интересов

Авторы заявляют, что у них нет известных конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, описанную в этой статье.

индекс пластичности | Гражданское строительство

Система классификации AASHTO — система классификации, разработанная Американской ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, которая оценивает почвы в зависимости от их пригодности для дорожных насыпей, земляных слоев, фундаментов и оснований.
Пределы Аттерберга — Содержание воды, при котором почва меняет инженерные характеристики; наиболее важными в классификации являются предел жидкости и предел пластичности.
Валуны — частицы породы размером от 9 до 12 дюймов или от 200 до 300 мм.
Глина — Мелкозернистый грунт, обладающий пластичностью.
Крупнозернистые — почвы, удерживаемые на сите № 200.
Крупная фракция — в Единой системе классификации почв, та часть образца почвы, которая задерживается на сите № 200.
Cobbles — частицы породы меньше валуна, но больше 3 дюймов (75 мм).
Коэффициент кривизны — математический параметр, D2
30 / (D60D10), используемый в качестве меры плавности градационной кривой.
Коэффициент однородности — математический параметр D60 / D10, используемый в качестве меры наклона кривой градации.
Размер D10 — размер зерна в мм, для которого 10% от веса образца почвы являются более мелкими.
Эффективный размер зерна — другое название размера D10.
Глина жирная — Глина очень пластичная; глина с пределом текучести более 50.
Мелкая фракция — В единой системе классификации почв та часть пробы почвы, которая проходит через отметку No.200 сито.
Мелкозернистый — Грунт, прошедший через сито № 200.
Гранулометрический анализ — определение относительных пропорций частиц почвы каждого размера в образце почвы, проводимое путем пропускания образца через гнездо сит.
Кривая гранулометрического состава — график зависимости более мелкого или крупного зерна в процентах от размера зерна почвы. Размер зерен нанесен в логарифмическом масштабе.
Гранулированный материал — В системе классификации AASHTO почва, менее 35% которой проходит через сито № 200.
Гравий — частицы почвы или породы размером менее 3 дюймов, но оставшиеся на участке No.4 сита (Единая система классификации почв) или на сите № 10 (система AASHTO).

Глина тощая — Глина с низкой пластичностью; глина с пределом текучести менее 50.
Предел жидкости — содержание воды, при превышении которого поведение почвы изменяется от пластичного твердого до вязкой жидкости.
Средний размер зерна — размер зерна, при котором половина образца почвы по весу больше, а половина меньше.
Гнездо сит — Стопка сит разного размера, имеющая наибольшее отверстие наверху и переходящая вниз к отверстиям меньшего размера.
Торф — высокоорганическая почва от темно-коричневого до черного цвета, с заметным органическим запахом и видимыми растительными веществами.
Предел пластичности — содержание воды, при превышении которого поведение почвы изменяется от хрупкого до пластичного.
Пластичность — способность грунта при смешивании с водой деформироваться при постоянном объеме.
Индекс пластичности — разница между пределом текучести и пластичности.
Песок — частицы почвы, задержанные на сите № 200, проходят через сито № 4 (Единая система классификации почв) или №10 сито (система AASHTO).
Предел усадки — содержание воды, при котором дальнейшее уменьшение содержания воды не вызывает дальнейшего уменьшения объема.
Ситовой анализ — анализ размера зерен с использованием набора сит.
Ил — Мелкозернистый грунт с низким индексом пластичности или не обладающий пластичностью.
Единая система классификации почв — описательная система классификации, основанная на системе аэродромов Касагранде и теперь стандартизированная ASTM D 2487-93.

Удельный вес плавучести — Кажущийся удельный вес погруженного грунта, полученный как общий удельный вес
минус вес воды.
Форма для уплотнения — металлическая форма размером обычно 1/30 куб. М, используемая для определения плотности уплотненного грунта.
Степень насыщения — отношение объема воды к объему пустого пространства в образце почвы.
Плотность — Масса единицы объема почвы или одного из ее компонентов.
Плотность в сухом состоянии — отношение массы твердых частиц к общему объему образца почвы.
Сухая единица веса — отношение веса твердых частиц к общему объему образца почвы.
Эффективный удельный вес — еще один термин, обозначающий плавучий удельный вес.
Пористость — отношение объема пустот к общему объему образца почвы.
Насыщенный — Состояние, при котором все пустоты в почве заполнены водой, а объем воздуха
равен нулю.
Насыщенный удельный вес — Удельный вес, полученный, если образец почвы насыщен путем добавления воды при постоянном общем объеме.
Удельный вес — Отношение плотности материала к плотности воды; обычно относится к удельному весу твердых частиц почвы
.
Общий вес единицы — общий вес твердых частиц и воды в единице объема почвы.
Удельный вес — отношение веса материала к его объему.
Коэффициент пустот — отношение объема пустот в образце почвы к объему твердых частиц.
Содержание воды — отношение веса воды к весу твердых частиц в образце почвы.

ПОКАЗАТЕЛИ ПЛАСТИЧНОСТИ, ЛИКВИДНОСТИ И СООТВЕТСТВИЯ

  1. ИНДЕКС ПЛАСТИЧНОСТИ : — Индекс пластичности (PI или Ip) равен разнице между жидкостью (Wc) и пределом пластичности (Wp)

Таким образом,
Ip = W1-Wp

ПРИМЕЧАНИЕ : — Когда невозможно определить ни w1, ни wp, значит, грунт непластичен (NP). Когда П.L> L.L -> Индекс пластичности сообщается как ноль (неотрицательный)

  1. ИНДЕКС ЖИДКОСТИ : — Индекс ликвидности почвы указывает на близость ее содержания воды к пределу жидкости (IL) (iL или Li) $ IL = \ frac {W-Wp} {Ip} * 100 $

    Где W = влажность почвы в естественном состоянии.

Когда почва находится на пределе пластичности, индекс текучести равен 0.
Его также называют коэффициентом пластичности воды.

3. ИНДЕКС СООТВЕТСТВИЯ : — (Ic, CI) — Почва указывает на жесткость водного контроля почвы до предела пластичности.- Ic равен нулю на пределе жидкости. — Ic составляет 100%, когда почва относительно прочная, так как она находится в полутвердой стадии. — Это также известно как относительная согласованность.
$ I_c $ = $ \ frac {WL-W} {I_p} * 100 $

  1. ИНДЕКС ПОТОКА : — Это наклон кривой расхода, полученный между числом потоков и содержанием воды в методе Касагранде определения предела жидкости.

Таким образом, $ IF = \ frac {W1-W2} {log_1 {} _ 0 (N2 / N1)} $
Где N1- нет. ударов требуемого содержания воды $ W_1 $
N2- нет.удара требуется при влажности $ W_2 $.

Также записывается в общей формуле, $ W = -IFlog_1 {} _ 0 (N) + C $

  • Плоская кривая потока имеет большую относительную (S.S)
    Прочность на сдвиг по сравнению с крутой кривой потока.
    ($ n_1 \ lt n_2 \ lt n_3 $)
    Прочность шерсти x $ \ frac {1} {If} $

ИНДЕКС ЖЕСТКОСТИ : —

  • Индекс вязкости (It) определяется как отношение индекса пластичности (Ip) к индексу пластичности (Ef).Таким образом, $ It = \ frac {Ip} {If} $

  • Индекс вязкости грунта — это мера прочности грунта на сдвиг при пределе пластичности. Это может быть указано в разделе.
    Предположим, что кривая потока прямолинейная (L.L)

  • (P.L) Так как сопротивление срезу грунта прямо пропорционально количеству блошин в устройстве Касагранде.
    $ KS_l = N_l $ —— (1)
    $ KS_p = N_p $ —— (2)
    Где,
    $ N_l $ = количество ударов по жидкости при прочности на сдвиг $ S_l $
    $ N_p $ = Нет.удара по пластику при пределе прочности на сдвиг $ S_p $.
    $ k $ = Постоянная — Значение индекса ударной вязкости составляет от 0 до 3. Чувствительность и тиксотропия —— (1) Тиксотропия: — Тиксо + Тропи Где Thixo означает прикосновение, а трофей означает изменение Означает изменение, происходящее от прикосновения. — Тиксотропия почв имеет большое значение в почвенной инженерии. — Пример : Когда свая забивается в землю, происходит потеря прочности из-за вызванного возмущения, тиксотропия показывает, сколько прочности на сдвиг восстанавливается у сваи. был пригнан и оставлен на месте на то же время.ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ: — Это показатель потери прочности почвы, такой как консистенция. ! [введите описание изображения здесь] [2] (1) Грунт имеет предел жидкости 25% и индекс текучести 12,5%. Если предел пластика 50%. затем определяют индекс пластичности и индекс вязкости. Если влажность почв в естественном состоянии в поле составляет 20%. найти индекс ликвидности и относительную стабильность. Приведенные данные: — $ I_L $ = 25%, $ I_f $ = 12,5% $ W_p $ = 25% Содержание природной воды W = 20% P.I или $ I_p = W_l-W_p $ = 25-15 = 10% $ I_t $ = $ \ frac {I_P} {I_f} $ = $ \ frac {10} {12.5} $
    = 0,8 (80%)
    $ I_l $ = $ \ frac {W-W_p} {I_p} * 100 $ = 0,20-0,15 / 0,10 100 = 50%
    $ I_c = \ frac {W_l-w} {Ip} * 100 $ = 0,25-20 / 0,10
    100 = 50%

Использование предела консистенции : Предел консистенции определяется для почв Remould. Поскольку фактическое поведение почвы может зависеть от естественной структуры, предел консистенции не дают актуальной информации о почвах участка. Они дают в лучшем случае приблизительную оценку поведения почв участка.

  1. Было замечено, что предел пластичности и жидкости зависит от типа и количества глины в почве.Однако показатель пластичности зависит от количество глины.

  2. По мере уменьшения размера частиц, bot P.L & L.L. увеличиваются, поэтому индекс пластичности увеличивается с большой скоростью.

  3. При добавлении участка к глине он становится более тонким. Его L.L и P.L уменьшаются, но в первом случае быстрее, но в итоге снижается индекс пластичности.

  4. Предел пластичности почв увеличивается при добавлении органических веществ без значительного увеличения предела жидкости.Поэтому почвы с высоким содержанием органических низкий показатель пластичности.

  5. Индекс усадки прямо пропорционален% трения глины в почве.

  6. Индекс вязкости — это мера прочности почвы на сдвиг при предельной пластичности.

  7. Песчаные почвы переходят из жидкого состояния в полутвердое довольно резко. Эти почвы не проходят пластичность и классифицируются по площади.

Определение пределов пластичности, жидкости и усадки.

Пределы Аттерберга.

В 1911 году шведский агроном Аттерберг разделил весь диапазон состояния почвы (от жидкого до твердого) на четыре стадии, которые известны как пределы Аттерберга или пределы консистенции.

1. Жидкое состояние,

2. Пластичное состояние,

3. Полутвердое состояние и

4. Твердотельный.

Он установил произвольные пределы, известные как пределы консистенции или пределы Аттерберга, для этих разделов с точки зрения содержания воды.

Таким образом, пределы консистенции — это содержание воды, при котором почвенная масса переходит из одного состояния в другое.

На рисунке ниже показаны четыре состояния согласованности с соответствующими пределами согласованности.

Пределы Аттерберга, которые наиболее полезны для инженерных целей, — это предел жидкости, предел пластичности и предел усадки. Эти пределы выражаются в процентах содержания воды.

Предел жидкости.

Предел жидкости определяется как минимальное процентное содержание воды на сухих основаниях, при котором почва меняет свое состояние с жидкого на пластичное.

Применительно к стандартному устройству ограничения жидкости оно определяется как минимальное содержание воды, при котором часть почвы, прорезанная канавкой стандартных размеров, будет стекать вместе на расстояние 12 мм под воздействием 25 ударов в устройство. .

Предел пластика.

Предел пластичности определяется как минимальное процентное содержание воды на сухих основаниях, при котором почва переходит из полутвердого состояния в пластичное.

Предел усадки.

Предел усадки определяется как максимальное содержание воды, при котором уменьшение содержания воды не вызывает уменьшения объема массы почвы.

Это самое низкое содержание воды, при котором почва может быть полностью насыщенной.

Индекс пластичности.

Диапазон консистенции, в котором грунт проявляет пластические свойства, называется диапазоном пластичности и обозначается индексом пластичности.

Индекс пластичности определяется как числовая разница между пределом текучести и пределом пластичности грунта: P.I = LL — PL.

В случае песчаных почв сначала следует определить предел пластичности.Когда предел пластичности не может быть определен, индекс пластичности указывается как NP (непластичность).

Когда предел пластичности равен пределу текучести или превышает его, индекс пластичности считается равным нулю.

Пластичность.

Пластичность определяется как свойство грунта, которое позволяет ему быстро деформироваться, без разрыва, без упругого отскока и без изменения объема.

Согласно теории Гольдшмидта, пластичность обусловлена ​​наличием тонких чешуек, подобных частицам, которые несут на своей поверхности электромагнитные заряды.

Молекулы воды биполярны и ориентируются как крошечные магниты в магнитном поле рядом с поверхностью частиц почвы.

Вода становится очень вязкой около частиц, но с увеличением расстояния вязкость воды уменьшается, пока на некотором расстоянии не появится обычная вода.

Когда присутствует достаточное количество воды (что соответствует пластичному состоянию консистенции), частицы разделяются водой, напоминающей патоку, которая позволяет частицам скользить мимо друг друга в новые положения без какой-либо тенденции к возвращению в свои прежние положения без изменения объема. пустот и без нарушения сцепления.

Правильность теории Гольдшмидта о причине пластичности подтверждается тем фактом, что глина не становится пластичной при смешивании с жидкостью, состоящей из неполяризующих молекул, таких как керосин.

Читайте также: Что такое несущая способность почвы? & Как это улучшить?

Индекс согласованности.

Индекс консистенции или относительная консистенция определяется как отношение предела жидкости за вычетом естественного содержания воды к показателю пластичности почвы: C.I = LL — W / PI

где w — естественная влажность почвы.

Индекс консистенции полезен при изучении полевого поведения насыщенных мелкозернистых почв.

Таким образом, если индекс консистенции грунта равен единице, он находится на пределе пластичности.

Точно так же почва с CI, равным нулю, находится на пределе жидкости. Если оно превышает единицу, почва находится в полутвердом состоянии и будет жесткой.

Отрицательный индекс консистенции указывает на то, что естественное содержание воды в почве превышает предел жидкости, и, следовательно, ведет себя как жидкость.

Индекс ликвидности.

Индекс текучести или коэффициент водно-пластичности — это отношение, выраженное в процентах, естественного содержания воды в почве за вычетом ее предела пластичности к ее показателю пластичности:
LI = W — PL / PI.

где w — естественная влажность почвы.

Определение предела жидкости в почве.

Предел жидкости определяется в лаборатории с помощью стандартного устройства для определения предела жидкости, разработанного Casagrande.

Аппарат состоит из твердой резиновой основы B.S. твердость 21-25, над которой латунная чашка опускается на желаемую высоту.

Латунный стаканчик можно поднимать и опускать, чтобы упасть на резиновое основание с помощью кулачка, управляемого ручкой.

Высота падения чашки регулируется регулировочными винтами.

Перед началом испытания высоту падения чашки доводят до 1 см.

Используются два типа инструментов для нарезания канавок;

(i) инструмент Casagrande (BS) и

(ii) инструмент ASTM.

IS: 9259-1979 обозначает эти инструменты как инструмент для обработки канавок.

Инструмент Casagrande прорезает канавку шириной 2 мм внизу, шириной 11,0 мм вверху и высотой 8 мм.

Инструмент ASTM прорезает канавку шириной 2 мм внизу, 13,6 мм вверху и глубиной 10 мм.

Инструмент ASTM используется только для более песчаных почв, где инструмент Casagrande имеет тенденцию разрывать стороны канавки.

Аппарат.

1. Casagrande appratus.

2. Сито № 40 (ASTM).

3. Шпатель.

4. Контейнеры.

5. Лоток.

6. Духовка электрическая.

7. Остаток.

Процедура.

1. Около 120 г образца, прошедшего через сито 425 микрон, тщательно смешивают с дистиллированной водой в чаше для испарения или на мраморной пластине до образования однородной пасты.

2. Часть пасты помещается в чашку над местом, где чашка опирается на основание, прижимается и распределяется в нужное положение, а бороздка прорезается в пятне почвы.

3. Ручка вращается со скоростью примерно 2 оборота в секунду, и количество ударов подсчитывается до тех пор, пока две части образца почвы не соприкоснутся на дне канавки на расстоянии 10 мм.

Некоторые почвы имеют тенденцию скользить по поверхности чашки, а не течь.Если это произойдет, результат следует отбросить, и испытание повторять до тех пор, пока не прекратится вытекание.

4. После регистрации количества ударов для определения содержания влаги отбирается примерно 10 грамм почвы из области, расположенной рядом с закрытой канавкой.

Поскольку трудно отрегулировать содержание воды, точно равное пределу жидкости, когда канавка должна закрываться за 25 ударов, предел жидкости определяется путем построения графика между числом ударов по оси абсцисс в логарифмической шкале и соответствующим содержанием воды. как ордината.

Для построения кривой потока необходимо снять не менее четырех-пяти наборов показаний в диапазоне от 10 до 50 ударов.

За предел жидкости принимается содержание воды, соответствующее 25 ударам.

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Определение предела пластичности грунта.

Аппарат.

1. Стеклянная пластина (2 x 2 фута).

2. Шпатель.

3. Сито № 40 (ASTM).

4. Духовка электрическая.

5. Остаток.

Процедура.

1. Для определения предела пластичности образец почвы, прошедший через сито 425 микрон, тщательно перемешивают с дистиллированной водой до тех пор, пока почвенная масса не станет достаточно пластичной, чтобы ее можно было легко формовать пальцами.

2. Пластиковую почвенную массу следует оставить на время, достаточное для того, чтобы вода могла проникнуть через почвенную массу.

3. Шарик формируется из примерно 8 г этой пластичной массы грунта и катится между пальцами и стеклянной пластиной (или мраморной пластиной) с давлением, достаточным для того, чтобы скатать массу в нить одинакового диаметра по всей ее длине.

4. При достижении диаметра 3 мм почва снова формуется в шар.

5. Этот процесс прокатки и повторного формования повторяется до тех пор, пока резьба не начнет просто крошиться на диаметре 3 мм.

6. Покрошенные нити сохраняются для определения содержания воды.

7. Тест повторяется еще дважды со свежими образцами.

8. Предел пластичности (PL) принимается как среднее трех значений содержания воды.

Индекс пластичности рассчитывается по соотношению: PI = LL — PL .

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Определение предела усадки грунта.

Выражение предела усадки грунта можно получить со ссылкой на рисунок ниже.

Если взять образец насыщенного грунта (содержание воды в котором превышает предел усадки) и дать ему постепенно высохнуть,
его объем будет уменьшаться до тех пор, пока не наступит стадия, после которой уменьшение влажности почвы не приведет к дальнейшему уменьшение общего объема образца почвы.

Содержание воды, соответствующее этой стадии, известно как предел усадки.

Форма приведенного выше уравнения сразу предлагает метод определения предела усадки в лаборатории.

Аппарат.

Аппаратура для определения состоит из

(i) фарфоровая выпарная чашка диаметром около 12 см с плоским дном,

(ii) усадочная чашка из нержавеющей стали диаметром 45 мм и высотой 15 мм с плоским дном.

(iii) две стеклянные пластины, каждая 75 x 75 мм, одна из простого стекла, а другая с тремя металлическими выступами, и

(iv) стеклянный стакан диаметром 50 мм и высотой 25 мм с гладким и ровным верхним краем.

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Процедура.

1. Сначала определяется объем V1 усадочной чашки, заполняя ее до переполнения ртутью, удаляя излишки, прижимая плоскую стеклянную пластину к ее вершине, а затем отбирая массу чашки, наполненной ртутью.

2. Масса ртути, содержащейся в чашке, деленная на ее плотность (13,6 г / см 3 ) дает объем чашки.

3. Около 50 г грунта, прошедшего через сито IS с размером ячеек 425 мкм, смешивают с дистиллированной водой, достаточной для полного заполнения пустот и для того, чтобы почва стала достаточно пастообразной, чтобы ее можно было легко обработать в усадочной чашке без включения пузырьков воздуха.

4. Внутренняя часть усадочной чашки покрыта тонким слоем вазелина.

5. Объем влажной почвы, составляющий примерно одну треть объема чаши, помещается в ее центр, и почва растекается к краям, осторожно постукивая ею по твердой поверхности.

6. Чаша постепенно наполняется, добавляя больше почвы частями с последующим легким постукиванием, чтобы исключить попадание воздуха.

7. Лишняя грязь удаляется с помощью прямой кромки, и вся грязь, приставшая к внешней стороне чаши, удаляется.

8. Чаша, заполненная землей, сразу же взвешивается.

9. Масса M1 влажного участка почвы объемом V1, таким образом, известна путем вычитания массы пустой чашки из массы влажной почвы плюс взятой выше чашки.

10. Затем блюдо помещается в духовку. При высыхании слой почвы будет иметь объемную усадку, как показано на рисунке (b). Найдена масса Md сухой почвы.

11. Чтобы определить объем Vd сухой почвы, стеклянный стакан сначала наполняют ртутью, а избыток ртути удаляют, прижимая стеклянную пластину тремя зубцами к верхней части стакана.

Стакан вытирают от ртути, которая может приставать к ее внешней поверхности, и помещают в чашу для испарения.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *