63,48 
73,48 
|
ГОСТ24143-80 ГруппаЖ39 ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР ГРУНТЫ Методылабораторного определения характеристик набухания и усадки Soils. Laboratorymethods for determination of swelling andshrinking characteristics Датавведения 1981-01-01 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПостановлениемГосударственного комитета СССР по деламстроительства от 22 апреля 1980 г. № 55 Переиздание. Сентябрь 1987 г. Настоящий стандарт распространяется на глинистыегрунты природного и нарушенного сложенияи устанавливает методы лабораторногоопределения их набухания и усадки. Стандарт не распространяется на глинистые грунты,содержащие крупнообломочные включенияразмерами зерен более 5 мм, и на глинистыегрунты в мерзлом состоянии.
1. Общиеположения 1.1. Характеристики набухания и усадкигрунта следует определять по относительнойдеформации: набухание - в условиях,исключающих возможность боковогорасширения при насыщении грунта водойили химическим раствором; усадку - вусловиях свободной трехосной деформациипри высыхании грунта. Испытание дляопределения характеристик набуханияследует производить до прекращенияпоглощения образцом грунта воды (илираствора), а усадки - до полной потериим влажности. 1.2. За показатели, характеризующие набуханиегрунта, принимаются свободное набухание(
1.3. Образцы грунта природного сложения дляиспытаний свободного набухания, набуханияпод нагрузкой, давления набухания иусадки следует вырезать из одногомонолита грунта; образцы грунтанарушенного сложения следует приготовлятьс заданными величинами плотности ивлажности. Свободное набухание определяется испытаниемодиночного образца грунта. Набухание под нагрузкой и давление набуханияопределяется испытанием серииобразцов-близнецов, вырезаемых из одногомонолита грунта, путем обжатия ихдавления и последующего водонасыщения. Величины ступеней давления и их количество должныбыть определены заданием и программойисследований. При отсутствии таких данных испытаниянадлежит производить в диапазонеполуторакратных величин условныхрасчетных давлений на глинистые грунты,руководствуясь табл.2 и 4 приложения 4 кглаве СНиП II-15-74. 1.4. Образцы грунта при испытании на набуханиеследует заливать грунтовой водой, взятойс места отбора грунта, водной вытяжкойили водой питьевого качества. В случаях,определяемых программой исследований,допускается применение дистиллированнойводы и искусственно приготовленныхрастворов заданного химического состава. При усадке испарение воды (или раствора) изобразца грунта не должно вызыватьобразование на нем усадочных трещин. 1.5. Монолиты грунтов для определенияпоказателей набухания и усадки следуетотбирать из открытых горных выработок:шурфов, котлованов, расчисток и пр., аих отбор, транспортирование и хранениенадлежит производить по ГОСТ 12071-84. Отбор образцов из скважин допускаетсяпроизводить при помощи грунтоносов,обеспечивающих сохранение природногосложения и влажности грунта. 1.6. Термины и определения приведены всправочном приложении 1.
2. Аппаратура 2.1. Приборы для определения свободногонабухания грунтов (ПНГ) должны включатьследующие основные узлы и детали: рабочее кольцо внутренним диаметром не менее50 мм, высотой не менее 20 мм; вкладыш, обеспечивающий высоту образца в кольцене менее 10 мм; перфорированный верхний штамп; перфорированный поддон; ванночки для жидкости; основания прибора и держателя индикатора; индикатор часового типа с ценой деления шкалы0,01 мм для измерения вертикальныхдеформаций образца грунта. 2.1.1. Конструкция ПНГ должна быть выполненаиз материалов, стойких против коррозии,и обеспечивать: неподвижность рабочего кольца при испытании; подачу воды к образцу снизу и отвод ее; величину вертикального давления от штампа,измерительного оборудования, расположенногона нем, и других неуравновешенных деталейне более 0,0006 МПа (0,006 кгс/см
2.2. Показатели набухания грунта под нагрузкойи давления набухания следует определятьв компрессионных приборах, состоящихиз следующих основных узлов и деталей: рабочего кольца внутренним диаметром более 71 мми высотой более 20 мм с соотношениемвысоты к диаметру 1:3,5; цилиндрической обоймы; перфорированного штампа; поддона с емкостью для воды и перфорированноговкладыша под кольцо; двух индикаторов с ценой деления шкалы 0,01мм для измерения вертикальных деформацийобразца грунта; допускается применениеодного индикатора при условии установкиего в центре штампа; механизма вертикальной нагрузки на образец грунта. 2.2.1. Конструкция компрессионного приборадолжна быть выполнена из материалов,стойких против коррозии, и обеспечивать: подачу воды к образцу снизу и отвод ее; центрированную передачу нагрузки на штамп (образецгрунта); передачу на образец грунта давления ступенямиот 0,0125 МПа (0,125 кгс/см постоянство давления на каждой ступени; неподвижность рабочего кольца при испытаниях; измерение вертикальных деформаций грунта спогрешностью 0,01 мм; давление на образец, создаваемое штампом изакрепленным на нем измерительнымоборудованием и другими неуравновешеннымидеталями, не более 0,0025 МПа (0,025 кгс/см
2.3. Для определения усадки грунтов необходимоиметь: рабочее кольцо компрессионного прибора внутреннимдиаметром более 71 мм и высотой более 20мм с соотношением высоты к диаметру1:3,5; предметное стекло, покрытое тонким и ровным слоемпарафина; емкость с крышкой (стеклянный колпак илиэксикатор) объемом не более 1 л для сушкиобразцов; шпатель; штангенциркуль с погрешностью измерения 0,05 мм иприспособление для измерений, показанноев рекомендуемом приложении 2; микрометр.
3. Подготовкак испытаниям 3.1. Приборы для проведения испытаний должныустанавливаться на жестком основании,исключающем вибрацию. Горизонтальностьустановки приборов проверяют по уровню.В помещении во время испытаний должнаподдерживаться положительная температура. Не допускается попадание прямых солнечныхлучей на образцы грунта во время испытанийусадки. 3.2. Тарировку ПНГ и компрессионных приборовнеобходимо производить не реже одногораза в год для учета деформаций фильтрови собственных деформаций приборов ( Для тарировки ПНГ в рабочее кольцо следуетзаложить два бумажных фильтра, установитьиндикатор и замочить фильтры. Поиндикатору зарегистрировать деформацию(
3.2.1. При тарировке компрессионного приборав рабочее кольцо следует заложитьспециальный металлический вкладыш,покрытый с двух сторон бумажнымифильтрами, смоченными водой и нагружатьего ступенями давления 0,05 МПа (0,5 кгс/см Тарировку производят при трехкратном нагруженииприбора, каждый раз с заменой фильтровна новые. По результатам тарировки компрессионногоприбора следует составить таблицувеличин деформаций (
3.3. Для каждого прибора следует определять:высоту и диаметр рабочего кольца, толщинупредметного стекла, покрытого тонкимслоем парафина (с погрешностью 3.4. Образец грунта для испытания на набуханиеили усадку вырезают режущим кольцом всоответствии с требованиями ГОСТ5180-84, при этом зазоры между грунтом истенкой рабочего кольца не допускаются. Для испытываемых грунтов должны бытьопределены плотность (объемный вес),плотность минеральной части (удельныйвес), влажность, границы текучести ираскатывания по ГОСТ 5180-84 и гранулометрическийсостав по ГОСТ 12536-79. Результаты записываютв журнал испытаний (см. рекомендуемыеприложения 3-5). 3.5. Грунт в кольце следует покрыть с двухсторон фильтрами и поместить: а) при определении свободного набухания- в ПНГ; б) при определении набухания под нагрузкойи давления набухания - в компрессионныеприборы. В журнале испытаний следует записатьначальные показания индикаторов (
3.6. При испытании грунта на усадку образецгрунта следует извлечь из кольца ипоместить на предметное стекло, покрытоетонким ровным слоем парафина. Затемизмеряют высоту в центре образца, а егодиаметр - по трем, заранее размеченнымнаправлениям. Результаты измеренийзаписывают в журнале испытаний (см.рекомендуемое приложение 5). 3.7. Характеристики набухания глинистогогрунта нарушенного сложения следуетопределять на образцах с заданнойвеличиной коэффициента пористости (
где
где ы. 3.8. При определении характеристик усадкигрунта нарушенного сложения следуетприменять образец грунта влажностьюна 5-10% больше влажности грунта на границетекучести. Грунт следует выдержать впустом эксикаторе в течение суток. Затемпри помощи шпателя заполняют грунтомрабочее кольцо, внутренняя поверхностькоторого предварительно смазана тонкимслоем технического вазелина. Образованиепустот при подготовке образца недопускается. Приготовленный образец на предметном стекле следуетпоместить под стеклянный колпак или вемкость с крышкой. За начальные размерыобразца принимаются размеры кольца повысоте и внутреннему диаметру. 4. Проведениеиспытаний 4.1. В ПНГ следует налить жидкость и наблюдатьза развитием деформаций во времени,записывая показания индикаторов вжурнал испытаний (см. рекомендуемоеприложение 3). 4.2. Ступени давления при определениинабухания грунта под нагрузкой и давлениянабухания должны быть: на первомкомпрессионном приборе - около 0,0025 МПа(0,025 кгс/см После нагружения образов грунта в компрессионныхприборах их следует выдержать до условнойстабилизации деформаций, после чегообразцы надлежит замочить. 4.3. Как при свободном набухании, так и вкомпрессионных приборах после замачиванияобразцов следует регистрироватьдеформации через 5; 10; 30; 60 мин, далеечерез 2 ч в течение рабочего дня, а затемв начале и конце рабочего дня до достиженияусловной стабилизации деформаций. В случае отсутствия набухания замачиваниепроизводят в течение трех суток. За начало набухания следует считатьотносительную деформацию (
4.4. За критерий условной стабилизациидеформаций свободного набуханияглинистых грунтов или деформацийнабухания под нагрузкой при даннойступени давления в компрессионныхприборах следует принимать деформациюне более 0,01 мм за 16 ч. 4.5. После завершения набухания образцагрунта необходимо: слить воду (илираствор) из прибора; кольцо с влажнымгрунтом (без фильтров) взвесить ипроизвести контрольное измерение высотыобразца грунта в кольце; грунт из кольцавысушить в термостате при температуре(105
4.6. Испытание усадки грунта следует проводитьв три этапа. На первом и втором этапе испытания измерениевысоты, диаметра и массы образца грунта,помещенного в эксикаторе, следуетпроизводить не реже двух раз в сутки ирезультаты заносить в журнал испытаний(см. рекомендуемое приложение 5). Критерием условного завершения испытания напервом этапе является отсутствиеизменений в линейных размерах образцовв двух последовательных измерениях. На втором этапе сушка образца грунтапроизводится на воздухе. Критерием условного завершения испытания навтором этапе, после 5-6 измерений, являетсяотсутствие изменений в массе образцагрунта. На третьем этапе сушку образца грунтапроизводят в термостате при температуре(105
5. Обработкарезультатов испытаний 5.1. На основании записей в журналах испытанийгрунта в ПНГ или компрессионных приборах(см. рекомендуемые приложения 3 и 4)следует определить: а) величину абсолютной деформации грунта( б) величину относительной деформацииобразца (
5.2. По величинам относительной деформацииследует построить график зависимостиотносительных деформаций от вертикальногодавления Величина давления набухания ( 5.3. По результатам испытаний усадки наосновании записей испытаний грунта(см. рекомендуемое приложение 5) следует: а) определить объем грунта на каждый моментизмерения по формуле
где
б) рассчитать влажность грунта на каждыймомент измерения по формуле
где
в)рассчитать усадку по высоте, диаметруи объему по формулам соответственно:
где , см 5.4. По величинам объема и влажности накаждый момент времени следует построитьграфик зависимости изменения объемаобразца от влажности За величину влажности на пределе усадки(
Приложение1 Справочное Пояснениятерминов, используемых в стандарте
Приложение2 Рекомендуемое Приспособлениедля измерения диаметра и высоты образцов при усадке
1 -основание; 2 - стойка; 3 - стопоргоризонтального перемещения держателя;4 - стопор вертикального перемещениядержателя; 5 - держатель штангенциркуля;6 - крепежный винт; 7 - штангенциркуль спогрешностью измерения 0,05мм; 8 - нониус;9 - стопор нониуса; 10 - микрометрическийвинт; 11 - стопормикрометрического механизма; 12 -подкладка; 13 -образец грунта; 14 - предметный столик. Приложение3 Рекомендуемое Журналиспытаний свободного набухания грунтав ПНГ Организация_______________Объект____________Сооружение_________ (лаборатория) (пункт) Лабораторный_________________Прибор(тип, номер и т.д.)____________ номер образца Шурф№__________глубина от_______до________мСтруктура__________ (скважина) Визуальноеописание грунта влаборатории__________________________ ________________________________________________________________ Условияпроведения испытаний_____________________________________ (условиязамачивания, вид жидкости, химическийсостав, концентрация ит.д.)____________________________________________________________
Лабораторныйномер образца____________________ Результатыиспытаний в ПНГ
Приложение4 Рекомендуемое Журналиспытаний набухания грунта под нагрузкой в компрессионномприборе Организация_______________Объект____________Сооружение_________ (лаборатория) (пункт) Лабораторный_________________Компрессионный____________________ номер образца прибор(тип, №) Шурф№__________глубина от_______до________мСтруктура__________ (скважина) Визуальноеописание грунта влаборатории__________________________ ________________________________________________________________ Условияпроведения испытаний_____________________________________ (условиязамачивания, вид жидкости, химическийсостав, концентрация ит.д.)____________________________________________________________
Лабораторныйномер образца_______________________ Результатыиспытаний
Обработкарезультатов испытаний
Приложение5 Рекомендуемое Журналиспытаний грунта при усадке Организация_______________Объект____________Сооружение_________ (лаборатория) (пункт) Лабораторный_________________Номерстекла_______________________ номер образца Шурф№__________глубина от_______до________мСтруктура__________ (скважина) Визуальноеописание грунта влаборатории__________________________ ________________________________________________________________ Условияпроведения испытаний_____________________________________
Лабораторныйномер образца_______________________
Исполнитель_____________________________________________________ (должность,фамилия, имя, отчество, подпись) Журналпроверил "____"_________________198 г. ________________________________________________________________ (должность,фамилия, имя, отчество, подпись) Приложение6 Обязательное Графикзависимости набухания грунта давления в компрессионномприборе
Приложение7 Обязательное Графикзависимости изменения объема образцагрунта влажности
I - первыйэтап сушки; II - второй этап сушки;
Предоставлено компанией . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
),набухание под нагрузкой (
),давление набухания (
),влажность грунта после набухания (
);за показатели, характеризующие усадкугрунта, принимаются величины усадки повысоте (
),диаметру (
),объему (
)и влажность на пределе усадки (
).
).
)при определении деформаций грунта.
0,05мм), их массу (с погрешностью 
).
),вычисляемого по формуле 
плотность минеральной части грунта,г/см
;
плотность скелетагрунта, г/см
плотность грунта, г/см
заданная влажностьгрунта в долях единиц
),превышающую 0,001.
С.Все результаты измерений надлежитзаписать в соответствующий журналиспытаний (см. рекомендуемые приложения3 и 4).
)в мм, вычисленную как разностьсреднеарифметических значений конечных(
)и начальных (
(см.обязательное приложение 6). Точки графика,соответствующие ступеням давления,следует соединить лекальной кривой.
)соответствует точке пересечения кривойс осью давления (
)(см. график 1 приложения 6) или точкепредполагаемого пересечения продолжениякривой графика 
диаметробразца в момент измерения, определенныйкак среднее арифметическое значениеизмерений в трех направлениях, см;
высотаобразца в момент измерения, см;
массаобразца грунта на момент измерения, г;
массаобразца сухого грунта, г;
,
,
и
,
,
-соответственно начальные и конечныезначения высоты, диаметра, см, и объемаобразца грунта
(см.обязательное приложение 7).
)следует принять влажность, соответствующуюточке перегиба графика 
), доли единицы
) при высыхании
)
), доли единицы
), доли единицы
), см; объему (
), см
), диаметру (
), объему (
)
, см
