Влажность на границе текучести грунта: Определение границы текучести глинистых грунтов

Определение границы текучести глинистых грунтов

Сущность метода:

Граница текучести w_L— влажность грунта, при которой грунт
находится на границе пластичного и
текучего состояний.

Граница раскатывания (пластичности)
w_p
—влажность грунта, при кото­рой
грунт находится на границе твердого и
пластичного состояний.

Границу текучести следует определять
как влажность приготовленной из
исследуемого грунта пасты, при которой
балансирный конус погружается под
действием собственного веса за
5с на глубину 10мм.

Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту
не допуска­ется.

Оборудование:

• балансирный конус Васильева;

• бюксы;

• фарфоровая чашка;

• тигельные щипцы;

• технический вазелин;

• секундомер;

• шпатель;

• весы с точностью 0. 01 г.

Рис.1 Внешний вид балансирного конуса
Васильева

1-конус;

2-скоба;

3-груз.

Порядок работы:

1. Подготовленную грунтовую пасту тщательно
   перемеши­вают шпателем и небольшими
   порциями плотно (без воздушных полостей)
   укладывают в цилиндрическую чашку к
   балансирному конусу. Поверхность пасты
   заглаживают шпателем вровень с краями
   чашки.

2. Балансирный конус, смазанный тонким
   слоем вазелина, подводят к поверхности
   грунтовой пасты так, чтобы его острие
   касалось пасты. Затем плавно отпускают
   конус, позволяя ему погружаться в пасту
   под действием собственного веса.

3. Погружение конуса в пасту в течение
   5с на глубину10мм
   показывает, что грунт имеет влажность,
   соответствующую границе текучести.

4. При погружении конуса в течение
   5с на глубину менее10мм, грунтовую пасту извлекают из чашки,
   присоединяют к ос­тавшейся пасте,
   добавляют немного дистиллированной
   воды, тща­тельно перемешивают ее и
   повторяют процедуру погружения
   балансирного конуса заново.

5. При погружении конуса за 5секунд на глубину более 10мм грунтовую пасту из чашки перекладывают
   в фарфоровую чашку, слегка подсушивают
   на воздухе, непрерывно перемешивая
   шпате­лем, и повторяют процедуру
   погружения балансирного конуса заново.

6. По достижении границы текучести из
   пасты от­бирают пробы массой
   15—20г для определения влажности
   (лабораторная работа №1).

7. Результаты определений записывают в
   таблицу 2.

Сущность
метода:

Границу раскатывания (пластичности)
следует определять как влажность
приготовленной из исследуемого грунта
пасты, при которой паста, раскатываемая
в жгут диаметром 3мм,
начинает распадаться на кусочки длиной
3—10мм.

Используют часть грунта
(40—50г), подготовленного для
определения границ текучести.

Оборудование:

Порядок работы:

1. Приготовленную грунтовую пасту тщательно
   перемеши­вают, берут небольшой кусочек
   и раскатывают ладонью на стек­лянной
   или пластмассовой пластинке до
   образования жгута диа­метром
   3мм.

2. Если при этой толщине жгут сохраняет
   связность и пластичность, его собирают
   в комок и вновь раскатывают до образования
   жгута диаметром 3мм.
   Раскатывать следует, слег­ка нажимая
   на жгут, длина жгута не должна превышать
   ширины ладони. Раскатывание продолжают
   до тех пор, пока жгут не на­чинает
   распадаться по поперечным трещинам на
   кусочки длиной3—10мм.

3. Кусочки распадающегося жгута собирают
   в стаканчики, накрываемые крышками.
   Когда масса грунта в стаканчиках
   дос­тигнет 10—15г,
   определяют влажность (лабораторная
   работа №1).

4. Результаты определений записывают в
   таблицу 2.

Таблица
2 Результаты определения границ текучести
и раскатывания грунтов

Пластичность и текучесть грунта | СтройFAQ

В зависимости от степени увлажнения глинистые (связные) грунты могут находиться в твердом, пластичном или текучем состоянии. Переход грунта из одного состояния в другое с изменением влажности обычно происходит скачкообразно и характеризует изменение степени устойчивости грунта под нагрузкой. Поэтому влажность, соответствующая резким переходам грунта и: одного состояния в другое, называется характерной влажностью которая является одной из наиболее важных характеристик грунта.

Пластичность грунта

Пластичностью грунтаназывается его способность деформироваться по действием внешнего давления без разрыва сплошности массы и сохранять приданную форму после прекращения деформирующего усилия.

Для установления способности грунта принимать пластичное состояние определяют влажность, характеризующую границы пластичного состояния грунта текучести и раскатывания.

Граница текучести WL характеризует влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в полужидкое — текучее. При этой влажности связь между частицами нарушается благодаря наличию свободной воды, вследствие чего частицы грунта легко смещаются и разъединяются. В результате этого сцепление между частицами становится незначительным и грунт теряет свою устойчивость.

Граница раскатывания WP соответствует влажности, при которой грунт находится на границе перехода из твердого состояния в пластичное. При дальнейшем увеличении влажности (W > WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.

Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта IР. 

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.

Число пластичности определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта: IР = WL — WP

• где WL и Wp определяют по ГОСТ 5180-84.    

Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице.

Текучесть грунтов

Показать текучести IL выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов. Расчитывается по формуле: IL = (W — Wp)  / Iр

• где W — природная (естественная) влажность грунта;
• Wp — влажность на границе пластичности, в долях единицы;
• Ip — число пластичности.

В зависимости от показателя текучести глинистые грунты подразделяются на супеси, суглинки и глины. Показатель текучести для грунтов разной плотности приведены в таблице:

Консистенция глинистого грунта	Косвенные признаки состояния	Показатель текучести JL
Супесь
Твердое	При ударе рассыпается на куски. При растирании пылит, ломается на куски	JL < 0
Пластичное	Легко разминается, сохраняет форму, ощущается влажность, иногда липкость	0 ≤ JL ≤ 1,00
Текучее	Легко деформируется и растекается при нажатии	JL > 1,00
Суглинок и глина
Твердое	При ударе распадается на куски, при сжатии в ладони рассыпается, при растирании пылит, тупой конец карандаша вдавливается с трудом	JL < 0
Полутвердое	Ломается без заметного изгиба, поверхность излома — шероховатая, при разминании крошится, тупой конец карандаша оставляет неглубокий след и вдавливается при сильном нажатии	0 ≤ JL ≤ 0,25
Тугопластичное	Брусок грунта заметно изгибается, не ломаясь. Кусок грунта разминается с трудом. Тупой конец карандаша вдавливается без особого усилия	0,25 < JL ≤ 0,50
Мягкопластичное	На ощупь влажный, легко разминается, сохраняет приданную форму, но иногда на непродолжительное время, палец вдавливается несколько сантиметров	0,50 < JL ≤ 0,75
Текучепластичное	На ощупь очень влажный, разминается при легком нажиме, при формировании не сохраняет форму, не раскатывается в жгут т.к. слишком текучий, сильно прилипает	0,75 < JL ≤ 1,00
Текучее	Стекает по наклонной плоскости толстым слоем (языком), по поведению похож на очень вязкую жидкость	JL > 1,00

Грунт

 5-05-2021

Сообщить о ошибке (Ctrl+Enter)

Пределы Аттерберга Классификация грунтов — Предел жидкости, Предел пластичности, Усадка

Мелкозернистый грунт может существовать в любом из нескольких состояний; какое состояние зависит от количества воды в почвенной системе. При добавлении воды в сухую почву каждая частица покрывается пленкой адсорбированной воды. Если добавление воды продолжать, толщина водной пленки на частице увеличивается. Увеличение толщины водяных пленок позволяет частицам легче скользить друг относительно друга. Таким образом, поведение почвы зависит от количества воды в системе. Примерно шестьдесят лет назад Альберт Аттерберг определил границы четырех штатов с помощью «пределов», называемых пределами Аттерберга, которые заключаются в следующем:

Определения пределов Аттерберга

Процедура для Определение предела жидкости | Процедура для Определение предела пластичности

Определение Касагранде

С тех пор эти пределы были более определенно определены А. Касагранде как содержание воды, которое существует при следующих условиях:

Определение предела текучести

Жидкость Предел, также известный как верхний предел пластичности, представляет собой содержание воды, при котором почва переходит из жидкого состояния в пластичное. ИЛИ

Это минимальное содержание влаги, при котором почва течет при приложении очень небольшой силы сдвига. ИЛИ

Содержание влаги, при котором любое увеличение содержания влаги приведет к тому, что пластичный грунт будет вести себя как жидкость. Предел определяется как содержание влаги в процентах, необходимое для закрытия расстояния 0,5 дюйма вдоль дна канавки после 25 ударов в устройстве ограничения жидкости.

Предел жидкости (LL или wL) — содержание воды в процентах в грунте на произвольно определенной границе между полужидким и пластичным состояниями.

Таблица пределов Аттерберга

Определение предела пластичности

Предел пластичности, также известный как нижний предел пластичности, представляет собой содержание воды, при котором почва переходит из пластичного состояния в полутвердое состояние. ИЛИ

Содержание влаги в почве, при котором любое увеличение влажности приводит к тому, что полутвердая почва становится пластичной. Предел определяется как содержание влаги, при котором нить почвы просто рассыпается, когда ее осторожно раскатывают до диаметра 1/8 дюйма. Предел пластичности определяется как содержание влаги, при котором нить разрывается при диаметре 3,2 мм (около 1/8 дюйма). Грунт считается непластичным, если нить нельзя раскатать до 3,2 мм при любой возможной влажности.

Предел пластичности (PL или wP) — содержание воды в процентах в почве на границе между пластичным и полутвердым состояниями.

Пластичность грунта

Определяется как свойство связного грунта, которое обладает способностью изменять форму без разрыва или изменения объема.

Непластичные грунты

Почвы, не имеющие предела пластичности, считаются непластичными, например, достаточно чистый песок, каменная пыль и т. д. Каменная пыль. Даже во влажном состоянии они образуют твердую прочную поверхность, в то время как чистый песок легко смещается под нагрузкой. Однако их использование в качестве базового слоя или для насыпи создает трудности при строительстве.

Индекс пластичности (PI)

Индекс пластичности представляет собой диапазон содержания воды, при котором почва ведет себя пластично. Он указывает на степень пластичности почвы. PI — это разница между пределом текучести и пределом пластичности. Чем больше разница, тем больше пластичность почвы. Почвы с высоким PI, как правило, преимущественно глинистые, а почвы с более низким PI — преимущественно илистые. Грунты с высоким индексом пластичности обладают высокой сжимаемостью. Индекс пластичности также является мерой когезии, при этом высокое значение PI указывает на высокую степень когезии. Опыт показывает, что почвы с высоким P.I гораздо менее желательны для основания или основания, чем почвы с меньшими индексами. Для базового курса общей спецификацией является P.I < 3,

Предел усадки

Это максимальное содержание воды, при котором уменьшение содержания воды не приведет к уменьшению объема почвенной массы. Это наименьшее содержание воды, при котором почва еще может быть насыщена.

Индекс ликвидности/Коэффициент пластичности воды

Пределы Аттерберга найдены для повторно формованных образцов почвы. Эти пределы как таковые не указывают на консистенцию ненарушенного грунта. Индекс, указывающий на плотность ненарушенных почв, называется индексом ликвидности почвы или коэффициентом пластичности воды почвы. Его преимущество заключается в том, что индекс ликвидности (LI) используется для масштабирования естественного содержания воды в образце почвы до пределов.

Индекс текучести

Кривая, полученная из графика зависимости содержания воды от журнала ударов при определении предела текучести, лежит почти на прямой линии и известна как кривая текучести. Уравнение для кривой текучести:

W = — I _f Log N + C

Где ‘I _f — наклон кривой текучести, называемый «Индекс текучести»

Индекс прочности

Сдвиг прочность глины на пределе пластичности является мерой ее ударной вязкости. Это отношение показателя пластичности к показателю текучести. Это дает нам представление о прочности грунта на сдвиг.

Тестовое видео Аттерберга

Пределы Аттерберга | Geoengineer.org

Консистенция и поведение глинистой почвы различны, как и инженерные свойства при разной степени влажности. Таким образом, границу между каждым состоянием можно определить на основе изменения поведения глины. Шведский ученый Альберт Аттерберг был первым, кто определил пределы консистенции 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: твердом, полутвердом, пластичном и жидком. Эти методы до сих пор используются для определения предела текучести, предела пластичности и предела усадки почв, которые указаны в стандарте ASTM D4318 (рис. 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 пластического состояния. Это минимальное содержание влаги, при котором почва течет при приложении очень небольшой силы сдвига.

Точное определение предела текучести основано на стандартных процедурах испытаний. Лимит жидкости можно определить с помощью Чашечный метод Касагранде или конусный пенетрометр .

В методе чашки Касагранде почвенная паста помещается в чашку Касагранде, и в ее центре делается канавка (см. процедуру ниже). Предел определяется как содержание влаги в процентах, необходимое для закрытия расстояния 0,5 дюйма вдоль дна канавки после 25 ударов в устройстве ограничения жидкости. Трудно отрегулировать содержание влаги в почве, чтобы обеспечить требуемое закрытие канавки в почвенном слое на 12,5 мм (0,5 дюйма) за 25 ударов. Следовательно, проводят не менее трех испытаний одного и того же грунта при разной влажности с числом ударов N от 15 до 35 [9].0003

Процедура определения предела текучести почвы состоит из следующих шагов.

1. Поместите почвенную пасту в чашку.
2. Вырежьте канавку в центре почвенной пасты с помощью стандартного инструмента для нарезки канавок.
3. Поднимите чашку и бросьте ее с высоты 10 мм с помощью кривошипного кулачка. Измерьте содержание воды, необходимое для закрытия расстояния 12,7 мм вдоль дна канавки, и запишите количество ударов.
4. Повторите процедуру не менее трех раз для одной и той же почвы при различной влажности.
5. Нанесите влажность почвы в процентах и ​​соответствующее количество ударов на полулогарифмический график. Проведите наиболее подходящую прямую через отмеченные точки.
6. Влажность, соответствующая N 25, определенная по кривой, является пределом текучести почвы.

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 состояние. Испытание на предел пластичности проводится путем многократного прокатывания вручную грунтовой массы эллипсоидальной формы по непористой поверхности. Касагранде определил предел пластичности как содержание воды, при котором нить почвы просто рассыпается, если ее осторожно раскатать до диаметра 3 мм (1/8 дюйма). Если нить осыпается при диаметре менее 3 мм, почва слишком влажная. Если нить выкрашивается при диаметре более 3 мм, грунт суше, чем предел пластичности. Затем образец может быть переформован и испытание повторено. После того, как рулоны соответствующего размера изготовлены, их влажность оценивается с использованием процедуры, описанной ранее.

Индекс пластичности

Индекс пластичности (PI или I _P ). .

PI = LL — PL

Предел усадки

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