Определение плотности грунта методом взвешивания в воде

За основу метода принято определение объема образца по весу (массе) вытесненной им воды (т.е. по закону Архимеда), для чего последовательно взвешивают его в воздухе и в погруженном в воду состоянии. Для предотвращения попадания воды в поры грунта образец покрывают парафиновой оболочкой (поэтому метод взвешивания в воде также называют методом парафинирования).

Согласно ГОСТ 5180-84 метод взвешивания в воде парафинированных образцов рекомендуется применять для грунтов пылевато-глинистых немерзлых, склонных к крошению или трудно поддающихся вырезке.

Для мерзлых грунтов вместо воды должна использоваться нейтральная жидкость (керосин, лигроин), при этом образец грунта и жидкость имеют отрицательную температуру.

Проведение испытаний. Вырезают образец грунта объемом не менее 50см³, острые углы срезают и взвешиванием определяют его массу m ₁. Затем образец грунта покрывают парафиновой оболочкой, погружая его на 2-3 секунды каждой стороной в парафин, нагретый до температуры 57-60⁰С. При этом пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке, удаляют, прокалывая их и заглаживая места проколов нагретой иглой. Такую операцию повторяют до образования плотной парафиновой оболочки.

Охлажденный парафинированный образец вторично взвешивают, определяя массу m ₂. Масса парафина, покрывающего образец, составляет m ₃= m ₂– m ₁.

Затем парафинированный образец обвязывают ниткой, подвешивают к серьге коромысла весов и взвешивают погруженным в сосуд с водой, определяя массу m ₄. Объем сосуда и длина нити должны обеспечить полное погружение образца в воду, не допуская его касания с дном и стенками сосуда. Образец вынимают из воды, промокают фильтровальной бумагой, удаляют нитку и еще раз взвешивают на воздухе (определяют массу ) для проверки герметичности оболочки. Если полученная масса увеличилась более чем на 0,02 г по сравнению с m ₂, образец следует забраковать и повторить испытание с другим образцом.

Обработка результатов. По полученным результатам измерений (m ₁, m ₂, m ₃, m ₄) плотность грунта вычисляется следующим образом.

Определяется:

а) объем парафина, которым покрыт образец:

,

где ρ _р – плотность парафина, принимаемая равной 0,9 г/см³;

б) объем образца с парафином:

,

где ρ _w - плотность воды при температуре испытаний, допускается принимать ρ _w =1г/см³;

в) объем образца без парафина:

V ₃= V ₂– V ₁,

г) искомая плотность грунта:

ρ= m ₁ / V ₃.

Таблица 2.1