ПИКНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Плотность частиц грунта (rs) определяется отношением массы частиц грунта к их объему. Плотность минеральной части горных пород определяют главным образом пикнометрическим методом (ГОСТ 5180–84).
Оборудование и материалы
1) пикнометр вместимостью 100 см3; 2) весы технические; 3) ступка с пестиком (фарфоровая для песчаных и глинистых пород, агатовая или яшмовая для скальных и полускальных); 4) сито с диаметром отверстий 2 мм; 5) бюксы; 6) баня песчаная; 7) сушильный шкаф; 8) термометр; 9) дистиллированную воду.
Последовательность определения
1. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии размельчают в фарфоровой ступке, отбирают методом квартования среднюю пробу массой 100—200 г и просеивают сквозь сито с сеткой № 2, остаток на сите растирают в ступке и просеивают сквозь то же сито.
2. Из перемешанной средней пробы берут навеску грунта из расчета 15 г на каждые 100 мл емкости пикнометра и высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями. Навеску заторфованного грунта или торфа следует отбирать из средней пробы из расчета 5 г сухого грунта на каждые 100 мл емкости пикнометра, которая в этом случае должна быть не менее 200 мл.
Допускается использовать грунт в воздушно-сухом состоянии, определив его гигроскопическую влажность.
3. Дистиллированную воду следует прокипятить в течение 1 ч и хранить в закупоренной бутыли.
4. Пикнометр, наполненный на 1/3 дистиллированной водой, взвешивают. Затем через воронку всыпают в него высушенную пробу грунта и снова взвешивают.
5. Пикнометр с водой и грунтом взбалтывают и ставят кипятить на песчаную баню. Продолжительность спокойного кипячения (с момента начала кипения) должна составлять: для песков и супесей — 0,5 ч, для суглинков и глин — 1 ч.
6. После кипячения пикнометр следует охладить и долить дистиллированной водой до мерной риски на горлышке, а если пикнометр с капилляром в пробке — до шейки пикнометра.
Пикнометр охлаждают до комнатной температуры в ванне с водой. Температуру пикнометра определяют по температуре воды в ванне, измеряемой с точностью до ± 0,5°С термометром, расположенным в средней части ванны между пикнометрами.
7. После охлаждения пикнометра следует поправить положение мениска воды в нем, добавляя из капельницы дистиллированную воду. В пикнометре с мерной риской низ мениска должен совпадать с ней. Возможные капли воды выше риски удаляют фильтровальной бумагой. Пикнометр с капилляром доливают примерно до середины шейки пикнометра, закрывают пробку и удаляют выступившую из капилляра воду фильтровальной бумагой. Проверяют отсутствие пузырьков воздуха под пробкой и при их наличии вновь доливают воду. Пикнометр вытирают снаружи и взвешивают.
8. Далее выливают содержимое пикнометра, ополаскивают его, наливают в него дистиллированную воду и выдерживают в ванне с водой при той же температуре. Затем выполняют операции, указанные в п. 7, и взвешивают пикнометр с водой.
9. Плотность частиц грунта rs, г/см3, вычисляют с точностью 0,001г/см3 по формуле:
где
m 0 — масса сухого грунта, г;
m 1 —масса пикнометра с водой и грунтом после кипячения при температуре испытания, г;
m 2 — масса пикнометра с водой при той же температуре, г;
rw — плотность воды при той же температуре, г/см3.
Массу сухого грунта определяют как разность результатов двух взвешиваний, выполненных по указаниям п. 4.
В случае использования грунта в воздушно-сухом состоянии т 0 вычисляют по формуле
где
т — масса пробы воздушно-сухого грунта, г;
w g— гигроскопическая влажность грунта, %.
Расхождение результатов между параллельными определениями допускается в пределах до 0,02 г/см3.
Цифровые данные записывают в журнал:
| №№ п/п | Дата | Лабораторный номер образца | Номер выработки | Глубина отбора образца, м | Номер пикнометра |
| Масса, г | Температура воды, (керосина), °С | Плотность частиц грунта rs, г/см3 | |||||
| пикнометра, заполненного водой (керосином) на 1/3 его емкости | пикнометра, заполненного водой (керосином) на 1/3 его емкости и грунтом | пикнометра с водой (керосином) и грунтом | пикнометра с водой (керосином) | сухого грунта | образца | средняя | |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
