Определение границы текучести

Стандартный метод определения текучести (ГОСТ 5180–84) применяется для мягких несцементированных глинистых пород, состоящих преимущественно из частиц размером менее 1 мм. Этот метод не применим для глинистых пород, которые содержат значительное количество растительных остатков (почвы, заторфованные породы, торф).

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

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

Оборудование и материалы

1) стандартный балансирный конус; 2) стаканчик диаметром не менее 4 см и высотой не менее 2 см; 3) технические весы; 4) бюксы стеклянные или алюминиевые; 5) эксикатор; 6) сушильный шкаф; 7) сито с диаметром отверстий 1 мм; 8) ступка с резиновым пестиком; 9) чашка фарфоровая диаметром 10–15 см; 10) шпатель.

Балансирный полированный конус изготавливается из нержавеющей стали или латуни с углом при вершине 30º и высотой 25 мм. На расстоянии 10 мм от вершины на конусе вырезана круговая метка. Балансирное устройство состоит из двух металлических шаров, укреплённых на концах проволочного прута, согнутого в полуокружность и проходящего внутри верхней части конуса. Общая масса конуса 76 г (с погрешностью 0,2 г). Для испытания породы нужна специальная подставка.

Последовательность определения

1. Для определения границы текучести используют монолиты или образцы нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности.

Для грунтов, содержащих органические вещества, границу текучести определяют сразу после вскрытия образца.

Для грунтов, не содержащих органических веществ, допускается использование образцов грунтов в воздушно-сухом состоянии.

2. Образец грунта природной влажности разминают шпателем в фарфоровой чашке или нарезают ножом в виде тонкой стружки (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), удалив из него растительные остатки крупнее 1 мм, отбирают из размельченного грунта методом квартования пробу массой около 300 г и протирают сквозь сито с сеткой № 1.

Пробу выдерживают в закрытом стеклянном сосуде не менее 2 ч.

3. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии растирают в фарфоровой ступке или в растирочной машине, не допуская дробления частиц грунта и одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1 мм, просеивают сквозь сито с сеткой № 1, увлажняют дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают в закрытом стеклянном сосуде согласно п. 2.

4. Для удаления избытка влаги из образцов илов производят обжатие грунтовой пасты, помещенной в хлопчатобумажную ткань между листами фильтровальной бумаги, под давлением (пресс, груз). Грунтовую пасту из илов не допускается выдерживать в закрытом стеклянном сосуде.

5. Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.

6. 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.

7. 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.

8. Погружение конуса в пасту в течение 5 с на глубину 10 мм показывает, что грунт имеет влажность, соответствующую границе текучести.

9. При погружении конуса в течение 5 с на глубину менее 10 мм, грунтовую пасту извлекают из чашки, присоединяют к оставшейся пасте, добавляют немного дистиллированной воды, тщательно перемешивают ее и повторяют операции, указанные в пп. 6–8.

10. При погружении конуса за 5 с на глубину более 10 мм грунтовую пасту из чашки перекладывают в фарфоровую чашку, слегка подсушивают на воздухе, непрерывно перемешивая шпателем и повторяют операции, указанные в пп. 6–8.

11. По достижении границы текучести (п. 8) из пасты отбирают пробы массой 15—20 г для определения влажности в соответствии с требованиями ГОСТ 5180–84.

Для каждой пробы производят не менее двух параллельных определений. Расхождения в результатах параллельных определений влажности более 2% не допускаются. По двум определениям устанавливают значение влажности породы с точностью 1%, которое и принимается равным пределу текучести.