1. Определение плотности сложения песка. ВВЕДЕНИЕ

Цель - установление плотности сложения различных грунтов.

Задача - определить коэффициент пористости песка.

2. ТЕОРИЯ

Плотность сыпучих (песчаных) грунтов может быть оценена через коэффициент пористости по ГОСТ 25100-95.

В данной работе опыт проводится с песком средней крупности нарушенной структуры. По коэффициенту пористости пески подразделяют согласно таблицы 2.1.

Таблица 2.1

Разновидность песков по плотности сложения

Разновидность песков	Коэффициент пористости
Разновидность песков	Пески гравелистые, крупные и средней плотности	Пески мелкие	Пески пылеватые
Плотный	<0,55	<0,60	<0,60
Средней плотности	0,55…0,70	0,60…0,75	0,60…0,80
Рыхлый	>0,70	>0,75	>0,80

Коэффициент пористости вычисляют по формуле

где - плотность частиц грунта, принимаемого в данной работе равной 2,65 г/см³;

- плотность сухого грунта, г/см³.

где - плотность грунта, г/см³;

- влажность грунта, доли ед.

Так как опыт проводится с песком в воздушно сухом состоянии, то, пренебрегая его гигроскопической влажностью (считая ), определяем плотность грунта и приравниваем ее к плотности сухого грунта, т.е. считаем, что .

2.1. Порядок выполнения работы в действительности

1. Заготовить форму записи (таблица 2.2) и внести в нее объем и массу цилиндра с днищем, которые указаны на стенке самого цилиндра.

Таблица 2.2

Результаты определения плотности песка

Масса цилиндра

, г

Масса цилиндра с грунтом

, г

Масса песка

, г

Объем цилиндра,

, см³

Плотность ,

г/см³

Коэффициент

пористости

Плотность сложения песка по ГОСТ

2. В цилиндр, установленный на металлическом поддоне, ложкой насыпать песок в 1…2 см и уплотнить постукиванием резиновым молоточком по цилиндру. Избыток песка срезать правилом. Нужно добиться, чтобы объем песка был строго равен объему цилиндра. Это условие позволит после взвешивания цилиндра с песком вычислить плотность песка.

3. Вычислить коэффициент пористости . По приведенным выше данным установить плотность сложения песка (см. табл. 2.1).

2.1.1. Необходимое оборудование и материалы

1. Коробка с песком.

2. Цилиндр с днищем.

3. Сетка латунная – 2 шт.

4. Ложка и резиновый молоточек.

5. Правило.

6. Весы.

7. Металлический поддон.

3. ОБОРУДОВАНИЕ

Для работы в этой лабораторной работе применяются следующие клавиши:

W, S, A, D – для перемещения в пространстве;

F2, E – аналоги средней клавиши манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);

Ctrl – присесть;

Z – визуальное приближение;

F10 – выход из программы.

Рис. 3.1. Активные клавиши клавиатуры

Рис. 3.3. Функции манипулятора

Левая клавиша манипулятора (ЛКМ) – управление объектами (в режиме манипуляции).

Средняя клавиша манипулятора (СКМ) – взять (применить) объект (в режиме манипуляции). Также данная клавиша позволяет проводить ускоренную работу с некоторыми объектами (например, ускоренное закручивание (откручивание) рукоятки тормозного устройства).

Правая клавиша манипулятора (ПКМ) – переход в режим манипуляции (управление объектами), возврат в режим навигации (перемещения по сцене).

Примечание: При появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и стороны.

3.1. Оборудование в лабораторной работе

В виртуальной лаборатории расположено следующее оборудование:

1. Ящики с грунтами.

2. Ящик для отработанного грунта.

3. Весы электронные.

4. Цилиндр металлический с дном.

5. Штангенциркуль (с возможностью измерения внутренних высот).

6. Лопатка деревянная (для пересыпания песка) и резиновый молоточек.

7. Правило (металлический шпатель).

8. Металлический поддон размером 250х250х50 мм.

Рис. 3.3. Инструменты

Рис. 3.4. Весы, ящики с грунтом, поддон

Рис. 3.5. Ящик для отработанного грунта

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

4.1. Порядок действий (рекомендованный)

1. Штангенциркулем измерьте внутренние высоту и диаметр цилиндра. Данные зафиксируйте.

2. Взвесите на весах пустой металлический цилиндр. Данные зафиксируйте.

3. В поддон установите металлический цилиндр.

4. Ложку для пересыпания грунта примените к ящику с грунтом, ложка анимировано за 5 движений насыплет песок в цилиндр с небольшой горкой. Ложку положите на место.

5. Резиновый молоточек примените к корпусу цилиндра, анимировано несколькими легкими ударами по разным сторонам цилиндра молоточек уплотнит песок (визуально уровень песка опустится). Молоточек положите на место.

5. Затем правило примените к песку в цилиндре, правило за одно движение уберет лишний песок в поддон. Правило положите на место.

6. После этих операций цилиндр с песком взвесьте на весах. Данные зафиксируйте.

7. Освободите цилиндр от песка. Цилиндр положите на место.

8. Измерения повторите для грунтов из других ящиков.

9. Заполните таблицу 5.1. Вычислите коэффициент пористости . По приведенным выше данным установите плотность сложения песка (см. таблицу 2.1).

5. ОТЧЕТ

Лабораторная работа " Определение плотности сложения песка"

1 Коэффициент пористости .

2. Таблица 5.1.

Таблица 5.1

Результаты определения плотности песка

№ ящика	Масса цилиндра , г	Масса цилиндра с грунтом , г	Масса песка , г	Объем цилиндра, , см³	Плотность , г/см³	Коэффициент пористости	Плотность сложения песка по ГОСТ
1
2
3

Выполнил (ФИО студента, группа, дата)

_________________________________________________________________________________________________________________________________________

Принял (ФИО преподавателя, дата)

___________________________________________________________________

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что выражает коэффициент пористости?

2. В каких пределах обычно изменяется коэффициент пористости песка?

3. Назовите грунт с наиболее высоким коэффициентом пористости. Укажите его характерные значения.

4. Назовите грунты, у которых коэффициент пористости близок к нулю.

5. На какие разновидности делят пески по коэффициенту пористости?

6. Какой песок будет иметь больший удельный вес – рыхлый или средней плотности?

7. Уплотнится ли песчаный грунт, если его пролить водой? Поясните.

8. Чем отличается пористость от коэффициента пористости?

7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бородавкин П.П. Механика грунтов в трубопроводном строительстве: Учебник для вузов / П.П. Бородавкин. - 2-е издание, перераб. и дополнен. - М.:Недра, 1986

2. Далматов Б.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты / Б.Н. Далматов.- М.:Стройиздат, 1988

3. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебное пособие для строительных вузов / [С.Б. Ухов и др.]. - 2-ое изд., перераб. и доп. - М.:Высш. шк., 2002.- 566с.:ил.

4. Цытович Н.А. Механика грунтов / Н.А. Цытович. - М.:Высшая школа, 1980

8. АВТОРЫ

Лабораторная работа «Определение плотности сложения песка» по дисциплине "Механика грунтов, основания и фундаменты"

Методическое обеспечение: Пульников С.А., доцент кафедры "Транспортные и технологические системы"

Редактор: Яковлев О.В.

3D-графика: Елесин А.С.

Script-программирование: Баканов А.А.