Как найти число пластичности

Пластичность грунта

Пластичность грунта – это физическое свойство связных дисперсных грунтов менять свою форму без разрыва под воздействием внешних нагрузок. После снятия давления форма сохраняется. Характеристика в большинстве своем зависит от влажности.

Пластичность свойственна глинистым и лёссовидным грунтам с мелкими частицами. Определяется свойство по верхнему и нижнему пределу пластичности. Цифровым выражением показателя является число пластичности.

Что такое пластичность грунта

В любом грунте присутствует влага.

Она бывает:

• Связанной
  Молекулы воды связываются с глинистыми минералами, гумусом и другими веществами. Чаще всего такой тип встречается в глинистых и пылеватых грунтах, плодородных почвах, торфе. Связанная влага с трудом удаляется при высушивании.
• Капиллярной
  Эта вода находится в мелких порах с размерами 0,001-1 мм. Она способна подниматься из нижних горизонтов в верхние под влиянием силы поверхностного натяжения. Жидкость может отжиматься и удаляться из открытых капилляров, из закрытых – только после их разрушения.
• Осмотической
  Вода проникает в микроагрегаты и глинистые зерна под влиянием осмотических сил. Она связывается с минералами, отвечает за набухание грунта и его пластические свойства.
• Свободной
  Вода находится в крупных порах с размерами больше 1 мм. Она не связана с химическими элементами грунта, свободно удаляется под давлением или при высушивании.

Пластические свойства проявляются, когда в материале преобладает капиллярная и осмотическая влаги. Такая вода накапливается в микропорах глинистого грунта и внутри его зерен.

Существует две основные теории, объясняющие механизм возникновения пластичности:

• Коллоидная
  В глинистых грунтах всегда присутствуют коллоиды – мелкие твердые частицы, распределенные в жидкости. Они связывают между собой глинистые зерна грунта, при этом не препятствуют их перемещению относительно друг друга. Коллоиды выступают своеобразной смазкой, позволяющей грунту деформироваться без потери связности.
• Гидратная
  Согласно этой теории, пластичность обеспечивает тонкая прослойка воды между глинистыми частицами. Она связывает между собой элементы грунта, но при этом они могут перемещаться относительно друг друга.

Обе теории дополняют друг друга. Скорее всего пластичность обеспечивается как коллоидами, так и водными прослойками.

При снижении влажности связь между частицами ослабевает, грунт твердеет или начинает распадаться на куски. Повышение влажности ведет к появлению большого количества свободной воды. Глинистый грунт в таком случае переходит в текучее состояние (превращается в эмульсию).

По показателю влажности определяют основные параметры пластичности:

• Нижний предел пластичности (Wp) – влажность, при которой грунт становится твердым или теряет связность
• Верхний предел пластичности (Wl) – влажность, при которой грунт становится текучим (превращается в жидкую эмульсию)
• Число пластичности (Ip) – разница между верхним и нижним пределом (Ip=Wl-Wp)

Именно на числе пластичности основывается классификация глинистых грунтов (ГОСТ 25100-2011 и новый ГОСТ 25100-2020). Она дана в таблице.

Пластичность, даже при определенной влажности, есть не у всех грунтов.

Она зависит от ряда характеристик:

• Гранулометрического состава
  Площадь поверхности мелких глинистых частиц очень большая, что позволяет конденсироваться на их поверхности большему количеству воды.
• Минерального состава
  Глины на основе монтмориллонита (слоистого глинистого минерала, обладающего способностью впитывать большое количество воды и набухать) обладают большей пластичностью, чем на основе каолинита (глинистого минерала класса водных силикатов алюминия с меньшей склонностью к набуханию).
• Молекулярного состава
  Пластичность падает при возрастании в грунте трехвалентных ионов (алюминия, трехвалентного железа) и увеличивается при появлении одно- и двухвалентных (лития, калия, натрия, двухвалентного железа).
• Состава воды
  В естественных условиях вода представляет собой раствор солей разной концентрации. Чем больше в ней соли, тем меньше пластичность грунта при определенных параметрах влажности.

Дальше мы опишем, как определяются все показатели пластичности.

Определение пластичности грунта

Верхний и нижний предел пластичности определяют экспериментально по влажности на границе раскатывания и текучести. Затем по полученным данным вычисляют число пластичности.  Методики описаны в ГОСТ 5180-2015. Подробно о каждой читайте в соответствующей части статьи.

Определение верхнего предела пластичности

Чтобы определить верхний предел пластичности (или влажность на границе текучести), понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Балансирный конус Васильева массой 76±2 г и с углом уклона возле вершины 30°
• Цилиндрическая чаша (идет в наборе с конусом)
• Металлическая или фарфоровая чаша для размельчения грунта диаметром 7-8 см
• Шпатель
• Фарфоровая миска с пестиком
• Терка
• Вазелин
• Сито с ячейками 1 мм

Образец для испытания может иметь нарушенное сложение. Минеральные грунты берут как с природной влажностью, так и в воздушно-сухом состоянии. Ил и почва должны иметь естественную влажность.

Пробу подготавливают следующим образом:

1. Грунт растирают в миске или натирают на терке
2. Органические останки с размерами больше 1 мм обязательно вынимают
3. Материал просеивают через сито с ячейками 1 мм
4. Отбирают пробу массой около 100 г, к ней добавляют дистиллированную воду и выдерживают массу в чаше 2 часа (тяжелые суглинки – 6 часов)
5. Лишнюю влагу из ила удаляют фильтровальной бумагой или отжимают образец в хлопчатобумажной ткани

Проведение испытания:

1. Подготовленную пасту из грунта выкладывают в цилиндрическую чашу. Она должна полностью заполнить емкость. Поверхность выравнивают на уровне краев чаши.
2. Поверхность балансирного конуса смазывают вазелином и подводят его острие к поверхности грунтовой пасты.
3. Затем конус плавно опускают, чтобы он погружался в грунт под давлением собственного веса.
4. Влажность на границе текучести фиксируется в том случае, когда конус опускается за 5 секунд на глубину 10 мм.
5. После этого из образца отбирают пробу 15-30 г и определяют ее влажность по стандартной методике. О ней вы можете прочитать в статье Влажность грунта.

Если за 5 секунд конус погружается на меньшую глубину, чем 10 мм, пасту вынимают из цилиндра, доливают к ней дистиллированную воду, тщательно перемешивают и повторяют опыт.

Если за такой же промежуток времени конус опускается в грунт больше, чем на 10 мм, образец следует просушить. Для этого пасту перекладывают в фарфоровую чашу и слегка просушивают ее на воздухе, постоянно помешивая шпателем.

В США для определения границы текучести используется метод Казагранде (Casagrande). В этом случае в специальную чашу накладывают грунтовую пасту. По центру делают борозду шириной 1,25 см. Затем на приборе с электрическим приводом чашу приподнимают и бросают на резиновое покрытие. На границе текучести после 25 ударов бороздка должна закрыться. Метод довольно субъективный, поэтому показатели американских, европейских и российских стандартов могут не совпадать.

В Западной Европе, Канаде, Японии, Австралии используется 2 типа цилиндров – весом 80 г и 60 г. В первом случаев угол скоса у вершины 30°, во втором – 60°. В остальном методика не отличается от предложенной российским ГОСТ 5180-2015.

Определение нижнего предела пластичности

Нижний предел пластичности – это влажность, при которой грунт начинает твердеть и распадаться на куски.

Ее определяют двумя методами:

• Раскатыванием шнура
• Прессованием

Их описание вы найдете в продолжении текста.

Метод раскатывания шнура

Для проведения опыта понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Стеклянные или металлические бюксы (небольшие баночки с крышками)
• Шпатель
• Ступка с пестиком
• Фарфоровая чаша
• Мелкая терка
• Сито с ячейками 1 мм
• Пластиковая или стеклянная пластина

Проба готовится так же, как и при определении влажности на границе текучести. Чаще всего из предыдущего образца берут пробу 40-50 г.

Порядок проведения исследования следующий:

1. Берут небольшую часть грунта, разминают его и раскатывают на пластине шнур. Его диаметр – 3 мм, длина – около ширины ладони.
2. После раскатывания грунт сминают в комок и опять раскатывают. Процедуру повторяют до тех пор, пока шнур не начнет распадаться на куски по 3-10 мм.
3. Куски собирают в бюксы и закрывают крышками.
4. Когда масса кусочков грунта достигнет 10-15 г, определяют их влажность по стандартной методике.

Метод прессования

Для определения нижнего предела пластичности в этой методике используется прессование грунта в контакте с целлюлозой (фильтровальной бумагой). Суть опыта в том, что под прессом из грунта отжимается жидкость, пока не будет достигнута влажность на границе раската.

Для проведения опыта понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Бюксы
• Фарфоровая чаша и ступка с пестиком
• Шпатель
• Сито с ячейками 1 мм
• Фильтровальная бумага
• Хлопчатобумажная ткань
• Деревянные либо металлические пластинки
• Металлический лабораторный шаблон округлой формы толщиной 2 мм и с отверстием по центру (диаметр отверстия 5 см)
• Пресс

Образец готовят таким же образом, как и в предыдущих методиках.

Порядок проведения исследования:

1. Шаблон укладывают на хлопчатобумажную ткань. Отверстие заполняют грунтовой пастой и выравнивают ее поверхность на уровне его края.
2. Далее шаблон убирают, а оставшийся образец сверху накрывают тканью.
3. Затем на грунт снизу и сверху кладут фильтровальную бумагу в ткани.
4. Пробу прижимают пластинками и воздействуют на нее прессом, чтобы создать давление 2 МПа (20 кг/см2). Прессуют пробу 10 минут.
5. После образец вынимают, снимают с него фильтровальную бумагу и ткань.
6. Грунтовую лепешку перегибают пополам. Если на сгибе появилась трещина, значит достигнута влажность на границе раската.
7. Если трещина не появилась, берут новую порцию грунтовой пасты и повторяют опыт. Время давления при этом увеличивается на 10 минут.

При использовании метода прессования около 20% образцов нужно параллельно проверять с помощью раскатывания шнура. Результаты обоих способов должны быть сопоставимыми. Поскольку методика не является полностью самостоятельной и требует большего количества оборудования, она применяется редко.

Расчет числа пластичности

После определения влажности на границе текучести и раската рассчитывают число, или индекс пластичности (Ip) по формуле:

Число пластичности – это основной показатель, по которому оценивают это свойство. На его основе грунты разделяют на глины, суглинки и супеси. Классификация подана в таблице выше.

На основе числа пластичности также рассчитывают предполагаемую деформацию грунта под нагрузками. Поэтому показатель определяют при планировании строительства на глинистых грунтах.

Практическое значение показателя пластичности грунтов

Пластичность – это один из основных показателей, который позволяет оценивать глинистые грунты.

Он влияет на следующие важные характеристики:

Несущую способность
Пластичная и текучая глина имеет более низкую несущую способность, чем твердая. Она сильно деформируется под давлением, проседает. Поэтому следует учитывать, при какой влажности грунт перейдет в пластичное состояние. При этом также смотрят, насколько эта влажность выше, чем естественная, на том или ином участке.

• Склонность к набуханию и усадке
  По пластичности грунта определяют его активность. Чем выше этот показатель, тем сильнее набухает глинистый грунт.
• Структурную прочность
  Прочность грунта падает при переходе от твердого к пластичному и от пластичного к текучему состоянию.

Для строительных грунтов высокое число пластичности – отрицательная характеристика. Это значит, что грунт находится в пластичном состоянии при широком диапазоне влажности. Высокий показатель будет полезен в керамической промышленности, при производстве цемента и в ряде других сфер. В них используются пластичные глины, из которых делают посуду, фарфор и другие материалы.

Также отметим, что с пластичностью связано несколько других показателей, которые характеризуют состояние грунтов при разной влажности. О них вы узнаете дальше.

Другие свойства грунтов, связанные с пластичностью

С пластичностью грунта непосредственно связаны следующие характеристики:

• Показатель текучести
• Консистенция
• Активность грунта

Детальнее об их значении и способах расчета мы расскажем в продолжении этой части статьи.

Показатель текучести

Показатель, или индекс текучести (Il) – это величина, которая рассчитывается по формуле для грунтов с естественной влажностью и нарушенным сложением.

Характеристика помогает предвидеть некоторые механические свойства глинистых грунтов, такие как:

• Влажность, при которой они переходят в текучее состояние
• Степень усадки основания
• Степень деформации под определенным давлением

Индекс текучести рассчитывают по формуле:

В таблице ниже вы найдете классификацию глин, суглинков и супесей в зависимости от показателя текучести. Скажем сразу, что эта типология неофициальная, не закреплена в ГОСТах.

Консистенция

Показатель, или индекс консистенции (Ic) характеризует способность грунта сохранять свою форму и состояние при механическом воздействии и без него. Он включает больше параметров грунта, зависящих от влажности, чем пластичность.

Консистенция бывает жидкой и твердой. Также выделяют ряд переходных форм:

• Текучую
• Текуче-пластичную
• Мягкопластичную
• Тугопластичную
• Пластичную
• Сыпучую

Консистенция определяется в илистых и глинистых грунтах, плодородных почвах. Она зависит от количества и типа влаги, которая находится в грунте. Наибольшее значение имеют связанная и капиллярная вода. При наличии большого количества свободной влаги грунт переходит в текучее состояние.

У торфа и заторфленных грунтов консистенцию не определяют. Их свойства менять свое состояние зависят не столько от воды и мелких частиц, сколько от природных восков и битумов.

Индекс консистенции определяется по формуле:

В зависимости от показателя, грунты делятся на 4 группы:

1. Очень твердые – индекс консистенции больше 1 (литифицированные или окаменевшие глины)
2. Твердые – 0,5-1 (сухие глины и суглинки)
3. Мягкие – 0,05-0,5 (влажные глинистые грунты)
4. Жидкие – меньше 0,05 (водонасыщенные глинистые грунты в текучем состоянии)

Активность грунта

Под активностью глинистого грунта (А) понимают соотношение пластичности и количества глинистых частиц. Показатель дает представление, насколько грунт склонен к набуханию и усадке.

По активности глинистые грунты разделяют на:

• Неактивные глины со слабой склонностью к набуханию (А меньше 0,75)
• Средне активные (А больше 0,75 и меньше 1,25)
• Активные с выраженной склонностью к набуханию (А больше 1,25)

Показатель активности зависит не только от гранулометрического, но и от химического состава.

В таблице даны виды глинистых минералов и показатели их активности (склонности к набуханию).

Вы можете попробовать и самостоятельно определить, какой грунт у вас на участке. Для этого нужно взять комок грунта и увлажнить его до мягкого состояния. Затем необходимо скатать из него шарик и распластать его в лепешку.

Результаты могут быть следующими:

• Глина распластывается в лепешку без трещин
• Суглинок дает трещины по краям
• Супесь распадается

Но такой метод, разумеется, дает очень условные результаты. Они пригодятся для определения типа грунта на вашем участке, чтобы в последующем можно было улучшить его свойства добавлением песка, перегноя или чернозема. Можно ориентироваться на приблизительные данные и при строительстве небольшого помещения для садового инвентаря. Но если вы планируете возводить жилое здание, строить капитальный гараж или сарай, лучше заказать геодезические исследования у специалистов.

Пластичность
– способность грунта под действием
внешнего усилия изменять форму без
изменения объема и образования трещин
и сохранять измененную форму после
устранения внешнего действия. Глинистые
грунты проявляют свойство пластичности
при увлажнении, причем в зависимости
от степени увлажнения проходят три
состояния – твердое, пластичное и
текучее.

Весовые
влажности, соответствующие переходу
грунта из одного состояния в другое,
называются пределами пластичности.

Нижний
предел пластичности или просто предел
пластичности W_p
– это влажность грунта при переходе из
твердого состояния в пластичное. Эту
влажность называют еще границей
раскатывания.

б

а

Рис.1.4.
Зависимость консистенции глинистых
грунтов

от влажности (а) и
числа пластичности (б)

Верхний
предел пластичности или предел текучести
W_L
– это влажность грунта при переходе из
пластичного состояния в текучее
(рис.1.4).

Предел
пластичности определяют в лаборатории
с помощью специальных приемов. Влажность
на пределе раскатывания W_p
определяется по влажности раскатываемого
жгутика глинистого грунта диаметром 3
мм, который начинает растрескиваться
поперечными трещинами.

Влажность
на пределе текучести W_L
соответствует условию, когда балансирный
конус массой 76 г при угле заострения
30⁰
погружается в глинистый грунт в течение
5 секунд на глубину 10 мм (до риски).

Число пластичности – это разность между
значениями пределов пластичности:

J_p
= W_L
– W_p.
(1.21)

Число
пластичности характеризует степень
глинистости грунта, т.е. содержание
глинистых частиц и их свойства
(гидрофильность, степень дисперсности).
Чем выше степень глинистости грунта,
тем большее количество воды может быть
удержано грунтом с сохранением им
пластичного состояния. Таким образом,
число пластичности характеризует
качество слагающего грунта и позволяет
по его значению установить вид глинистого
грунта и присвоить ему наименование.

Классификация
глинистых грунтов по числу пластичности
и содержанию глинистых частиц приведена
в табл.1.5.

Таблица 1.5

Грунт	Число пластичности Jp, %	Содержание глинистых частиц d < 0,005 мм,%
Супесь Суглинок Глина	> 17	3-10 10-30 >30

Сравнение
естественной влажности грунта с
влажностью на границе пластичности
(раскатывания) и текучести позволяет
устанавливать его состояние по показателю
текучести J_L:

.
(1.22)

По
показателю текучести J_L
глинистые грунты подразделяют на
следующие разновидности:

Супесь: твердая…………………………………… JL пластичная………………………………….. текучая………………………………………..	менее 0 от 0 до 1 включительно свыше 1
Суглинки и глины: твердые…………………………………… JL полутвердые……………………………….. тугопластичные…………………………… мягкопластичные………………………… текучепластичные……………………….. текучие……………………………………….	менее 0 от 0 до 0,25 включительно свыше 0,25 до 0,50 включительно свыше 0,50 до 0,75 включительно свыше 0,75 до 1 включительно свыше 1

Соседние файлы в папке Механика грунтов лекции

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Согласно п.А.31 приложения A ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация»:

Число пластичности (Plasticity index) — это разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта на границе текучести и на границе раскатывания;

Обозначается на территории РФ (ГОСТ 25100-2011) — I_p; измеряется в % (процентах).

Определить число пластичности грунта можно по формуле A.17 приложения A ГОСТ 25100-2011:

I_p =  w_L— w_p 

где

w_L — влажность на границе текучести, % (см. ГОСТ 5180);

w_p — влажность на границе раскатывания, % (см. ГОСТ 5180);

Согласно таблицы Б.16 п.Б.2.9 приложения Б ГОСТ 25100-2011 глинистые грунты  по показателю пластичности подразделяются  на следующие разновидности:

Таблица Б.16

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности Ip, %.
Супесь	1 <Ip ≤7
Суглинок	7 <Ip ≤17
Глина	Ip>17
Примечание — Илы подразделяют по значениям числа пластичности, указанным в таблице, на супесчаные, суглинистые и глинистые.

Согласно таблицы Б.17 п.Б.2.10 приложения Б ГОСТ 25100-2011 глинистые грунты  по числу пластичности и содержанию песчаных частиц подразделяются  на следующие разновидности:

Таблица Б.17

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности Ip, %	Содержание песчаных частиц (2-0,05 мм), % по массе
Супесь
песчанистая	1<Ip ≤7	≥50
пылеватая	1<Ip ≤7	<50
Суглинок
легкий песчанистый	7<Ip ≤12	≥40
легкий пылеватый	7<Ip ≤12	<40
тяжелый песчанистый	12<Ip ≤17	≥40
тяжелый пылеватый	12<Ip ≤17	<40
Глина
легкая песчанистая	17<Ip ≤27	≥40
легкая пылеватая	17<Ip ≤27	<40
тяжелая	Ip>27	не регламентируется

Показатель текучести грунта (понятие и определение по ГОСТ)

Угол внутреннего трения глинистых грунтов

Коэффициент уплотнения грунта

Ранее в нашей статье мы рассказывали, что такое пластичность грунта и какое практическое значение имеет этот показатель. Сегодня мы опишем, как определяются все показатели пластичности.

Итак, верхний и нижний предел пластичности определяют экспериментально по влажности на границе раскатывания и текучести. Затем по полученным данным вычисляют число пластичности.  Методики описаны в ГОСТ 5180-2015. Подробно о каждой читайте в соответствующей части статьи.

Определение верхнего предела пластичности

Чтобы определить верхний предел пластичности (или влажность на границе текучести), понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Балансирный конус Васильева массой 76±2 г и с углом уклона возле вершины 30°
• Цилиндрическая чаша (идет в наборе с конусом)
• Металлическая или фарфоровая чаша для размельчения грунта диаметром 7-8 см
• Шпатель
• Фарфоровая миска с пестиком
• Терка
• Вазелин
• Сито с ячейками 1 мм

Образец для испытания может иметь нарушенное сложение. Минеральные грунты берут как с природной влажностью, так и в воздушно-сухом состоянии. Ил и почва должны иметь естественную влажность.

Пробу подготавливают следующим образом:

1. Грунт растирают в миске или натирают на терке
2. Органические останки с размерами больше 1 мм обязательно вынимают
3. Материал просеивают через сито с ячейками 1 мм
4. Отбирают пробу массой около 100 г, к ней добавляют дистиллированную воду и выдерживают массу в чаше 2 часа (тяжелые суглинки – 6 часов)
5. Лишнюю влагу из ила удаляют фильтровальной бумагой или отжимают образец в хлопчатобумажной ткани

Проведение испытания:

1. Подготовленную пасту из грунта выкладывают в цилиндрическую чашу. Она должна полностью заполнить емкость. Поверхность выравнивают на уровне краев чаши.
2. Поверхность балансирного конуса смазывают вазелином и подводят его острие к поверхности грунтовой пасты.
3. Затем конус плавно опускают, чтобы он погружался в грунт под давлением собственного веса.
4. Влажность на границе текучести фиксируется в том случае, когда конус опускается за 5 секунд на глубину 10 мм.
5. После этого из образца отбирают пробу 15-30 г и определяют ее влажность по стандартной методике. О ней вы можете прочитать в статье Влажность грунта.

Если за 5 секунд конус погружается на меньшую глубину, чем 10 мм, пасту вынимают из цилиндра, доливают к ней дистиллированную воду, тщательно перемешивают и повторяют опыт.

Если за такой же промежуток времени конус опускается в грунт больше, чем на 10 мм, образец следует просушить. Для этого пасту перекладывают в фарфоровую чашу и слегка просушивают ее на воздухе, постоянно помешивая шпателем.

В США для определения границы текучести используется метод Казагранде (Casagrande). В этом случае в специальную чашу накладывают грунтовую пасту. По центру делают борозду шириной 1,25 см. Затем на приборе с электрическим приводом чашу приподнимают и бросают на резиновое покрытие. На границе текучести после 25 ударов бороздка должна закрыться. Метод довольно субъективный, поэтому показатели американских, европейских и российских стандартов могут не совпадать.

В Западной Европе, Канаде, Японии, Австралии используется 2 типа цилиндров – весом 80 г и 60 г. В первом случаев угол скоса у вершины 30°, во втором – 60°. В остальном методика не отличается от предложенной российским ГОСТ 5180-2015.

Определение нижнего предела пластичности

Нижний предел пластичности – это влажность, при которой грунт начинает твердеть и распадаться на куски.

Ее определяют двумя методами:

• Раскатыванием шнура
• Прессованием

Их описание вы найдете в продолжении текста.

Метод раскатывания шнура

Для проведения опыта понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Стеклянные или металлические бюксы (небольшие баночки с крышками)
• Шпатель
• Ступка с пестиком
• Фарфоровая чаша
• Мелкая терка
• Сито с ячейками 1 мм
• Пластиковая или стеклянная пластина

Проба готовится так же, как и при определении влажности на границе текучести. Чаще всего из предыдущего образца берут пробу 40-50 г.

Порядок проведения исследования следующий:

1. Берут небольшую часть грунта, разминают его и раскатывают на пластине шнур. Его диаметр – 3 мм, длина – около ширины ладони.
2. После раскатывания грунт сминают в комок и опять раскатывают. Процедуру повторяют до тех пор, пока шнур не начнет распадаться на куски по 3-10 мм.
3. Куски собирают в бюксы и закрывают крышками.
4. Когда масса кусочков грунта достигнет 10-15 г, определяют их влажность по стандартной методике.

Метод прессования

Для определения нижнего предела пластичности в этой методике используется прессование грунта в контакте с целлюлозой (фильтровальной бумагой). Суть опыта в том, что под прессом из грунта отжимается жидкость, пока не будет достигнута влажность на границе раската.

Для проведения опыта понадобятся:

• Сушильный шкаф
• Аналитические весы
• Бюксы
• Фарфоровая чаша и ступка с пестиком
• Шпатель
• Сито с ячейками 1 мм
• Фильтровальная бумага
• Хлопчатобумажная ткань
• Деревянные либо металлические пластинки
• Металлический лабораторный шаблон округлой формы толщиной 2 мм и с отверстием по центру (диаметр отверстия 5 см)
• Пресс

Образец готовят таким же образом, как и в предыдущих методиках.

Порядок проведения исследования:

1. Шаблон укладывают на хлопчатобумажную ткань. Отверстие заполняют грунтовой пастой и выравнивают ее поверхность на уровне его края.
2. Далее шаблон убирают, а оставшийся образец сверху накрывают тканью.
3. Затем на грунт снизу и сверху кладут фильтровальную бумагу в ткани.
4. Пробу прижимают пластинками и воздействуют на нее прессом, чтобы создать давление 2 МПа (20 кг/см2). Прессуют пробу 10 минут.
5. После образец вынимают, снимают с него фильтровальную бумагу и ткань.
6. Грунтовую лепешку перегибают пополам. Если на сгибе появилась трещина, значит достигнута влажность на границе раската.
7. Если трещина не появилась, берут новую порцию грунтовой пасты и повторяют опыт. Время давления при этом увеличивается на 10 минут.

При использовании метода прессования около 20% образцов нужно параллельно проверять с помощью раскатывания шнура. Результаты обоих способов должны быть сопоставимыми. Поскольку методика не является полностью самостоятельной и требует большего количества оборудования, она применяется редко.

Расчет числа пластичности

После определения влажности на границе текучести и раската рассчитывают число, или индекс пластичности (Ip) по формуле:

Число пластичности – это основной показатель, по которому оценивают это свойство. На его основе грунты разделяют на глины, суглинки и супеси. Классификация подана в таблице выше.

На основе числа пластичности также рассчитывают предполагаемую деформацию грунта под нагрузками. Поэтому показатель определяют при планировании строительства на глинистых грунтах.

Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.

#грунты #полезные советы #свойства грунтов #пластичность грунта #характеристики грунтов #строительные советы #грунт #строительный грунт #физические свойства грунтов #пластичность

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 декабря 2021 года; проверки требуют 3 правки.

Число пластичности Ip, % — характеристика грунтов, отражающая их способность удерживать воду. Вычисляется как разность между пределами текучести и раската, то есть это процентное содержание воды, которое придётся добавить к грунту, чтобы он из пластичного состояния перешел в текучее. На основе числа пластичности базируется классификация глинистых грунтов.

• Ip=1-7 — супесь.
• Ip=7-12 — лёгкий суглинок
• Ip=12-17 — тяжёлый суглинок
• Ip=17-27 — лёгкая глина
• Ip > 27 — тяжёлая глина

Наименование пылевато-глинистого грунта	Число пластичности[1]
супесь	0,01 ≤ IP ≤ 0,07
суглинок	0,07 < IP ≤ 0,17
глина	IP > 0,17

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация