Максимальная плотность грунта (определение максимальной плотности) – описание свойства
Максимальная плотность грунта – это показатель, который получают при стандартном уплотнении высушенного грунта с постепенным увлажнением. При повышенном количестве влаги плотность увеличивается до определенной точки, а затем снижается. Влажность, при которой материал удается максимально уплотнить, называется оптимальной.
- Максимальная плотность грунта
- Определение максимальной плотности грунта
- Практическое значение показателя
Уплотнение грунта – это неотъемлемая часть строительства зданий и дорог.
С помощью этой процедуры изменяется ряд параметров:
- Прочность, несущая способность и устойчивость к деформациям
В уплотненном грунте повышается степень сцепления и взаимного трения частиц. Это значит, что он способен выдерживать большие нагрузки без деформаций.
- Влагоемкость
При уплотнении уменьшается количество пор (прежде всего крупных). Это значит, что грунт может впитать меньше воды. После осадков и таяния снега влага будет уходить в более рыхлые слои, под уплотненное основание попадет меньшее количество. Но это не значит, что процедура полностью решит проблему повышенной влажности. Для того, чтобы вода не попадала и не застаивалась под фундаментом или дорожным покрытием, нужен целый ряд мероприятий – сооружение отмостки, гидроизоляции, дренажа. - Пучинистость и набухаемость
Эти проблемы уплотнение решает лишь частично. В грунте все равно есть какое-то количество воды, которое при замерзании будет расширяться. В результате каждый сезон грунт становится более рыхлым, его прочность и несущая способность падают. Важно достичь такого показателя уплотнения, который будет сохраняться максимально долго и незначительно изменяться.
Набухаемость во многом зависит от состава грунта, а именно – наличия глинистых частиц. Поэтому уплотнение решает эту проблему лишь частично – в основание попадает меньше воды через крупные поры. В мелких капиллярах она остается.
Определение максимальной плотности грунта
Определение максимальной плотности грунта проходит в соответствии с ГОСТом 22733-2016.
Образцы для исследования берут прямо со строительной площадки, места прокладки дороги, штольни, карьера. Природное сложение при этом не сохраняется. Испытание каждой пробы проводится не менее 5 раз. Расхождение между результатами опытов не должно превышать 1,5%, по оптимальной влажности – 10%.
Для испытаний понадобятся:
- Приспособление для уплотнения (ручного либо механического типа), оснащенное грузом, опускающимся с заданной высоты. Вес груза должен быть в пределах 2,5 кг, высота падения – 30 см, диаметр рабочей поверхности – около 10 см. Механические приборы оснащаются подъемником для груза и счетчиком для ударов
- Форма для грунта, состоящая из цилиндрической емкости, поддона, зажима и насадки. Высота цилиндра должна быть 127,5 мм, внутренний диаметр – 10 мм; металл должен выдерживать давление 400 мПа без повреждений
- Жесткая металлическая или бетонная плита весом не менее 50 кг для установки формы с грунтом
- Весы на 3-5 кг средней точности
- Весы лабораторные на 0,1-1 кг высокой точности
- Металлическая линейка на 30 см
- Мерные цилиндры на 100 мл и 50 мл с делениями по 1 мл
- Металлические чаши на 5 л
- Весовые стаканы с крышками
- Приспособление для растирания грунта или фарфоровая ступка с пестиком
- Сушильный шкаф
- Сита с диаметром ячеек 10 мм и 5 мм
- Эксикатор Э-250 (стеклянный сосуд с крышкой и керамической вставкой внутри)
- Металлический шпатель
- Лабораторный нож с прямым лезвием и длиной до 150 мм
- Штангенциркуль
Высота цилиндра должна быть 127,5 мм, внутренний диаметр – 10 мм; металл должен выдерживать давление 400 мПа без поврежденийПорядок проведения опыта:
- Сначала отбирают пробу весом 10 кг (при размере зерен больше 10 мм) или 6 кг (при размере частиц меньше 10 мм).
- Грунт подсушивают (несвязный минеральный – при 100°С, связный – при 60°С).
- Сухой материал размельчают и взвешивают. Затем его просеивают через сита с ячейками 10 мм и 5 мм. Более 70% зерен должны проходить сквозь отверстия 10 мм.
- Зерна, которые не прошли сквозь ячейки 5 мм, взвешивают. Дальше испытание проводится только с грунтом, частицы которого прошли через сито 5 мм.
- На крупных зернах определяют влажность и плотность твердой фазы.
- Вычисляют количество крупных зерен (К) в образце с точностью до 0,1% по следующей формуле:
- Из просеянного грунта отбирают образец массой 2,5 кг. Если частицы легко разрушаются под давлением, берут несколько навесок грунта и каждую из них испытывают 1 раз.
- Грунт помещают в чашу.
- Рассчитывают количество воды (Q) для увлажнения перед началом испытания по формуле:
- Пробу перемешивают с водой металлическим шпателем и переносят в закрытый сосуд. В таком состоянии несвязный грунт выдерживают 2 часа, связный – 12 часов.
- Взвешивают цилиндрическую форму для испытания.
- Форму закрепляют на поддоне с помощью зажима.
- Внутреннюю поверхность цилиндра смазывают маслянистым веществом (вазелином, керосином или минеральным маслом).
- Форму устанавливают на платформу.
- Слой грунта засыпают толщиной 50-60 мм. Затем его уплотняют 40 падениями груза с высоты 30 см. После этого верхнюю часть разрыхляют на 1-2 мм вглубь и засыпают второй слой. Испытание повторяют, засыпают третий слой и вновь его уплотняют по описанной методике.
- После завершения поверхность выравнивают и взвешивают цилиндр вместе с грунтом.
- Плотность грунта вычисляют по формуле:
- Опыт повторяют, повышая влажность на 1-2% для несвязных грунтов и на 2-3% для связных. Пробу перед каждым испытанием вынимают из цилиндра, измельчают, определяют влажность и добавляют воду (ее количество рассчитывают по описанной выше формуле).
В таком состоянии несвязный грунт выдерживают 2 часа, связный – 12 часов.
Исследование заканчивается, когда в двух последовательных испытаниях плотность начинает падать.
Максимальную плотность грунта высчитывают по формуле:
На основе данных строят график. Максимальное значение плотности при оптимальной влажности должно находиться на его вершине.
Практическое значение показателя
Максимальная плотность грунта при стандартном уплотнении является основой нормативов, создаваемых для строительства дорог и зданий. В них учитывается оптимальная влажность и возможность достичь максимальной плотности в рабочих условиях. При этом структура грунта должна быть стабильной во времени.
Достигнув максимальной плотности, можно значительно увеличить несущую способность грунта, его прочность и устойчивость к деформациям. Также частично уменьшается морозное пучение и, в меньшей мере, набухаемость грунта.
О других видах плотности грунтов вы можете прочитать в наших статьях:
- Общая плотность грунта
- Плотность твердой фазы грунта
- Плотность сухого (скелета) грунта
Также рекомендуем к прочтению нашу статью о плотности грунтов в целом.
| Грунты | ||||
| 1 | Определение влажности | ГОСТ 5180-84 | 1 проба | 300 |
| 2 | Определение влажности на границе текучести и раскатывания | ГОСТ 5180-84 | 1 проба | 1500 |
| 3 | Определение максимальной плотности и оптимальной влажности | ГОСТ 22733-2002 | 1 проба | 3000 |
| 4 | Определение коэффициента фильтрации | ГОСТ 25584-90 | 1 проба | 2400 |
| 5 | Определение гранулометрического состава | ГОСТ 12536-79 | 1 проба | 2000 |
| 6 | Определение плотности методом режущего кольца | ГОСТ 5180-84 | 1 проба | 700 |
| 7 | Определение плотности динамическим плотномером | ГОСТ 19912-2001 | 1 проба | 900 |
| 8 | Содержание органических веществ | ГОСТ 23740-2016 | 1 проба | 3000 |
| 9 | Содержание нефтепродуктов, бенз(а)пирена и тяжелых металлов | СП 47. 13330.2012, СП 2.6.1.2612-10, СанПиН 2.6.1.2523-09 | 1 проба | 8000 |
| 10 | Микробиологическое обследование | СП 47.13330.2012, СП 2.6.1.2612-10, СанПиН 2.6.1.2523-09 | 1 проба | 5200 |
| 11 | Содержание естественных радионуклидов (ЕРН) и цезия-137 | СП 47.13330.2012, СП 2.6.1.2612-10, СанПиН 2.6.1.2523-09 | 1 проба | 5000 |
| 12 | Определение плотности грунта экспресс-методами | СП 78.13330-2012 | 1 точка | 500 |
| 13 | Статические испытания грунтов | ОДМ 218.5.007-2016 | 1 измерение | от 7000 |
| 14 | Испытания грунтов сваями | ГОСТ 5686-2012 | 1 измерение | от 10000 |
| Щебень из плотных горных пород | ||||
| 1 | Определение зернового состава | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 2000 |
| 2 | Определение прочности | ГОСТ 8269. 0-97 | 1 проба | 2000 |
| 3 | Содержание зёрен слабых пород | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 1200 |
| 4 | Определение содержания пылевидных и глинистых частиц | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 1400 |
| 5 | Определение содержания глины в комках | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 1500 |
| 6 | Определение насыпной плотности | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 1400 |
| 7 | Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 1600 |
| 8 | Определение водопоглащения | ГОСТ 8269.0-97 | 1 проба | 800 |
| 9 | Определение морозостойкости | ГОСТ 8269.0-97 | 1 цикл | от 250 |
| 10 | Определение плотности щебеночного слоя динамическим плотномером | ГОСТ 19912-2001 | 1 точка | 900 |
| Смеси бетонные | ||||
| 1 | Отбор проб бетонной смеси и изготовление контрольных образцов | ГОСТ 10181-2000 | 1 серия | 800 |
| 2 | Определение средней плотности | ГОСТ 10181-2000 | 1 проба | 800 |
| 3 | Определение температуры бетонной смеси | ГОСТ 10181-2000 | 1 проба | 500 |
| 4 | Расслаиваемость | ГОСТ 10181-2000 | 1 проба | 1700 |
| 5 | Удобоукладываемость по подвижности | ГОСТ 10181-2000 | 1 проба | 750 |
| Бетоны | ||||
| 1 | Определение прочности бетона на сжатие по контрольным образцом | ГОСТ 10180-2012 | 1 серия | 750 |
| 2 | Определение прочности бетона на растяжение при изгибе по контрольным образцам | ГОСТ 10180-2012 | 1 серия | 800 |
| 3 | Определение водонепроницаемости | ГОСТ 12730. 5-84 | 1 образец | 6000 |
| 4 | Определение морозостойкости | ГОСТ 10060-2012 | 1 цикл | от 250 |
| 5 | Определение плотности | ГОСТ 12730.1-78 | 1 образец | 200 |
| 6 | Определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием | ГОСТ 22690-2015 | 1 точка | 1000 |
| 7 | Определение прочности бетона методом упругого отскока | ГОСТ 22690-2015 | 1 измерение | 150 |
| 8 | Определение прочности бетона ультразвуковым методом | ГОСТ 17624-2012 | 1 измерение | 150 |
| 9 | Определение глубины трещин в бетонных конструкциях | СП 13-102-2003 | 1 измерение | 500 |
| 10 | Определение толщины защитного слоя бетона | ГОСТ 22904-93 | 1 точка | 500 |
| 11 | Определение водопоглащения | ГОСТ 12730. 3-78 | 1 образец | 250 |
| 12 | Отбор образцов-кернов с последующей распиловкой и подготовкой к испытанию | ГОСТ 28570-90 | 1 точка | 3000 |
| Растворы строительные | ||||
| 1 | Отбор проб и изготовление контрольных образцов | ГОСТ 5802-86 | 1 точка (3 образца) | 1700 |
| 2 | Определение прочности при изгибе и прочности на сжатие затвердевшего раствора | ГОСТ 5802-86 | 1 серия | 800 |
| 3 | Определение прочности раствора взятого из шва на сжатие | ГОСТ 5802-86 | 1 серия | 700 |
| 4 | Определение плотности | ГОСТ 5802-86 | 1 образец | 200 |
| 5 | Определение водопоглащения | ГОСТ 5802-86 | 1 образец | 300 |
| 6 | Определение влажности | ГОСТ 5802-86 | 1 образец | 300 |
| 7 | Определение подвижности | ГОСТ 5802-86 | 1 проба | 750 |
| 8 | Определение морозостойкости | ГОСТ 5802-86 | 1 цикл | от 250 |
| 9 | Определение средней плотности растворной смеси | ГОСТ 5802-86 | 1 проба | 800 |
| Песок | ||||
| 1 | Определение влажности | ГОСТ 8735-88 | 1 проба | 300 |
| 2 | Определение гранулометрического состава | ГОСТ 8735-88 | 1 проба | 2000 |
| 3 | Определение максимальной плотности и оптимальной влажности | ГОСТ 22733-2002 | 1 проба | 3000 |
| 4 | Определение плотности методом режущего кольца | ГОСТ 5180-84 | 1 точка | 700 |
| 5 | Определение плотности песка экспресс-методами | СП 78. 13330-2012 | 1 точка | 500 |
| 6 | Определение коэффициента фильтрации | ГОСТ 25584-90 | 1 проба | 2400 |
| 7 | Определение плотности динамическим плотномером | ГОСТ 19912-2001 | 1 точка | 900 |
| 8 | Определение насыпной плотности | ГОСТ 8735-88 | 1 проба | 1000 |
| 9 | Определение содержания глины в комках | ГОСТ 8735-88 | 1 проба | 1500 |
| 10 | Определение содержания пылевидных и глинистых частиц | ГОСТ 8735-88 | 1 проба | 1200 |
| 11 | Определение наличия органических примесей | ГОСТ 8735-88 | 1 проба | 3100 |
| 12 | Статические испытания песков | ОДМ 218.5.007-2016 | 1 измерение | от 7000 |
| Металлические конструкции и элементы | ||||
| 1 | Испытание арматурной стали на растяжение и изгиб | ГОСТ 12004-81 | 1 образец | от 2500 |
| 2 | Испытание арматурной стали на растяжение и изгиб | ГОСТ 12004-81 | 1 партия | от 6000 |
| 3 | Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов+ВИК | ГОСТ 14782-86, РД 03-606-03 | 1 п. м. | от 1000 |
| 4 | Испытания высокопрочных болтов | СП 70.13330,2012 | 1 измерение | от 50 |
| Кирпич силикатный и керамический | ||||
| 1 | Отбор проб из конструкции | ГОСТ 379-95, ГОСТ 530-95 | 1 серия | 3000 |
| 2 | Определение правильности формы, массы и размеров | ГОСТ 379-95, ГОСТ 530-95 | 1 образец | 800 |
| 3 | Определение прочности при изгибе и сжатии | ГОСТ 8462-85 | 1 образец | 400 |
| 4 | Определение морозостойкость | ГОСТ 7025-97 | 1 цикл | от 250 |
| 5 | Определение плотности | ГОСТ 7025-97 | 1 образец | 200 |
| 6 | Определение наличия высолов | ГОСТ 530-2012 | 1 образец | 350 |
| 7 | Определение водопоглащения | ГОСТ 7025-97 | 1 образец | 700 |
| Асфальтобетон | ||||
| 1 | Отбор образцов-кернов из дорожного полотна | СП 78. 13330-2012 | 1 точка | 900 |
| 2 | Определение плотности, водонасыщения, коэффициента уплотнения | ГОСТ 12801-98 | 1 проба | 2600 |
| 3 | Определение прочности при сжатии при 0,20,500С | ГОСТ 12801-98 | 1 образец | 1600 |
| 4 | Определение зернового состава асфальтобетонной смеси и количества вяжущего | ГОСТ 12801-98 | 1 проба | 2700 |
| 5 | Измерение ровности дорожного полотна 3-х метровой рейкой | СП 78.13330.2012 | 1 измерение | от 500 |
| 6 | Измерение геометрических параметров дорожного полотна | СП 78.13330.2012 | 1 м2 | от 2,5 |
| 7 | Определение водостойкости | ГОСТ 12801-98 | 1 проба | 1500 |
| 8 | Определение сдвигоустойчивости | ГОСТ 12801-98 | 1 проба | 3500 |
| 9 | Разработка шурфов в дорожной полотне с последующим измерением толщин слоёв дорожной одежды | 1 шт | от 3500 | |
| Натурные испытания | ||||
| 1 | Определение толщины покрытия лакокрасочного материала | ГОСТ 31993-2013 | 1 измерение | от 500 |
| 2 | Определение сцепления (адгезии) гидроизоляционного изделия с основанием | ГОСТ 31937-2011, СП 71. 13330.2010 | 1 измерение | 1000 |
| 3 | Испытание анкерных креплений, определение усилия вырыва, несущей способности | ГОСТ Р 54773-2011, СТО-44416204-010-2010 | 1 измерение | 1000 |
| 4 | Испытание статической нагрузкой монтажно-демонтажных петель лифтовых шахт | ГОСТ 53781-2010 | 1 измерение | от 2500 |
| 5 | Испытание статической нагрузкой подвесов, люстр, кронштейнов | ГОСТ 53254-2009 | 1 измерение | от 1500 |
| 6 | Испытание статической нагрузкой пожарных лестниц/ограждений кровли | ГОСТ 53254-2009 | 1 п.м. | от 500/60 |
| Камень натуральный (изделия облицовочные из камня натурального) | ||||
| 1 | Определение плотности | ГОСТ 30629-2011 | 1 образец | 200 |
| 2 | Определение водопоглащения | ГОСТ 30629-2011 | 1 образец | 500 |
| 3 | Определение предела прочности при сжатии и растяжении при изгибе | ГОСТ 30629-2011 | 1 образец | 300 |
| 4 | Определение кислотостойкости | ГОСТ 30629-2011 | 1 цикл | 1000 |
| 5 | Определение солестойкости | ГОСТ 30629-2011 | 1 цикл | 1000 |
| 6 | Определение морозостойкости | ГОСТ 30629-2011 | 1 цикл | от 250 |
Тест на максимальную сухую плотность почвы и оптимальное содержание влаги
🕑 Время считывания: 1 минута
Определение максимальной сухой плотности и оптимальной влажности почвы является мерой степени уплотнения почвы.
Это может быть измерено главным образом двумя методами: стандартное испытание на уплотнение по Проктору , и модифицированное испытание на уплотнение по Проктору . Оба теста помогают определить оптимальное содержание влаги, необходимое для достижения максимального уплотнения грунта, т. е. максимальной плотности в сухом состоянии для выполнения строительных работ.
Содержание:
- Необходимость определения оптимального содержания влаги (OMC) в почве
- Стандартное испытание на уплотнение по Проктору
- Объем стандартного испытания на уплотнение по Проктору
- Процедура стандартного теста Проктора
- Расчеты для кривой уплотнения
- Кривая уплотнения почвы — максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание воды
- Модифицированный тест или тест Проктора AASHTO
Необходимость определения оптимальной влажности (OMC) грунта
Грунт на строительной площадке должен быть достаточно устойчивым, чтобы выдерживать нагрузки от конструкций через фундаменты без нежелательных осадок в процессе строительства и в период эксплуатации.
Эта функция почвы проверяется в процессе исследования участка. Таким образом, строительная площадка обрабатывается и уплотняется на основании отчета об обследовании площадки. Количество уплотнения, необходимое для почвы в соответствующем районе, варьируется от участка к участку.
Чтобы определить степень уплотнения, требуемую почвой, и оптимальное содержание воды для уплотнения, испытания на уплотнение проводятся на почве с участка в лаборатории.
Стандартный тест на уплотнение по Проктору
Стандартный тест на уплотнение по Проктору был разработан Р. Р. Проктором в 1933 г. Проктор показал, что:
- отношение.
- Оптимальное содержание влаги (OMC) или оптимальное содержание воды (OWC) — это содержание влаги, при котором почва достигает максимальной плотности в сухом состоянии. Это значение OMC относится к определенному количеству энергии уплотнения, приложенной к почве.
Область применения стандартного испытания на уплотнение по Проктору
Область применения стандартного испытания на уплотнение по Проктору заключается в определении взаимосвязи между содержанием влаги и плотностью грунта, уплотняемого в форме трамбовкой массой 2,5 кг, сбрасываемой с высоты 305 мм.
Связь между максимальной плотностью в сухом состоянии и оптимальным содержанием влаги в почве может быть получена из кривой уплотнения почвы, полученной в результате стандартного теста на уплотнение Проктора. Это соотношение помогает определить оптимальное содержание воды, при котором достигается максимальная плотность сухой почвы за счет уплотнения.
Прибор для стандартного теста на уплотнение по Проктору
Прибор состоит из стандартной формы с внутренним диаметром 4 дюйма. Эффективная высота этой стандартной пресс-формы составляет 4,6 дюйма. Максимальная вместимость пресс-формы составляет 1/30 куб. фута. Устройство показано на рисунке 1 ниже.
Рис.1: Стандартный испытательный аппарат Проктора (форма и трамбовка) Форма состоит из съемной опорной плиты. Верхняя часть пресс-формы состоит из двух съемных воротников высотой 2 дюйма. Грунт засыпается в форму тремя слоями, каждый слой подвергается 25 ударам. Это уплотнение осуществляется с помощью трамбовки весом 5,5 фунтов, падающей с высоты 12 дюймов.
Индийская стандартная спецификация – IS:2720 (Часть VII) Рекомендуемая спецификация для стандартного теста Проктора имеет некоторые незначительные модификации и метрификации. Поперечное сечение аппарата, используемого в соответствии с индийскими нормами, показано на рис. 2. Диаметр формы составляет 100 мм при высоте 127,3 мм. Объем формы 1000мл.
Рис. 2: Стандартный тест грунта ПроктораМасса используемой трамбовки составляет 2,6 кг. Он подвергается свободному падению с высоты 310 мм при диаметре поверхности 50 мм. Уплотнение грунта проводят в три слоя. Высота воротника 60 мм, съемный. Форма размещается на съемной опорной плите.
В некоторых случаях почва, взятая для испытаний, может задерживаться на сите 4,75 мм. Если это количество превышает 20%, то используется форма с большим внутренним диаметром, скажем, 150 мм. Эта форма имеет высоту 127,3 мм и вместимость 2250 мл.
Процедура стандартного теста Проктора Рис.
3. Стандартный тест Проктора. Процедура проведения стандартного теста Проктора следующая.
- Возьмите образец почвы весом 3 кг. Образец должен весить 3 кг после сушки на воздухе. Обычно эта почва представляет собой измельченную почву, которая проходит через сито 4,75 мм. Если почва крупнозернистая, воду добавляют так, чтобы содержание воды в ней составляло 4%.
- Если почва мелкозернистая, добавляется вода до 8%. Содержание воды в образце после добавления должно быть меньше оптимального содержания воды.
- Грунт после добавления воды тщательно перемешивают и накрывают влажной тканью. Этот образец выдерживают от 15 до 30 минут для прохождения процесса созревания.
- Далее аппарат подготавливают путем тщательной очистки формы. Форму необходимо высушить и слегка смазать маслом. Взвешивают массу формы с опорной плитой и без буртика. Позволь мне (Wm).
- Форма, установленная на сплошной опорной плите, затем заполняется подготовленным созревшим грунтом на одну треть высоты. Этот слой выдержит 25 ударов трамбовкой. Трамбовка имеет высоту свободного падения 310 мм. [Примечание: если используется форма большего размера, количество ударов для каждого слоя составит 56 ударов. Здесь вместимость формы составит 2250 мл.]
- Уплотнение должно производиться таким образом, чтобы удары равномерно распределялись по поверхности каждого слоя.
- Далее добавляется второй слой. Перед нанесением второго слоя необходимо поцарапать верхнюю часть первого слоя. Теперь грунт засыпается на две трети высоты формы. Это тоже уплотняется 25 ударами.
- Позже добавляется третий слой. Аналогично уплотняется. Последний слой должен выступать за пределы формы и входить в воротник. Эта величина не должна превышать 6 мм.
- Связь между почвой в форме и кольцом разрывается при вращении кольца. Затем воротник снимают, а верхний слой почвы обрезают и выравнивают по верхнему слою плесени.
- Затем определяется масса формы с уплотненным грунтом и опорной плитой (W ms ). Отсюда масса уплотненного грунта (W s ) определяется как: W s = Wm -W ms
- Масса уплотненного грунта и объем формы дают объемную плотность грунта. По насыпной плотности можно определить сухую плотность для используемого содержания воды (w).
- Повторяют ту же процедуру (1-8), увеличивая содержание воды в почве на 2-3%. Каждое испытание будет обеспечивать различные наборы значений содержания воды и сухой плотности почвы. Из полученных значений построена кривая уплотнения между плотностью в сухом состоянии и содержанием воды.
Этот слой выдержит 25 ударов трамбовкой. Трамбовка имеет высоту свободного падения 310 мм. [Примечание: если используется форма большего размера, количество ударов для каждого слоя составит 56 ударов. Здесь вместимость формы составит 2250 мл.]
Отсюда масса уплотненного грунта (W s ) определяется как: W s = Wm -W ms 1. Вес уплотненного грунта (Ws) в граммах.
Вт с = Wm -W мс Уравнение 1
2. Объемная плотность в г/мл
Уравнение 23. Плотность в сухом состоянии, w = содержание воды
Уравнение 3 Кривая уплотнения почвы – максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание воды кривая, проведенная между содержанием воды (ось X) и соответствующей плотностью в сухом состоянии (ось Y).
Сначала будет наблюдаться увеличение сухой плотности с увеличением содержания воды. Как только он достигает определенной точки, наблюдается уменьшение сухой плотности.Максимальная пиковая точка полученной кривой уплотнения почвы называется максимальным значением плотности в сухом состоянии. Содержание воды, соответствующее этой точке, называется Оптимальное содержание воды (O.W.C) или оптимальное содержание влаги (O.M.C) .
Рис.4. Кривая уплотнения почвыГрафик, показанный на рисунке 3, представляет собой кривую уплотнения . Первоначально при содержании воды меньше, чем O.M.C, грунт будет более жестким по своей природе, будет иметь много пустот и пористость. Это является причиной достижения более низкой плотности в сухом состоянии.
Когда частицы почвы смазываются с увеличением содержания воды, частицы почвы будут плотно упакованы, что приведет к увеличению плотности. При выходе за предел (OMC) добавление воды не приведет к изменению плотности в сухом состоянии или снизит плотность в сухом состоянии.
График представляет собой линию отсутствия воздуха или 100 % насыщения. Это основано на теоретической максимальной плотности в сухом состоянии при 100 % насыщении. Поскольку условие нулевых пустот в почве не является реальным и является гипотетическим предположением, почва никогда не может быть насыщена на 100%.
Теоретическая максимальная плотность в сухом состоянии может быть определена по уравнению
Уравнение 4G = удельный вес твердых веществ; = массовая плотность воды; w= содержание воды; Теоретическая линия отсутствия пустот может быть проведена путем нанесения теоретической максимальной плотности в сухом состоянии на кривой уплотнения, если известны значения «w» и G.
Modified или AASHTO Proctor Test
Для выполнения работ с тяжелыми нагрузками, таких как строительство воздушных дорог и автомагистралей, возникает необходимость в более сильном уплотнении. Энергии уплотнения, обеспечиваемой стандартным тестом Проктора, недостаточно, поэтому был разработан модифицированный тест Проктора или тест Проктора AASHTO.
Модифицированный тест Проктора был изменен и отработан AASHTO и ASTM. Форма, используемая в модифицированном тесте Проктора, имеет внутренний диаметр 100 мм и высоту 127,3 мм. Он также имеет съемную опорную пластину, как и в случае стандартного теста Проктора.
Для обеспечения более высокой энергии уплотнения используется механическая трамбовка с диаметром торца 50 мм и весом в свободном падении 4,89 кг. Высота падения 450 мм. Образцу в форме наносят 25 ударов по 5 слоям.
Энергия уплотнения, обеспечиваемая модифицированным тестом Проктора, в 4,56 раза больше, чем при стандартном тесте Проктора.
Рис.5. Кривая уплотнения для стандартного теста Проктора и модифицированного теста ПроктораЧитайте также: Уплотнение почвы
10 способов увеличить объемную плотность, но не следует
Хорошая, здоровая почва имеет низкую объемную плотность. Алан Ньюпорт
Мы живем в информационном возраст, как никогда не было в предыдущие времена.
Технологии изобилуют, и обученные люди могут получить огромное (часто исчерпывающее) количество информации по большинству предметов за короткие промежутки времени.
Кроме того, земледелие было заменено технологией. Это неправильно, поскольку технология должна поддерживать, а не заменять ведение хозяйства и правильное обучение, практику и знания.
Прошлым летом я приходил в себя после работы со стадом крупного рогатого скота на 90-градусном влажном солнце в полдень, что не рекомендуется. Я наткнулся на некоторые исследования объемной плотности, которые стоит обсудить здесь.
Насыпная плотность — это показатель уплотнения почвы, который можно измерить как сухую массу, деленную на объем почвы. Дорожное полотно будет иметь высокую объемную плотность. Почва с высоким содержанием органических веществ и высокой степенью агрегации, например, на ранчо/ферме Гейба и Пола Брауна в Бисмарке, Северная Дакота, имеет низкую объемную плотность.
Почва с низкой насыпной плотностью очень желательна.
Качественная почва позволяет выращивать качественные растения в больших количествах, повышает качество нашего скота и повышает питательную ценность нашей говядины. Наше здоровье зависит от всего вышеперечисленного.
Разница в росте и продуктивности в нашем регионе между глинистыми почвами с высокой и низкой объемной плотностью составляет не менее 74%. Помните, что в почве с низкой объемной плотностью больше органического вещества, микробной жизни, корневой массы и глубины, агрегации и пор для удержания воздуха и воды.
Высокая объемная плотность снижает функцию почвы и рост растений и определяется как уменьшение площади почвы из-за снижения содержания органического вещества, агрегации почвы, корней и жизни. Высокая насыпная плотность = уплотнение почвы. В результате снижается функция роста и продуктивности наших пастбищ.
Как избежать высокой объемной плотности (уплотнения почвы) проще всего понять, изучив, а затем избегая способов создания условий:
Применить кучу гербицидов, паразитических и инсектицидов, чтобы ограничить жизнь почвы.
Выращивайте или выращивайте моно- или бикультуры или вдали от биоразнообразия растений.
Регулярно применяйте сильную или почти любую обработку почвы.
Поголовье крупного рогатого скота.
Практикуйте краткосрочный пастбищный выпас скота в течение нескольких дней или недель.
Пастбища должны быть короткими и «красивыми».
Ухаживайте за большим количеством овсяницы, костреца, мятлика и других мелкокорневых, влаголюбивых, холодостойких и низкоэнергетических растений.
