Определение числа пластичности (дисперсности) шаровым наконечником по методу к.т.н. Ю.А. Ельцова (патент № 1763977 от 22.07.1982 г.)

Внесено техническим советом ООО ПКФ «ЕС» г. Ижевск

Число пластичности J_p глинистых грунтов выражает степень дисперсности (глинистости) и является классификационным показателем деления глинистых грунтов на супеси, суглинки и глины. Механические свойства глинистых грунтов зависят от содержания глинистых частиц и от их соотношения с более крупными фракциями, т.е. дисперсности, обусловленной его минералогическим составом и условиями образования.

Видовое деление глинистых грунтов пород производят:

а) по содержанию и соотношению глинистых (размером менее 0,005 мм), пылеватых (от 0,05 до 0,005 мм) и песчаных частиц (крупнее 0,05 мм);

б) по разности весовых влажностей между границей текучести и границей раскатывания - основной метод по ГОСТ.

в) по липкости при увлажнении до границы текучести;

г) глазомерный - по слабому раскату в шнур (супеси) и количеству песчаных, по яркому блеску поверхности среза глин и матовому - у суглинков.

Последний метод применим для предварительного определения вида грунта непосредственно на строительной площадке, остальные способы являются лабораторными.

СНиП предусматривает определение числа пластичности по разности весовых влажностей на границе текучести W_l и раскатывания W_p по формуле

J_p = W_l - W_p                                                             (1)

Влажностью на границе текучести называют такую влажность, при которой глинистый грунт переходит из слабого состояния в очень слабое. Определяют эту влажность по ГОСТ.

Влажность на границе раскатывания также находится по методике ГОСТ. Она характеризует переход грунта в прочное состояние, при котором достигается наилучшее искусственное его уплотнение.

Для четвертичных глинистых отложений по результатам математической обработки 618 проб, проанализированных на W_l и W_p, корреляционная связь между ними записывается уравнением

W_l = 1,75W_р - 1                                                           (2)

Для верхнепермских грунтов по 506 пробам аппроксимирующее уравнение имеет вид

W_l = 2W_p - 4                                                            (3)

Число пластичности (дисперсности) J_p точно и быстро определяют способом по патенту № 1763977 от 22.07.82 г. (автор к.т.н. Ю.А. Ельцов). Для этого глинистый грунт объёмом не менее 100 см³, увлажняют по стандартной методике до границы текучести. Затем в него задавливают полированный шариковый наконечник на глубину радиуса (от 9 до 10 мм). Для точности базирования сверху наконечника надевается обойма (см. рис. 1), которая перед отрывом слегка приподнимается (сдёргивается). Усилие сцепления прилипания, преодолевается при отрыве, равно сопротивлению отлипания Ө, зависит от содержания глинистых частиц J. Это позволяет определять процентное содержание глинистых частиц J и число пластичности J_p по эмпирическим формулам (4, 5) на единицу боковой поверхности заглубленной полусферы

J = 0,34Ө - 4                                                           (4)

J_p = 0,2Ө - 3                                                           (5)

Где Ө - липкость на границе текучести г/см²

Рис. 1 Схема испытания глиномером

1 - шариковый наконечник; 2 - обойма; 3 - динамометр; 4 - грунт