Установку для определения степени пучинистости грунтов



Измерители степени пучинистости грунтов УПГ-МГ4.01/Н Грунт

Измерители степени пучинистости грунтов УПГ-МГ4.01/Н Грунт

Измерители степени пучинистости грунтов УПГ-МГ4.01/Н «Грунт» (далее по тексту -измерители) предназначены для измерений температуры и перемещения поверхности образца грунта при его промораживании в заданном температурном режиме.

Скачать

67884-17: Описание типа СИ Скачать 139.7 КБ
67884-17: Методика поверки КБСП.427358.051 РЭ Скачать 26.8 MБ

Информация по Госреестру

Основные данные
Номер по Госреестру 67884-17
Наименование Измерители степени пучинистости грунтов
Модель УПГ-МГ4.01/Н Грунт
Срок свидетельства (Или заводской номер) 19.06.2022
Производитель / Заявитель

ООО «СКБ Стройприбор», г.Челябинск; ООО «КТБ Стройприбор», г.Челябинск; ООО «Стройприбор-1», г.Челябинск; ООО «Вектор-НК», г.Челябинск

Назначение

Измерители степени пучинистости грунтов УПГ-МГ4.01/Н «Грунт» (далее по тексту -измерители) предназначены для измерений температуры и перемещения поверхности образца грунта при его промораживании в заданном температурном режиме.

Описание

Принцип действия измерителя основан на изменении сопротивления потенциометрического датчика перемещения в зависимости от перемещения поверхности образца грунта при его промораживании. Для измерения температуры образца грунта применяются терморезисторы, электрическое сопротивления которых изменяется в зависимости от их температуры. Блок управления регулирует температуру в холодильной камере, регистрирует и обрабатывает сигналы с датчиков температуры и перемещения, и выводит результаты измерений в единицах температуры и длины на дисплей.

Измеритель состоит из блока управления, регулятора холодильной камеры и термоконтейнера, в состав измерителя может входить до шести термоконтейнеров. Дополнительно измерители могут комплектоваться датчиками промораживания для определения промораживания грунта на глубине 100 мм от верхнего торца образца. В корпусе электронного блока размещается печатная плата, на которой смонтирован дисплей, микропроцессор и элементы электрической схемы. Термоконтейнер состоит из верхней и нижней термоплит, силовой рамы с механизмом нагружения, обоймы для грунта и термоизолирующего кожуха. Верхняя термоплита имеет встроенный датчик температуры и тензометрический датчик силы для контроля силы при нагружении образца грунта. Нижняя термоплита имеет два встроенных датчика температуры (на термоплите термоконтейнера №1 дополнительно установлен датчик для измерения температуры воздуха), емкость для засыпки капилярно-пористого материала и емкость для воды. Силовая рама состоит из основания, двух стоек, траверсы с датчиком перемещения и подпружиненной траверсы с винтом нагружения.

При поставке измерителей количество термоконтейнеров согласовывается с потребителем, в процессе эксплуатации по заявке потребителя, количество термоконтейнеров может быть увеличено.

Общий вид средства измерений представлен на рисунке 1.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Схема пломбировки от несанкционированного доступа

Программное обеспечение

Измерители имеют встроенное программное обеспечение (ПО) (микропрограмма электронного блока с защитой от считывания и перезаписи), управляющая программа электронного блока реализует сбор, передачу, обработку, хранение и представление измерительной информации. Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Источник

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на глинистые, крупнообломочные (с содержанием глинистого заполнителя более 10 % общей массы), песчаные (с содержанием частиц мельче 0,05 мм более 2 % общей массы), биогенные, засоленные и искусственные грунты и устанавливает метод лабораторного определения степени их пучинистости при исследованиях грунтов для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 морозное пучение: Внутриобъемное деформирование промерзающих влажных грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации поровой и мигрирующей воды с образованием кристаллов и линз льда.

3.2 степень пучинистости грунта: Показатель пучинистости грунта.

3.3 относительная деформация морозного пучения образца грунта: Отношение абсолютной вертикальной деформации морозного пучения промерзающего грунта к мощности промерзшего слоя.

4 Общие положения

4.1 Степень пучинистости грунта следует определять по значению относительной деформации морозного пучения εfh, полученному по результатам испытаний образцов грунта в специальных установках, обеспечивающих вертикальное промораживание образца исследуемого грунта в заданном температурном и влажностном режимах, и измерение перемещений его поверхности.

4.2 Степень пучинистости грунта в зависимости от εfh приведена в таблице 1.

Степень пучинистости грунта

Относительная деформация морозного пучения образца грунта

4.3 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с природной плотностью и влажностью или искусственно приготовленных образцах с заданной плотностью и влажностью, значения которых устанавливаются программой испытаний в зависимости от возможных изменений водно-физических свойств грунта в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

4.4 Испытания проводят не менее чем на трех параллельных образцах исследуемого грунта.

4.5 Значение εfh вычисляют как среднеарифметическое результатов параллельных определений. В случае если разница между параллельными определениями превышает 30 %, число определений следует увеличить.

4.6 В процессе подготовки, проведения и обработки результатов испытаний ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5 Отбор и подготовка образцов грунта

5.1 Отбор, упаковка, транспортирование и хранение монолитов и образцов грунта нарушенного сложения должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12071.

5.2 В случае отбора грунта в мерзлом состоянии его предварительно оттаивают под давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора монолита.

5.3 Размер крупноблочных включений в образце не должен превышать 20 мм.

5.4 Образец грунта ненарушенного сложения вырезают из монолитов с помощью металлической формы, внутренние размеры которой соответствуют размерам образца грунта, методом режущего кольца, приведенным в ГОСТ 5180. С помощью приспособления для выдавливания образец грунта извлекают из формы и помещают в обойму установки для испытаний (6.1). Неровности поверхности образца крупнообломочного грунта заполняют материалом заполнителя того же грунта.

5.5 Образец грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности приготавливают в обойме методом послойного трамбования или под прессом в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12248. Внутреннюю поверхность обоймы смазывают при изготовлении образца тонким слоем технического вазелина или покрывают слоем антифрикционного материала (например, полиэтиленовой или фторопластовой пленкой). Обойму помещают вместе с грунтом в установку для испытаний.

5.6 Образцы, искусственно приготовленные из глинистого грунта, предварительно промораживают при подтоке воды в промерзающий грунт, затем оттаивают. Число циклов промораживания — оттаивания должно быть не менее двух.

5.7 Торцевые поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными между собой.

6 Оборудование и приборы

6.1 В состав установки для определения относительной деформации морозного пучения должны входить:

— устройство для создания, поддержания и контролирования заданных условий промораживания образца грунта [охлаждающий циркуляционный термостат и (или) холодильная камера];

— устройство для измерения температуры образца грунта (термодатчики, прибор для измерений температуры);

— механизм для вертикального нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др. прессы);

— устройство для измерения вертикальных деформаций образца грунта (индикатор часового типа, датчик положения, прибор для автоматической записи деформаций и т. п.);

— поддон с водой, заполненный капиллярно-пористым материалом, и система подачи воды;

— устройство, обеспечивающее поддержание положительной температуры воды в поддоне (термодатчик, тэн, терморегулятор и т. п.);

— обойма для помещения образца грунта;

Схема установки для определения пучинистости грунта приведена в приложении Б.

6.2 Конструкция установки для определения степени пучинистости грунта должна обеспечивать:

— промораживание образца грунта с требуемой скоростью;

— возможность вертикального нагружения образца грунта давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца или предполагаемому давлению от сооружения на заданной глубине;

— термическое сопротивление теплоизоляционного кожуха не менее 0,8 м 2 × К/Дж;

— поддержание положительной температуры воды в поддоне.

6.3 Измерительные устройства (приборы) должны обеспечивать:

— измерение вертикальной деформации образца грунта с погрешностью не более 0,1 мм;

— измерение температуры образца грунта с погрешностью не более 0,2 °С.

6.4 Внутренний диаметр обоймы цилиндрической формы для помещения образца грунта должен быть не менее 100 и высота не менее 150 мм. Внутренняя поверхность обоймы должна быть гладкой, гидрофобной и обладать антифрикционными свойствами. Прочность обоймы на разрыв от внутреннего бокового давления должна быть не менее 0,1 МПа.

6.5 В качестве капиллярно-пористого материала для поддона обоймы может быть использован чистый мелкозернистый песок, корборунд и т. п. Высота слоя капиллярно-пористого материала должна составлять 50 мм.

7 Проведение испытаний

7.1 Образец грунта в обойме, смазанной внутри тонким слоем технического вазелина или покрытой слоем антифрикционного материала, помещают в установку на увлажненный капиллярно-пористый материал поддона и проводят следующие операции:

— проверяют положение штока механизма для нагружения образца по отношению к центру образца;

— устанавливают прибор для измерения вертикальных деформаций образца грунта;

— заполняют поддон и емкость водой или подключают систему непрерывного подтока воды к образцу и ее обогрева;

— устанавливают термодатчики в образец грунта;

— к образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, создавая давление в соответствии с 6.2;

— записывают начальные показания приборов.

7.2 Установку помещают в холодильную камеру и (или) устанавливают охлаждающий циркуляционный термостат и выдерживают при температуре (1 ± 0,5) °С не менее суток. В дальнейшем температуру в камере или термостате понижают. Температура на верхнем торце образца грунта должна составлять минус (4 ± 0,2) °С, для засоленных грунтов (Tbf — 2,5) °С, где Tbf — температура начала замерзания исследуемого грунта. Допускается температуру испытаний принимать, исходя из температурных и грунтовых условий исследуемой площадки. Задаваемая температура должна обеспечить скорость перемещения фронта промерзания аналогично природным условиям.

7.3 Включают автоматизированную систему для поддержания положительной температуры воды в поддоне, равной (2 ± 0,2) °С.

7.4 Входе испытания через каждые 12 ч снимают показания приборов для измерения вертикальной деформации и температуры верха и низа образца грунта.

Примечание — Во избежание переохлаждения грунта через 12 ч после начала испытания следует вызвать начало кристаллизации влаги в образце грунта легким постукиванием по штампу.

7.5 Во время испытания следят за непрерывностью подтока воды к образцу грунта и поддержанием температуры воды в поддоне.

Примечание — В обоснованных случаях допускается проведение испытаний без дополнительного увлажнения образца грунта. При этом между образцом грунта и капиллярно-пористым материалом укладывают влагонепроницаемую пленку.

7.6 Испытание прекращают при промораживании образца грунта до глубины 100 мм.

7.7 Сразу после окончания испытания образец грунта извлекают из обоймы, разрезают вдоль вертикальной оси, измеряют фактическую толщину промерзшего слоя (за исключением зоны пластично-мерзлого грунта) и описывают его криогенную текстуру.

8 Обработка результатов

Относительную деформацию морозного пучения образца грунта εfh вычисляют с точностью 0,01 по формуле

где hf — вертикальная деформация образца грунта в конце испытания, мм;

dj — фактическая толщина промерзшего слоя образца грунта, мм.

Приложение А
(рекомендуемое)

Форма журнала
испытаний грунта для определения степени пучинистости

Объект _________________________________________________________________________________

Номер выработки ________________________________________________________________________

Глубина отбора образца_____________________________ Дата отбора____________________________

Лабораторный номер образца_______________________________________________________________

Условия проведения испытаний_____________________________________________________________

Диаметр образца d__________________________________ Высота образца h_______________________

Площадь образца А_________________________________ Влажность образца_____________________

Плотность образца________________________________________________________________________

Вертикальная деформация пучения hf, мм

Толщина промерзшего слоя dj , мм

Относительная деформация пучения ε fh ,
д. е.

Источник

Лабораторные исследования морозного пучения грунтов

Время чтения: 12 минут Интересно, но нет времени читать?

В данной статье представлены результаты изучения протекания процесса деформации глинистого грунта при морозном пучении, а также результаты исследования поведения грунта, подвергнутого проморозке, во время проведения компрессионных испытаний.

Содержание статьи:

1. Уровни оценки степени пучинистости грунтов

Широкое распространение явления морозного пучения на территории Российской Федерации, его воздействия на основания и фундаменты зданий и сооружений обусловливают актуальность достоверной оценки пучинистых свойств различных видов грунтов с установлением критериев их морозоопасности, используемых при проектировании зданий и сооружений.

Рассматривая данное направление, отметим, что в соответствии с решением технического комитета по морозным грунтам Международного общества по механике грунтов и фундаментостроению (ISSMGE) существуют три уровня оценки степени пучинистости грунтов.

I – грубая, по гранулометрическому составу. Позволяет выделить лишь заведомо непучинистые грунты;

II – средней точности, по формуле предложенной В.О. Орловым; [1]

III – точная, по результатам промораживания образцов в специальных приборах или по данным стационарных наблюдений в полевых условиях.

Первый и второй уровни оценки точности используются для определения степени морозного пучения грунтов и отражены в нормативных документах и рекомендациях. [ 3. 6 ]

Однако эти методы следует считать приближенными, так как при определении степени деформации морозного пучения не учитываются такие факторы как минералогический состав глинистых фракций, состав обменных катионов, структура грунтов.

Метод лабораторных исследований позволяет учесть большую часть природных факторов, влияющих на деформации испытываемых образцов. В связи с этим этот метод более предпочтительный на всех стадиях проектирования и строительства сооружений.

2. Установка для определения относительной деформации морозного пучения

Испытания на морозное пучение регламентируются ГОСТ 28622-90 [9]. В настоящее время приборы, рекомендуемые для проведения этих испытаний серийно не производятся.

В целях совершенствования ранее созданного оборудования и методики испытаний грунтов на морозное пучение отделом НИОКР компании «ГлавФундамент» разработана установка для определения относительной деформации морозного пучения. [7]

Данная установка позволяет моделировать естественный процесс промораживания грунтов. Фронт промерзания движется сверху вниз. Промерзание осуществляется с заданным режимом согласно ГОСТ 28622-90.

Обойма под образцы выполнена металлической, высота обоймы 150 мм, внутренний диаметр 100мм.

Обойма устанавливается на металлический поддон с отверстием, который соединяется через патрубок резиновым шлангом для подачи воды. Уровень воды поддерживается на уровне низа обоймы для свободного подтока к фронту промерзания.

Конструкция прибора позволяет осуществлять испытания под нагрузкой на образцы за счет установки динамометра ДОСМ 0.2, так и без нее. [7]

Новая установка отличается от ранее выпускаемых НИИОСП тем, что в качестве охлаждения используется проточная вода, которая через гибкие шланги подводиться к термостатированным плитам, что позволило отказаться от холодильных камер, повысить точность поддержания отрицательной температуры у верхней поверхности и положительной температуры у нижней поверхности испытуемого образца, а также позволило автоматизировать заданный режим промерзания в процессе исследований.

Перечисленные особенности прибора делают целесообразным внесение изменений в методику, рекомендуемую ГОСТ, а именно, учитывая высокое термическое сопротивление теплоизоляционного кожуха (1.2 м 2 . кДж) перед проведением испытаний не помещать образцы грунта в холодильную камеру и выдерживать в течение суток, что позволяет существенно сократить время экспериментальных исследований.

Специалистами отдела были проведены лабораторные исследования грунтов на морозное пучения без нагрузки на образцы с целью апробации нового прибора, выявления возможных недостатков конструкции.

Приведенные ниже экспериментальные данные получены при испытании глинистых грунтов.

3. Лабораторные исследования глинистых грунтов на морозное пучение

Испытания велись без нагрузки на образцы по открытой схеме, т.е. в процессе испытаний обеспечивался свободный приток воды к границе промерзания.

Перед заполнением грунтом, металлическая форма, размерами 100х150(h) обмазывалась фторопластовым лаком для исключения влияния сил трения и смерзания грунта со стенками.

Перемещения вследствие морозного пучения измерялись индикаторами часового типа с точностью 0.01 мм.

Результаты определения физико-механических характеристик испытываемых грунтов приведены в таблице 1.

Грунты(по ГОСТ 25100-95) Влажность, % Число пластичности, Ip Показатель текучести, IL Плотность грунта, г/см3 Пористость, % Коэффициент пористости
природная сухого частиц
Суглинок элювиальный(монолит) 0.30 9.3 0.64 1.82 1.7 2.71 37 0.59
Суглинок элювиальный(нарушенной структуры) 0.28 0.28 0.64 1.95 1.7 2.70 37 0.77
Глина делювиальная твердая 0.2 19.8 -0.30 1.78 1.47 2.60 43 0.77
Глина делювиальная полутвердая 0.27 18.1 0.149 1.87 1.48 2.50 40 0.69
Глина делювиальная мягкопластичная 0.31 21.1 0.67 1.9 1.5 2.74 45 0.82

Таблица 1 — Физико-механические характеристики испытываемых грунтов

Классификация и оценка пучинистых свойств грунтов выполнялась по величине — относительной деформации морозного пучения согласно ГОСТ 28622-90.

, где — фактическая толщина промерзшего образца, — вертикальная деформация образца грунта в конце испытания (с точностью до 0.01 мм).

Результаты обработки лабораторных исследований морозного пучения делювиальной глины от консистенции (величине ) приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 — Кривые относительной деформации пучения: 1 – глины полутвердой, 2 – глины мягкопластичной, 3 – глины твердой консистенции.

Наибольшая величина пучения ( =0.73) наблюдалась у глины мягкопластичной консистенции. По степени пучинистости данный образец глины относится к сильнопучинистым грунтам.

Исследовалось два образца, первый – монолит, второй – нарушенной структуры.

По кривым пучения образцов видно, что наибольшая величина пучения достигается в образце монолитной структуры />=0.72, грунт сильнопучинистый, относительная деформация морозного пучения второго образца />=0.52, грунт среднепучинистый.

По степени пучинистости данные образцы суглинка – сильнопучинистые.

Также в процессе лабораторных исследований определяли миграционное водонакопление для этих грунтов. Результаты изменения влажности образцов приведены в таблице 2.

Образцы грунта Суглинок (монолит) Суглинок(нарушен.) Глина твердая Глина полутвердая Глина мягкопластичная
Влажность до испытаний 0.28 0.30 0.20 0.27 0.31
Влажность после испытаний 0.34 0.35 0.23 0.44 0.38

Таблица 2 — Изменения влажности образцов

Так, для мягкопластичной глины природная влажность до промораживания составила W =0,31 , после промерзания влажность составила W =0,38, т.е. его влажность увеличилась на 22,5 %, а для твердой глины влажность возросла на 15%.

В дальнейшем предполагается исследование зависимостей миграционного водонакопления и деформации пучения от давления на грунт.

Для образцов суглинка мороженной структуры были проведены компрессионные испытания при оттаивании в сравнении с испытаниями образцов суглинка в естественных условиях.

Результаты, полученные в ходе испытаний образцов суглинка приведены в таблице 3.

Характеристики Мороженая структура Естественная структура
Влажность 0.35 0.23
Коэффициент пористости е (до опыта) 0.790 0.831
Коэффициент пористости е (после компрессии) при р=0.3МПа 0.674 0.694
Компрессионный модуль деформации Е, МПа 5.2 2.8

Таблица 3 — Результаты компрессионных испытаний образцов суглинка

Графическая интерпретация полученных результатов испытания грунтов на сжатие приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 — Графическая интерпретация результатов испытаний образцов суглинка элювиального на сжатие: 1 – образец естественной структуры, 2 – образец после промораживания, е – коэффициент пористости, – относительная осадка образца

По графику изменения относительной осадки во времени видно, что при промораживании суглинка его осадка при оттаивании значительно превышает величину морозного пучения, а время оттаивания в несколько раз меньше, чем длительность морозного пучения. Это приводит к неравномерным деформациям системы «основание – здание» и повреждению сооружения.

Подобные исследования приведены в работах [8,10,11] и хорошо согласуются с нашими исследованиями в этой области.

4. Выводы

Разработанный прибор для нахождения величины морозного пучения грунта от давления и способ ее определения позволяет:

Определять характеристики морозного пучения по ГОСТу;

Обеспечить III уровень точности в соответствии с рекомендациями ISSMGE, необходимый для проектирования сооружений на морозоопасных основаниях.

Данный прибор прошел испытания и может быть рекомендован для проведения лабораторных испытаний.

В то же время лабораторные исследования выявили отдельные недостатки нового прибора. Так, из-за недостаточной герметичности установки, возникали трудности, связанные с эксплуатацией прибора, перебои в работе блока автоматического терморегулирования приводили к неравномерному промерзанию образцов, образованию ледяных прослоек до 10 мм. Также конструкцией не предусмотрено удобное извлечение образца с целью изучения его криогенной структуры.

С учетом выявленных недостатков были разработаны предложения по усовершенствованию конструкции. Внесенные предложения:

Выполнить обойму под образцы в форме, состоящей из шести пластиковых колец, высотой по 25мм с пазами для соединения колец между собой. Кольца обеспечивают свободу деформаций и исключают влияние сил трения и смерзания грунта со стенками.

Для удобного извлечения образцов сделать кожух из двух раскрывающихся частей.

В кожухе прибора сделать направляющие для удобной установки колец.

Заменить индикаторы часового типа на датчики линейных перемещений для полной автоматизации контроля процесса испытаний.

Сделать возможным изменения скорости промерзания, что позволить изучать зависимости относительной деформации от скорости перемещения фронта промерзания.

5. Литература

Орлов В.О. Принципы расчета фундаментов на пучинистых грунтах // Проблемы механики грунтов и инженерного мерзлотоведения. – М., 1990. – С. 187-198

Невзоров А.Л. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. – М.: Издательство АСВ, 2000. – 151 с.

ГОСТ 25100 – 95. Грунты. Классификация.

ТСН 50 – 303 – 99. Проектирование и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области.

Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений – М.:Стройиздат, 1986.

Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубоенных фундаментов на пучинистых грунтах. – М.: Стройиздат, 1985. – 60 с.

Достижения,проблемы и перспективные направления развития и практики механики грунтов и фундаментостроения. Академические чтения по геотехнике/ изд-во Казанского государственного архитектурно-строительногоуниверситета.- Казань, 2006. – С.174

Абжалимов Р.Ш. Лабораторные исследования морозного пучения // «ОФМГ». – 1982. — №5. – С.20-22

ГОСТ 28622-90. Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости.

Голли О.О. Интегральные закономерности морозного пучения грунтов и их использование при решении инженерных задач в строительстве. – Санкт-Петербург: ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 2000. – 46 с.

Малышев М.А., Фурсов В.В. Влияние сезонного промерзания и оттаивания глинистых грунтов на работу оснований и фундаментов // «ОФМГ». – 1982. — №3. – С.16-18.

ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

Источник

ГОСТ 28622-2012 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

Текст ГОСТ 28622-2012 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПУЧИНИСТОСТИ

Стенда ртинформ 2013

Цели, основные принципы и основной порядок работ ло межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова ОАО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 18 декабря 2012 г. No 41)

За принятие стандарта проголосовали:

Кратко» наименование страны по МК <ИСО 3166) 004—97

по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование органа государственного управпения строительством

Министерство строительства и регионального развития

Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

Министерство регионального развития, строительстве и ЖКХ

4 Приказом Федерального агентства ло техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. №2016-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 28622—2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 28622—90

Информация об изменениях х настоящему стандарту публикуется в ежегодном информацион-ном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — е ежемесячном информаций ином указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Приложение А (рекомендуемое) Форма журнала испытаний грунта для определения степени

Приложение Б (рекомендуемое) Схема установки для определения степени лучинистости грунта. . . 6

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПУЧИНИСТОСТИ

Soils. Laboratory method for determination of frost-heave degree

Дате введения — 2013—11—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на глинистые, крупнообломочные (с содержанием глинистого заполнителя более 10% общей массы), песчаные (ссодержанием частиц мельче 0.05 мм более 2% общей массы), биогенные, засоленные и искусственные грунты и устанавливает метод лабораторного определения степени их пучинистости при исследованиях грунтов для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 5180—84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071—2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12248—96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов а информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии а сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию не 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным)стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в чести, не затрагивающей эту ссыпку.

3 Термины и определения

3.1 морозное пучение: Внутриобъвмное деформирование промерзающих влажных грунтов, приводящее кувеличению их объема вследствие кристаллизации поровой и мигрирующей воды с образованием кристаллов и линз льда.

3.2 степень пучинистости грунта: Показатель пучинистости грунта.

3.3 относительная деформация морозного пучения образца грунта: Отношение абсолютной вертикальной деформации морозного пучения промерзающего грунта к мощности промерзшего слоя.

4 Общие положения

4.1 Степень пучинистости грунта следует определять по значению относительной деформации морозного пучения полученному по результатам испытаний образцов грунта в специальных установ

ках. обеспечивающих вертикальное промораживание образца исследуемого грунта в заданном температурном и влажностном режимах, и измерение перемещений его поверхности.

4.2 Степень пучинистости грунта в зависимости от % приведена в таблице 1.

Степень пучинистости грунта

Относительная деформация морозного лучения образца грунта

4.3 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с природной плотностью и влажностью или искусственно приготовленных образцах с заданной плотностью и влажностью, значения которых устанавливаются программой испытаний в зависимости от возможных изменений воднофизических свойств грунта в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

4.4 Испытания проводят не менее чем на трех параллельных образцах исследуемого грунта.

4.5 Значение ^вычисляют как среднеарифметическое результатов параллельных определений. 8 случае если разница между параллельными определениями превышает 30 %. число определений следует увеличить.

4.6 В процессе подготовки, проведения и обработки результатов испытаний ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5 Отбор и подготовка образцов грунта

5.1 Отбор, упаковка, транспортирование и хранение монолитов и образцов грунта нарушенного сложения должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12071.

5.2 В случае отбора грунта в мерзлом состоянии его предварительно оттаивают под давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора монолита.

5.3 Размер крупноблочных включений вобразце не должен превышать 20 мм.

5.4 Образец грунта ненарушенного сложения вырезают из монолитов с помощью металлической формы, внутренние размеры которой соответствуют размерам образца грунта, методом режущего кольца. приведенным в ГОСТ 5180. С помощью приспособления для выдавливания образец грунта извлекают из формы и помещают в обойму установки для испытаний (6.1). Неровности поверхности образца крупнообломочкого грунта заполняют материалом заполнителя того же грунта.

5.5 Образец грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности приготавливают в обойме методом послойного трамбования или под прессом в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12248. Внутреннюю поверхность обоймы смазывают при изготовлении образца тонким слоем технического вазелина или покрывают споем антифрикционного материала (например, полиэтиленовой или фторопластовой пленкой). Обойму помещают вместе с грунтом в установку для испытаний.

5.6 Образцы, искусственно приготоепенные из глинистого грунта, предварительно промораживают при подтоке воды в промерзающий грунт, затем оттаивают. Число циклов промораживания—оттаивания должно быть не менее двух.

5.7 Торцевые поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными между собой.

6 Оборудование и приборы

6.1 В состав установки для определения относительной деформации морозного пучения должны входить:

• устройство для создания, поддержания и контролирования заданных условий промораживания образца грунта [охлаждающий циркуляционный термостат и (или) холодильная камера]:

• устройство для измерения температуры образца грунта (термодатчики, прибор для измерений температуры);

• механизм для вертикального нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические. электромеханические и др. прессы);

• устройство для измерения вертикальных деформаций образца грунта (индикатор часового типа, датчик положения, прибор для автоматической записи деформаций и т. п.);

• поддон с водой, заполненный капиллярно-пористым материалом, и система подачи воды;

• устройство, обеспечивающее поддержание положительной температуры воды в поддоне (термодатчик. тэн. терморегулятор и т. п.);

• обойма для помещения образца грунта;

Схема установки для определения степени пучинистости грунта приведена в приложении Б.

6.2 Конструкция установки для определения степени пучинистости грунта должна обеспечивать:

• промораживание образца грунта с требуемой скоростью:

• возможность вертикального нагружения образца грунта давлением, равным давлению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца или предполагаемому давлению от сооружения на заданной глубине;

• термическое сопротивление теплоизоляционного кожуха не менее 0.8 м К/Дж;

> поддержание положительной температуры воды в поддоне.

6.3 Измерительные устройства (приборы) должны обеспечивать:

• измерение вертикальной деформации образца фунта с погрешностью не более 0.1 мм;

• измерение температуры образца грунта с погрешностью не более 0.2*С.

6.4 Внутренний диаметр обоймы цилиндрической формы для помещения образца грунта должен быть не менее 100 и высота не менее 150 мм. Внутренняя поверхность обоймы должна быть гладкой, гидрофобной и обладать антифрикционными свойствами. Прочность обоймы на разрыв от внутреннего бокового давления должна быть не менее 0.1 МПа.

6.5 В качестве капиллярно-пористого материала для поддона обоймы может быть использован чистый мелкозернистый песок, корборунд и т. л. Высота слоя капиллярно-пористого материала должна составлять 50 мм.

7 Проведение испытаний

7.1 Образец грунта в обойме, смазанной внутри тонким слоем технического вазелина или покрытой слоем антифрикционного материала, помещают в установку на увлажненный капиллярно-пористый материал поддона и проводят следующие операции:

• проверяют положение штока механизма для нафужения образца по отношению к центру образца:

• устанавливают прибор для измерения вертикальных деформаций образца грунта;

• заполняют поддон и емкость водой или подключают систему непрерывного подтока воды к образцу и ее обогрева;

• устанавливают термо датчики в образец грунта:

• кобразцу фунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нафуэку. создавая давление в соответствии с 6.2;

• записывают начальные показания приборов.

7.2 Установку помещают в холодильную камеру и (или) устанавливают охлаждающий циркуляционный термостат и выдерживают при температуре (1 ± 0.5) *С не менее суток. В дальнейшем температуру в камере или термостате понижают. Температура на верхнем торце образца фунта должна составлять минус (4 ± 0.2) *С. для засоленных грунтов (Гм — 2.5) в С. где Ты — температура начала замерзания исследуемого фунта. Допускается температуру испытаний принимать, исходя из температурных и фунтовых условий исследуемой площадки. Задаваемая температура должна обеспечить скорость перемещения фронта промерзания аналогично природным условиям.

7.3 Включают автоматизированную систему для поддержания положительной температуры воды в поддоне, равной (2 ± 0,2) °С.

7.4 В ходе испытания через каждые 12 ч снимают показания приборов для измерения вертикальной деформации и температуры верха и низа образца фунта.

Примечание — 8о избежание переохлаждения грунта через 12 ч после начала испытания следует вызвать начало кристаллизации влаги в образце грунте легким постукиванием по штампу.

7.5 Во время испытания следят за непрерывностью подтока воды кобразцу грунта и поддержанием температуры воды в поддоне.

Примечание—В обоснованных случаях допускается проведение испытаний без дополнительного увлажнения образца грунта. При этом между образцом грунта и капиллярно-пористым мвтериапом укладывают влагонепроницаемую пленку.

7.6 Испытание прекращают при промораживании образца грунта до глубины 100 мм.

7.7 Сразу послеокончания испытания образец грунта извлекают изобоймы. разрезают вдоль вертикальной оси. измеряют фактическую толщину промерзшего слоя (за исключением зоны пластично-мерзлого грунта) и описывают его криогенную текстуру.

8 Обработка результатов

Относительную деформацию морозного пучения образца грунта вычисляют с точностью 0.01 по формуле

где ft, — вертикальная деформация образца грунта в конце испытания, мм; Р — фактическая толщина промерзшего слоя образца фунта, мм.

Источник

Читайте также:  Диски при установке цштвщцы
Adblock
detector