Стандартное уплотнение образцов грунта производится в приборе, разработанном «Союздорнии» и состоящем из подстаканника, разъемного цилиндра диаметром 100±0,1 мм и высотой 127±0,1 мм, верхнего стакана, стойки с уплотнителем, грузом 2,5 кг и кольцами.
Для испытания образец весом 3—3,5 кг в воздушно-сухом состоянии измельчают и просеивают через сито с отверстиями 5 мм, помещают в чашку, тщательно перемешивают и определяют влажность средней пробы путем высушивания грунта до постоянного веса.
При уплотнении связных и особенно высокосвязных грунтов за начальную влажность может быть принята величина, несколько большая, чем влажность грунта в воздушно-сухом состоянии, но не менее чем на 8—10% отличающаяся от оптимальной.
Ориентировочно оптимальную влажность различных грунтов в % принимают:
Песок | 8-13% |
Супесь | 9—15% |
Суглинок | 12—18% |
Тяжелый суглинок | 14—20% |
Пылеватые суглинки | 15—22% |
Глина | 16—26% |
Подготовленный и доувлажненный грунт насыпают в прибор на 1/2 высоты и уплотняют ударами груза весом
2,5 кг, падающего с высоты 30 см. Грунт уплотняют тремя слоями. При этом каждый слой уплотняют равным количеством ударов.
Общее число ударов груза принимают равным:
для песков и супесей — 75,
для суглинков и глин — 120.
После окончания уплотнения верхний стакан снимают и выступающий грунт осторожно срезают ножом по верхней кромке разъемного цилиндра.
Разъемный цилиндр с подстаканником, зажимным кольцом и уплотненным грунтом взвешивают с точностью до 1 г и определяют объемный вес влажного грунта по формуле:
где P1 — вес разъемного цилиндра с подстаканником, зажимным кольцом и грунтом в г;
Р2 — то же, но без грунта, в г;
V — объем разъемного цилиндра, равный 1000 см3.
После определения объемного веса и соответствующей ему влажности извлеченный из разъемного цилиндра грунт растирают в чашке и доливают воду в таком количестве, чтобы увеличить его влажность на 2—3%. Обычно на 3 кг грунта добавляют 50—70 см3 воды. Затем вновь определяют объемный вес доувлажненного грунта. Такие испытания производят до тех пор, пока объемный вес влажного грунта не станет уменьшаться при увеличении его влажности.
На основании данных, полученных в результате испытаний, подсчитывают объемный вес скелета сырого грунта по формуле:
где δ — объемный вес скелета грунта;
γ — объемный вес влажного грунта;
W — влажность грунта в %,
и вычерчивают кривую зависимость плотности грунта от его влажности.
За оптимальную влажность W0 принимают влажность, при которой получилась максимальная плотность, соответствующая наибольшему объемному весу скелета грунта δмах.
Для одного и того же образца грунта стандартное уплотнение должно быть проведено не менее двух раз. При этом расхождение в значениях максимальной плотности скелета грунта не должно быть 0,04 г/см3.
За расчетное значение максимальной стандартной плотности принимают наибольшее из значений, полученных при двух параллельных испытаниях, имеющих допустимую сходимость.