Будівельна класифікація ґрунтів за фізичними властивостями
Щільність ґрунту визначають зважуванням найчастіше за зразком, узятим у ріжуче кільце, іноді парафінуванням або іншими методами, у т. ч. шляхом гамма-каротажу. Щільність твердих частинок знаходять за допомогою пікнометра. Вологість ґрунту встановлюють зважуванням зразка природної вологості до та після висушування (до постійної маси) при температурі 105(±2) °С.
Вологість ґрунту буває ваговою та об'ємною. Ваговою вологістю називається відношення ваги води у зразку ґрунту до ваги твердих частинок ґрунту (скелета). Об'ємною вологістю називається відношення об'єму води у зразку ґрунту до об'єму, що займає тверді частинки (скелет ґрунту). Для того самого грунту вагова вологість менше, ніж його об'ємна вологість. Вологість грунту може бути більше одиниці або 100% (наприклад, біля мулу, торфу).
Поділ фізичних характеристик ґрунту на похідні та класифікаційні вельми умовно, так як і ті, й інші одночасно є і похідними, і класифікаційними. За величиною питомої ваги сухого ґрунту можна робити попередні висновки про придатність даного ґрунту з метою будівництва. Грунти з питомою вагою сухого ґрунту в межах 11 – 13 кН/м 3 зазвичай є непридатними для цілей будівництва. Міцним ґрунтам відповідає питома вага у сухому стані в межах 16 – 18 кН/м 3 .
Пористість – сумарний обсяг усіх пір в одиниці обсягу ґрунту, незалежно від їх величини, заповнення та характеру взаємозв'язку. Коефіцієнт пористості дорівнює відношенню обсягу порожнин до обсягу твердої фази ґрунту, вираженому в частках одиниці.
Коефіцієнт пористості та пористість дозволяють більш диференційовано оцінити придатність ґрунтів для цілей будівництва. Наприклад, при значенні коефіцієнта пористості більше одиниціґрунти, як правило, непридатні для цілей будівництва. Міцним ґрунтам відповідають значення коефіцієнтів пористості в межах 0,4-0,6. Крім цього, коефіцієнт пористості та показник плинності є вхідними параметрами в нормативні таблиці, що дозволяють визначати для попередніх розрахунків міцності та деформаційні характеристики ґрунту.
Степенею водонасичення, або ступенем вологості називають відношення об'єму води до об'єму пір.
За ступенем вологості крупноуламкові та піщані ґрунти поділяються:Sr£ 0,5 – маловологі, 0,5 0,8, тому що вони не містять повітря, що сполучається з атмосферою. Пилувато-глинисті ґрунти (не лесові) нижче зони аерації найчастіше маютьSr> 0,8. У зв'язку з цим стан водонасиченості використовують як характеристику переважно для піщаних, великообломочих і лесових грунтів.
Щільність складання - це щільність укладання-упаковування частинок.
p align="justify"> Для піщаних грунтів щільність має першорядне значення при оцінці їх властивостей як підстав для спорудження. Якщо0 £D£ 1/3 – пухкий стан, 1/3 £D
Пластичність – здатність ґрунту змінювати форму без порушення суцільності під впливом зовнішніх зусиль та зберігати надану форму після усунення впливу. Пластичність грунтів змінюється в залежності від кількості та якості води, що знаходиться в грунті.
Якщо взяти зразок пилувато-глинистого грунту, що у пластичному стані (коли з глини можна ліпити), і висушити його, то глина перетворюється на тверде тіло. Якщо ж, навпаки, до зразка додавати воду, можна досягти такого стану, при якому глина за властивостями відповідатиме в'язкій рідині. Таким чином, пилувато-глинисті ґрунти можуть змінюватиконсистенцію (густоту тіста) від твердої до плинної.
Для визначення консистенції ґрунту знаходять характерні вологості, що відповідають межі розкочування (пластичності)Wpі межі текучостіWL(тутWp– вологість грунту, при якій він втрачає здатність розкочуватися у шнур діаметром 2. 3 мм;WL– вологість ґрунту, при якій стандартний конус занурюється в зразок на глибину 10 мм). Різниця між цими вологостями називається числом пластичності IP .
За кількістю пластичності встановлюють вид пилувато-глинистого ґрунту (табл. 2.5).
Різновиди глинистих ґрунтів за кількістю пластичності
| Значення числа пластичності | Найменування виду ґрунту |
| 0,01 >Ip | піщаний ґрунт |
| 0,01 ≤Iр≤0,07 | супісь |
| 0,07 0,17 | глина |
Для більшої наочності класифікацію виду ґрунту за кількістю пластичності зручно подати у формі діаграми:
За показником плинності встановлюють стан (консистенцію) ґрунту. Розрізняють стани: твердий (0 <IL); пластичне (0 ≤IL1
Міцні ґрунти знаходяться, як правило, у стані від твердого до тугопластичного. Нижче наводиться діаграма, що дозволяє встановити стан пилувато-глинистого ґрунту за показником плинності:
Поточний та текучепластичний стан ґрунту роблять його непридатним для цілей будівництва. Якщо повна вологоємність ґрунтуWsatперевищує його вологість на межі плинностіWL, це свідчить про непридатність ґрунту для цілей будівництва при потенційній підтоплюваності території. Фізичні характеристикигрунту використовуються для аналізу інженерно-геологічних умов майданчика будівництва з висновками про придатність грунтів, що складають товщу, що стискається, в основі фундаментів.
Відносна просадність ґрунту визначається на основі випробувань зразків ґрунту на стиск без можливості бічного розширення. За відносною деформацією просідання глинисті ґрунти поділяють згідно з таблицею 2.7.
Різновиди глинистих ґрунтів за показником відносної
деформації просадності
| Різновид глинистих ґрунтів | Відносна деформація просадності, д. е. |
| Непросідний |