ГОСТ 25584-2016. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

4.5. Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов, применяемых в дорожном и аэродромном строительстве

4.5.1 Настоящий метод распространяется на песчаные грунты, применяемые в дорожном и аэродромном строительстве для устройства дренирующих и морозозащитных слоев дорожной и аэродромной одежды и защитного слоя под балластной призмой железнодорожного пути.

Коэффициент фильтрации определяют на образцах грунта нарушенного сложения при максимальной плотности и оптимальной влажности, значения которых предварительно устанавливают по ГОСТ 22733.

4.5.2 Оборудование и приборы

4.5.2.1 В комплект оборудования для определения коэффициента фильтрации должны входить:

- фильтрационный прибор (см. рисунок 3);

- трамбовка с массой падающего груза 0,5 кг (см. рисунок 7);

- весы лабораторные по ГОСТ 24104;

- термометр с погрешностью измерения не более 0,5 °C по ГОСТ 28498;

- секундомер;

- эксикатор по ГОСТ 23932;

- сито с отверстиями диаметром 5 мм по ГОСТ 6613;

- цилиндр мерный вместимостью 100 мл по ГОСТ 1770;

- чашка фарфоровая по ГОСТ 9147;

- емкость для воды объемом 8 - 10 л;

- линейка металлическая длиной 300 мм по ГОСТ 427;

- нож из нержавеющей стали с прямым лезвием.

4.5.2.2 Состав фильтрационного прибора приведен в 4.3.2.2.

 

 

1 - направляющая; 2 - фиксатор;

3 - падающий груз; 4 - наковальня

 

Рисунок 7 - Трамбовка

 

4.5.3 Подготовка к испытанию

4.5.3.1 К испытанию грунт подготовляют следующим образом:

- песок и воду, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, выдерживают в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой воздуха;

- просеивают через сито с отверстиями 5 мм предварительно высушенный до воздушно-сухого состояния песчаный грунт и определяют его гигроскопическую влажность по ГОСТ 5180;

- отбирают в фарфоровую чашку пробу грунта способом квартования массой не менее 450 г;

- увлажняют с помощью мерного цилиндра отобранную пробу до оптимальной влажности и выдерживают ее в эксикаторе с водой не менее 2 ч; пески крупные и средней крупности допускается не выдерживать в эксикаторе.

4.5.3.2 Необходимый для увлажнения объем воды Q, см³, вычисляют по формуле

 

(8)

 

где m - масса пробы грунта, г;

w₀ - оптимальная влажность грунта, доли единицы;

w_g - гигроскопическая влажность грунта, доли единицы;

- плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

4.5.3.3 Из подготовленной пробы влажного грунта отбирают навеску массой m₁ для помещения в фильтрационную трубку прибора и навеску для контрольного определения фактической влажности грунта по ГОСТ 5180.

Массу навески m₁, г, вычисляют по формуле

 

(9)

 

где V - объем грунта в трубке, см³;

- максимальная плотность сухого грунта, установленная по ГОСТ 22733, г/см³.

4.5.3.4 Трубку прибора заполняют грунтом в следующем порядке:

- съемное перфорированное дно 6 (см. рисунок 3) с латунной сеткой 5, покрытой кружком высокопористого материала, смоченного водой, крепят к трубке 3 и ставят ее на жесткое массивное основание;

- навеску влажного грунта массой m₁ делят на три порции и последовательно укладывают их в трубку, уплотняя каждую из них с помощью трамбовки, проводя по 40 ударов груза с высоты 300 мм; перед укладкой каждой порции поверхность предыдущей уплотненной порции взрыхляют ножом на глубину 1 - 2 мм;

- измеряют линейкой расстояние от верхнего края трубки до поверхности уплотненного грунта; измерения проводят не менее чем в трех точках; в расчет принимают среднее значение.

При высоте образца грунта 1 в трубке более 100 мм проводят дополнительное уплотнение, которое заканчивают при высоте образца (100 +/- 1) мм.

Укладывают на поверхность грунта слой гравия (фракция 2 - 5 мм) толщиной 5 - 10 мм.

4.5.3.5 Устанавливают трубку с грунтом на подставку 7 и вместе с ней помещают в стакан 4, который постепенно наполняют водой до верха.

Помещают стакан с трубкой в емкость для воды и заполняют ее до уровня выше слоя гравия на 10 - 15 мм.

После появления воды в трубке над слоем гравия доливают водой верхнюю часть трубки примерно на 1/3 ее высоты.

4.5.3.6 Извлекают стакан с трубкой из емкости и устанавливают его на поддон 8. В этом случае начальный градиент напора воды в образце грунта равен единице.

4.5.4 Проведение испытания

4.5.4.1 Испытание проводят в соответствии с указаниями 4.3.4.

4.5.4.2 Разность между плотностью сухого грунта в трубке и максимальной плотностью, установленной по ГОСТ 22733, не должна превышать 0,02 г/см³. В противном случае испытание повторяют.

Плотность сухого грунта в трубке , г/см³, вычисляют по формуле

 

(10)

 

где V_i - фактический объем грунта в трубке, см³;

w_i - фактическая влажность грунта в трубке, доли единицы.

4.5.5 Обработка результатов

4.5.5.1 Обработку результатов проводят в соответствии с указаниями 4.3.5.