Пределы аттерберга что это
Пределы аттерберга что это
Текучая консистенция глинистых почв находится также в сильной зависимости от свойств коллоидных оболочек. Так, например, граница текучести может изменяться или оставаться практически неизменной при варьировании состава поглощающего комплекса. Как показал опыт с насыщением поглощающего комплекса различных почв натрием или кальцием, одни образцы практически не изменяют значений границы текучести, а другие увеличивают свои значения при насыщении комплекса натрием.
С целью определения пластичных свойств грунта шведский исследователь А.А. Аттерберг предложил выделять некоторые влажности глинистых грунтов, при которых происходит заметное изменение их консистенции и физико-механическое состояние. Так называемыми границами консистенции по Аттербергу являются: 1) предел текучести, разделяющий жидкое состояние от пластичного состояния; 2) предел пластичности, разделяющий пластичное состояние от полутвердого. Эти пределы выражаются в процентах содержания влаги к весу сухого образца. Также мерой соответствующей консистенции может служить способность почвы оказывать сопротивление проникновению металлического тела различной формы (шар, конус).
Содержание влаги на границе между пластичным и жидким состоянием обозначается как граница текучести (предел текучести ПТ (Wf)). Предел текучести позволяет судить о влажности, при которой собственный вес преодолевает силу гидратации и силу сцепления и тем самым силу поверхностного натяжения между двумя соседними частицами вещества. Вследствие этого вещество начинает растекаться, а так как капиллярное давление частично еще действует, сопротивление сдвигу очень мало.
Под понятием предела пластичности понимают содержание влаги на границе между пластичным и полутвердым состоянием почвы. При влажности предела пластичности почвенный образец под воздействием давления теряет связность: растрескивается.
Для почвы в состоянии предела пластичности (ПП) характерно:
а) ПП соответствует влажности, ниже которой скорость испарения начинает уменьшаться;
б) ПП соответствует той влажности, ниже которой физические свойства воды перестают соответствовать физическим свойствам свободной воды;
в) ПП близок к критической влажности почвы, обладающих достаточным сцеплением.
г) ПП числено равен максимальной молекулярной влагоемкости.
Определяется только для тех суглинков и глин, которые не содержат в своем составе частиц диаметром > 0.5 мм.
Пластичность глин по Аттербергу
Строители считают, что пластические свойства глинистых грунтов удобно обозначать терминами, впервые предложенными Аттербергом, а именно: нижний предел пластичности, верхний предел пластичности, или нижний предел текучести, и число пластичности. Терцаги впервые в 1925 г. отметил, что работа Аттерберга может иметь большое значение в изучении физико-механических свойств грунтов. Аллен дал следующие определения этих терминов.
Верхний предел пластичности, или нижний предел текучести, — это влажность, выраженная в процентах от веса грунта, высушенного в печи, при которой грунт при легком встряхивании слегка растекается.
Нижний предел пластичности — наименьшая влажность, выраженная в процентах от веса грунта, высушенного в печи, при которой грунт можно раскатать в нити диаметром 1/8 дюйма без разрушения их сплошности. Te грунты, которые нельзя раскатать в нити при любой влажности, считаются непластичными.
Число пластичности — это разность между верхним и нижним пределами пластичности. Оно характеризует интервал влажности, при которой глина обладает пластичностью. Когда нижний предел пластичности равен верхнему пределу пластичности или больше него, число пластичности считается равным 0.
Были разработаны стандартные методы определения пределов пластичности, полные описания которых можно найти в опубликованных работах. Согласно Скемптону, система глина — вода при верхнем пределе пластичности имеет сопротивление сдвигу порядка 0,1 фунт/кв. дюйм. Хотя определение пределов пластичности основано на простых технологических испытаниях, они представляют большую ценность для количественной характеристики свойств, которые могут быть связаны с более важными физико-механическими свойствами грунтов, такими, как сопротивление сдвигу и сжимаемость. Кроме того, как будет показано ниже, определения пределов пластичности позволяют установить некоторые основные особенности глинистых пород.
В табл. 5-1 и 5-2 приведены значения нижнего и верхнего пределов пластичности для нескольких образцов главнейших глинистых минералов, насыщенных различными обменными катионами.
Пределы Аттерберга
Предел усадки
Пластиковый лимит
Предел пластичности (PL) определяется путем раскатывания нити тонкой части почвы на плоской непористой поверхности. Процедура определена в стандарте ASTM D 4318. Если почва имеет влажность, при которой ее поведение является пластичным, эта нить сохранит свою форму вплоть до очень узкого диаметра. Затем образец можно повторно формовать и повторить испытание. По мере того, как содержание влаги падает из-за испарения, нить начинает разрываться на больших диаметрах.
Предел пластичности определяется как гравиметрическое содержание влаги в месте разрыва нити диаметром 3,2 мм (около 1/8 дюйма). Грунт считается непластичным, если нить нельзя раскатать до 3,2 мм при любой возможной влажности. [3]
Предел жидкости
Метод Касагранде
Первоначальный тест на предел жидкости Аттерберга включал смешивание кусочка глины в круглодонной фарфоровой миске диаметром 10–12 см. В куске глины с помощью шпателя прорезали бороздку, а затем чашу много раз ударяли по ладони. Впоследствии Касагранде стандартизировал аппаратуру и процедуры, чтобы сделать измерения более повторяемыми. Грунт помещается в металлическую чашку (чашка Касагранде) устройства, и в ее центре делается канавка с помощью стандартного инструмента шириной 2 миллиметра (0,079 дюйма). Чашку многократно опускают на 10 мм на твердую резиновую основу со скоростью 120 ударов в минуту, во время которых канавка постепенно закрывается в результате удара. Регистрируют количество ударов для закрытия канавки. Содержание влаги, при котором требуется 25 капель стакана, чтобы вызвать закрытие канавки на расстояние 12,7 мм (0,50 дюйма), определяется как предел жидкости. Испытание обычно проводится при нескольких значениях содержания влаги, и содержание влаги, требующее 25 ударов для закрытия канавки, интерполируется из результатов испытания. Испытание на предел жидкости определяется стандартным методом испытания ASTM D 4318. [4] Метод испытания также позволяет проводить испытание при одном уровне влажности, когда требуется от 20 до 30 ударов, чтобы закрыть канавку; затем применяется поправочный коэффициент, чтобы получить предел жидкости на основе содержания влаги. [5]
Испытание конуса падения
Преимущества перед методом Касагранде
Индекс пластичности
Описание почвы на основе PI: [8]
Индекс ликвидности
Индекс согласованности
Индекс потока
Кривая, полученная из графика зависимости содержания воды от журнала ударов при определении предела жидкости, лежит почти на прямой линии и известна как кривая потока.
Индекс прочности
Прочность глины на сдвиг при предельной пластичности является мерой ее вязкости. Это отношение индекса пластичности к показателю текучести. Это дает нам представление о прочности почвы на сдвиг. [10]
Мероприятия
В Пределы Аттерберга являются основным показателем критического содержания воды в мелкозернистой почва: это предел усадки, предел пластичности, и предел жидкости.
В зависимости от его содержание воды, почва может находиться в одном из четырех состояний: твердом, полутвердом, пластичном и жидком. В каждом состоянии консистенция и поведение грунта различаются, а следовательно, и его инженерные свойства. Таким образом, граница между каждым состоянием может быть определена на основе изменения поведения почвы. Пределы Аттерберга можно использовать для различения ил и глина, а также различать разные типы илов и глин. Содержание воды, при котором почвы меняются от одного состояния к другому, известно как пределы плотности или предел Аттерберга.
Эти ограничения были созданы Альберт Аттерберг, а Шведский химик и агроном в 1911 г. [1] Позже они были уточнены Артур Касагранде, Австрийский- рожденный американец инженер-геолог и близкий сотрудник Карл Терзаги (оба пионера механика грунта).
Различия в почве используются при оценке почв, на которых должны быть построены сооружения. Почвы при намокании удерживают воду, а некоторые расширяются в объеме (смектит глина). Степень расширения связана со способностью почвы впитывать воду и ее структурным составом (тип присутствующих минералов: глина, ил, или же песок). Эти тесты в основном используются на глинистых или илистых почвах, так как они расширяются и сжимаются при изменении содержания влаги. Глины и илы взаимодействуют с водой и, таким образом, меняют размер и изменяют свой размер. прочность на сдвиг. Таким образом, эти испытания широко используются на предварительных этапах проектирования любой конструкции, чтобы гарантировать, что грунт будет иметь правильную величину прочности на сдвиг и не слишком сильно изменять объем, поскольку он расширяется и сжимается при разном содержании влаги.
Содержание
Лабораторные тесты
Предел усадки
Пластиковый лимит
Предел пластичности (PL) определяется путем раскатывания нити тонкой части почвы на плоской непористой поверхности. Порядок действий определен в ASTM Стандарт D 4318. Если почва имеет влажность и пластичность, эта нить сохранит свою форму вплоть до очень узкого диаметра. Затем образец можно повторно формовать и повторить испытание. По мере того, как содержание влаги падает из-за испарения, нить начинает разрываться на больших диаметрах.
Предел пластичности определяется как гравиметрический содержание влаги в месте разрыва нити диаметром 3,2 мм (около 1/8 дюйма). Грунт считается непластичным, если нить нельзя раскатать до 3,2 мм при любой возможной влажности. [3]
Предел жидкости
Предел жидкости (LL) концептуально определяется как содержание воды, при котором поведение глинистой почвы меняется от пластик заявить жидкость государственный. Тем не менее, переход от пластичного к жидкому поведению происходит постепенно в широком диапазоне содержания воды, и прочность на сдвиг почвы на самом деле не равна нулю на пределе жидкости. Точное определение предела жидкости основано на стандартных процедурах испытаний, описанных ниже.
Метод Касагранде
Первоначальный тест на предел жидкости Аттерберга включал смешивание кусочка глины в фарфоровой миске с круглым дном диаметром 10–12 см. В куске глины с помощью шпателя прорезали бороздку, а затем чашей много раз ударяли по ладони. Впоследствии Касагранде стандартизировал прибор и процедуры, чтобы сделать измерения более повторяемыми. Грунт помещается в металлическую чашку (чашка Casagrande) устройства, и в ее центре делается канавка с помощью стандартного инструмента шириной 2 миллиметра (0,079 дюйма). Чашку многократно сбрасывают на 10 мм на твердую резиновую основу со скоростью 120 ударов в минуту, во время которых канавка постепенно закрывается в результате удара. Регистрируют количество ударов для закрытия канавки. Уровень влажности, при котором требуется 25 капель стакана, чтобы вызвать закрытие канавки на расстояние 12,7 мм (0,50 дюйма), определяется как предел жидкости. Испытание обычно проводится при нескольких значениях содержания влаги, и содержание влаги, требующее 25 ударов для закрытия канавки, интерполируется из результатов испытания. Проверка предела жидкости определяется стандартным методом испытаний ASTM D 4318. [4] Метод испытания также позволяет проводить испытание при одном уровне влажности, когда требуется от 20 до 30 ударов, чтобы закрыть канавку; затем применяется поправочный коэффициент, чтобы получить предел жидкости на основе содержания влаги. [5]
Испытание конуса падения
Преимущества перед методом Касагранде
Производные лимиты
Значения этих пределов используются разными способами. Также существует тесная взаимосвязь между пределами и свойствами почвы, такими как сжимаемость, проницаемость, и сила. Считается, что это очень полезно, потому что, поскольку определение предела относительно просто, эти другие свойства определить труднее. Таким образом, пределы Аттерберга не только используются для определения классификации почвы, но и позволяют использовать эмпирические корреляции для некоторых других инженерных свойств.
Индекс пластичности
Описание почвы на основе PI: [8]
Индекс ликвидности
Индекс согласованности
Индекс потока
Кривая, полученная из графика зависимости содержания воды от журнала ударов при определении предела жидкости, лежит почти на прямой линии и известна как кривая потока.
Где яж представляет собой наклон кривой потока и называется «индексом потока». [9]
Индекс прочности
Прочность глины на сдвиг при предельной пластичности является мерой ее прочности. Это отношение индекса пластичности к показателю текучести. Это дает нам представление о прочности почвы на сдвиг. [10]
Мероприятия
В Пределы Аттерберга являются основным показателем критического содержания воды в мелкозернистой почва: это предел усадки, предел пластичности, и предел жидкости.
В зависимости от его содержание воды, почва может находиться в одном из четырех состояний: твердом, полутвердом, пластичном и жидком. В каждом состоянии консистенция и поведение грунта различаются, а следовательно, и его инженерные свойства. Таким образом, граница между каждым состоянием может быть определена на основе изменения поведения почвы. Пределы Аттерберга можно использовать для различения ил и глина, а также различать разные типы илов и глин. Содержание воды, при котором почвы меняются от одного состояния к другому, известно как пределы плотности или предел Аттерберга.
Эти ограничения были созданы Альберт Аттерберг, а Шведский химик и агроном в 1911 г. [1] Позже они были уточнены Артур Касагранде, Австрийский- рожденный американец инженер-геолог и близкий сотрудник Карл Терзаги (оба пионера механика грунта).
Различия в почве используются при оценке почв, на которых должны быть построены сооружения. Почвы при намокании удерживают воду, а некоторые расширяются в объеме (смектит глина). Степень расширения связана со способностью почвы впитывать воду и ее структурным составом (тип присутствующих минералов: глина, ил, или же песок). Эти тесты в основном используются на глинистых или илистых почвах, так как они расширяются и сжимаются при изменении содержания влаги. Глины и илы взаимодействуют с водой и, таким образом, меняют размер и изменяют свой размер. прочность на сдвиг. Таким образом, эти испытания широко используются на предварительных этапах проектирования любой конструкции, чтобы гарантировать, что грунт будет иметь правильную величину прочности на сдвиг и не слишком сильно изменять объем, поскольку он расширяется и сжимается при разном содержании влаги.
Содержание
Лабораторные тесты
Предел усадки
Пластиковый лимит
Предел пластичности (PL) определяется путем раскатывания нити тонкой части почвы на плоской непористой поверхности. Порядок действий определен в ASTM Стандарт D 4318. Если почва имеет влажность и пластичность, эта нить сохранит свою форму вплоть до очень узкого диаметра. Затем образец можно повторно формовать и повторить испытание. По мере того, как содержание влаги падает из-за испарения, нить начинает разрываться на больших диаметрах.
Предел пластичности определяется как гравиметрический содержание влаги в месте разрыва нити диаметром 3,2 мм (около 1/8 дюйма). Грунт считается непластичным, если нить нельзя раскатать до 3,2 мм при любой возможной влажности. [3]
Предел жидкости
Предел жидкости (LL) концептуально определяется как содержание воды, при котором поведение глинистой почвы меняется от пластик заявить жидкость государственный. Тем не менее, переход от пластичного к жидкому поведению происходит постепенно в широком диапазоне содержания воды, и прочность на сдвиг почвы на самом деле не равна нулю на пределе жидкости. Точное определение предела жидкости основано на стандартных процедурах испытаний, описанных ниже.
Метод Касагранде
Первоначальный тест на предел жидкости Аттерберга включал смешивание кусочка глины в фарфоровой миске с круглым дном диаметром 10–12 см. В куске глины с помощью шпателя прорезали бороздку, а затем чашей много раз ударяли по ладони. Впоследствии Касагранде стандартизировал прибор и процедуры, чтобы сделать измерения более повторяемыми. Грунт помещается в металлическую чашку (чашка Casagrande) устройства, и в ее центре делается канавка с помощью стандартного инструмента шириной 2 миллиметра (0,079 дюйма). Чашку многократно сбрасывают на 10 мм на твердую резиновую основу со скоростью 120 ударов в минуту, во время которых канавка постепенно закрывается в результате удара. Регистрируют количество ударов для закрытия канавки. Уровень влажности, при котором требуется 25 капель стакана, чтобы вызвать закрытие канавки на расстояние 12,7 мм (0,50 дюйма), определяется как предел жидкости. Испытание обычно проводится при нескольких значениях содержания влаги, и содержание влаги, требующее 25 ударов для закрытия канавки, интерполируется из результатов испытания. Проверка предела жидкости определяется стандартным методом испытаний ASTM D 4318. [4] Метод испытания также позволяет проводить испытание при одном уровне влажности, когда требуется от 20 до 30 ударов, чтобы закрыть канавку; затем применяется поправочный коэффициент, чтобы получить предел жидкости на основе содержания влаги. [5]
Испытание конуса падения
Преимущества перед методом Касагранде
Производные лимиты
Значения этих пределов используются разными способами. Также существует тесная взаимосвязь между пределами и свойствами почвы, такими как сжимаемость, проницаемость, и сила. Считается, что это очень полезно, потому что, поскольку определение предела относительно просто, эти другие свойства определить труднее. Таким образом, пределы Аттерберга не только используются для определения классификации почвы, но и позволяют использовать эмпирические корреляции для некоторых других инженерных свойств.
Индекс пластичности
Описание почвы на основе PI: [8]
Индекс ликвидности
Индекс согласованности
Индекс потока
Кривая, полученная из графика зависимости содержания воды от журнала ударов при определении предела жидкости, лежит почти на прямой линии и известна как кривая потока.
Где яж представляет собой наклон кривой потока и называется «индексом потока». [9]
Индекс прочности
Прочность глины на сдвиг при предельной пластичности является мерой ее прочности. Это отношение индекса пластичности к показателю текучести. Это дает нам представление о прочности почвы на сдвиг. [10]