Определение объемной массы по объему вытесненной жидкости

Для определения объемной массы сцементированных льдом грунтов в забое либо в стенке шурфа после очистки оттаявшего или выветрившегося слоя вырубается образец – глыба грунта произвольной формы массой 2 – 3 кг и в мерзлом состоянии доставляется к месту испытания.

Мерзлая порода с температурой ниже – 3⁰С при опускании в воду, температура которой близка к 0⁰С, покрывается тонкой коркой льда, защищающей образец от проникновения воды. Поэтому вода является вполне подходящей средой для определения объема образца мерзлого грунта.

Объем образца определяют в сосуде объемом 3 – 5л со впаянной в него сливной трубкой, снабженной краником или резиновым шлангом с зажимом (см. рис.1). Техника эксперимента сводится к следующему.

В сосуд наливают воду выше сливного отверстия. Когда уровень воды придет в спокойное состояние, избыток ее сливают. Образец – глыба мерзлого грунта взвешивается на обычных чашечных весах с точностью до 1г, затем подвешивается на прочной нитке - капроновой жилке и осторожно погружается в сосуд, наполненный водой до сливного отверстия. Грунт вытесняет часть воды, которая собирается в банку, подставленную под сливную трубку, и взвешивается. Объемную массу грунта получают делением массы образца в воздухе на объем вытесненной жидкости.

При температуре грунта ниже – 5 - 7⁰С образуется мерзлая корка, способная вызвать некоторую неточность опыта, но эта ошибка может быть легко устранена повторным взвешиванием образца после его извлечения из сосуда – g₁. Количество образовавшегося на образце льда g_л находится по разности масс g_л = g₁ – g. Объемная масса грунта с поправкой на корку льда составит:

γ₀ = g/(V _в – 1,09 g_л),

где g – масса образца в воздухе, г;

V _в – объем (масса) воды, вытесненной из сосуда, см³.

Если определение производится в незамерзающей жидкости, то

γ₀ = g γ_ж/ g_ж,

где g_ж – масса незамерзающей жидкости, г.

Запись результатов экспериментов производится на рабочем бланке (см. табл. 10).

Таблица 10

Поиск по сайту: