Комплексний аналіз ґрунту

курсовая работа

3.1.2 Вологість ґрунту, визначена пікнометричним методом

Визначення вологості ґрунту за допомогою пікнометра засновано на залежності між питомою густиною сухого ґрунту гS та вологого ґрунту гf :

W =

Спочатку встановлюють обєм мірної колби (калібрують). Для цього у попередньо зважений на технічних вагах пікнометр (g колби = 60,84 г) наливають дистильовану воду (температуру якої попередньо вимірюють, t = 22,50С) та доводять до мірної риски на горловині колби за нижнім меніском. При цьому ретельно джгутиками фільтрувального паперу видаляють усі краплі води, які знаходяться вище мірної риски. Потім знову на технічних вагах зважують колбу з водою (g колби + вода = 260,39 г).

Маса води в пікнометрі буде становити:

g води = g колби + вода - g колби = 260,39 г - 60,84 г = 199,55 г.

Оскільки температура води 22,50С, то = 0,997795 г/см3.

Знаходять обєм колби:

Vколби =

Обєм пікнометра визначають тричі.

g колби + вода1 =260,39 г; g колби + вода2 =260,40 г; g колби + вода3 =260,40 г.

V колби1 == 199,99 см3.

Vколби2 = 200,00 см3.

Vколби3 = 200,00 см3.

Vколби сер. = =199,995 см3.

У висушений і зважений пікнометр (g колби = 60,84 г) уміщують 20 г ґрунту, а потім на технічних вагах зважують пікнометр з ґрунтом.

Маса колби з ґрунтом:

g колба + наважка = 80,82 г.

Маса наважки:

g наважки = g колба + наважка - g колби = 80,82 г - 60,84 г = 19,98 г.

У пікнометр з ґрунтом наливають воду (не більше половини обєму колби), декілька разів збовтують вміст і кіпятять на піщаній бані протягом 30 хв. Для видалення з ґрунту повітря. Після цього пікнометр охолоджують до первинної температури, доливають дистильовану воду до мірної риски на горловині колби за нижнім меніском, зважують (g колби + ґрунт + вода = 272,45 г) і вимірюють температуру суспензії (t = 22,50С).

Знаходять масу долитої води:

g води = g колба + ґрунт + вода - g колба + ґрунт = 272,45 г - 80,82 г = 191,63 г.

Обєм долитої води в колбі буде становити:

Vводи =

= 0,997795 г/см3 при температурі води 22,50С.

Vводи = = 192,05 см3.

Встановлюють обєм взятого ґрунту:

V ґрунту = Vколба - Vводи = 199,995 см3 - 192,05 см3 = 7,945 см3.

На основі встановлених маси g й обєму V ґрунту обчислюють питому густину вологого ґрунту за формулою:

гf = ,

гf = = 2,51 г/см3.

Тоді, W = = 2%.

Отже, вологість ґрунту визначена за допомогою пікнометра відрізняється від вологості визначеної термостатним методом на 0,7%. Це не дуже велика різниця, тому можна зробити висновок, що методи визначення вологості ґрунту зроблені правильно. Ця різниця в результатах може бути наслідком таких факторів: по-перше неточність зважування на технічних вагах, по-друге не повністю витерті краплини води на стінках посуди, по-третє не вірно відкалібрований посуд. Більш точним із двох методів є термостатний, оскільки в ньому помилка може виникнути лише при невірному зважуванні.

3.2 Визначення питомої густини ґрунту

Питома густина ґрунту - це відношення маси скелету ґрунту g s до обєму Vs його частинок.

У попередньо зважений сухий пікнометр (g колби = 60,84 г) обережно через лійку переносять (за різницею) висушену наважку ґрунту.

g бюкса + грунт = 62,90920 г;

g бюкса з залиш. грунту = 43,41550 г;

g грунта=g бюкса + грунт - g бюкса з зал.. грунту =62,90920 г - 43,41550 г =19,49370 г.

Потім пікнометр з ґрунтом зважують на технічних вагах (g колби+грунт = 80,29г). Віднімаючи від маси колби з ґрунтом масу колби, встановлюють масу скелету ґрунту g s у пікнометрі:

g s = g колби + ґрунт - g пустої колби = 80,29 г - 60,84 г = 19,45 г.

У пікнометр з ґрунтом наливають кипячену дистильовану воду приблизно 1/2 його обєму. Збовтують вміст пікнометра і видаляють піну з поверхні утвореної суспензії кипятінням на піщаній бані. Після цього доливають до мірної риски на горловині колби кипячену дистильовану воду, охолоджують, вимірюють температуру (t = 22,50С). Доводять рівень води у пікнометрі до мірної риски за нижнім меніском, додаючи по краплях дистильовану воду такої ж температури, як і суспензія у пікнометрі. Ретельно витирають пікнометр зовні та горловину всередині фільтрувальним папером.

Зважують пікнометр з суспензією:

g колби з суспензією = 272,35 г.

Віднімаючи від маси пікнометра з суспензією масу пікнометра з ґрунтом, встановлюють масу води у пікнометрі:

g води = g колби з суспензією - g колби + ґрунт = 272,35 г - 80,29 г = 192,06 г.

Визначають обєм долитої води в пікнометрі (при температурі води

22,50С = 0,997795 г/см3):

Vводи =

Vводи = = 192,48 см3.

Віднімаючи від обєму пікнометра V, встановленого при його калібруванні (пункт 3.1.2.), обєм води V1, знаходять обєм скелету ґрунту Vs:

Vs = V колби - Vводи ; Vs = 199,995 см3 - 192,4 см3 = 7,515 см3.

Питома густина сухого ґрунту дорівнює:

.

= 2,59 г/см3.

За допомогою цього результату виконується розрахунок вологості ґрунту пікнометричним методом. Питома густина корелює з вмістом органічних речовин - чим більша питома густина ґрунту тим менше органічних речовин.

Делись добром ;)