Способ определения оптимальной влажности цементогрунта Советский патент 1992 года по МПК G01N33/42 

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к устройству оснований и покрытий из грунтов, укрепленных цементом.

Известен способ определения оптимальной влажности цементогрунта однократным уплотнением в большом приборе стандартного уплотнения Союздорнии, где оптимальную влажность устанавливают расчетным путем по значению оптимальной влажности исходного грунта. В зависимости от вида грунта вводят поправочный коэффициент: для глин и тяжелых суглинков 3, для легких суглинков и супесей 1,5, для крупных песков 2.

Недостатком способа является низкая точность определения оптимальной влажности, обусловленная тем, что не учитывается зависимость величины оптимальной влажности от величины пористости грунта, вида и характера пор. В частности при введении цемента в грунт, имеющий высокую пористость, величина оптимальной влажности может снижаться.

Кроме того, способ трудоемок, уплотнение грунта производится в большом приборе стандартного уплотнения Союздорнии, где обьем грунта составляет 1000 см , что в 10 раз больше объема малого прибора стандартного уплотнения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является способ определения оптимальной влажности цементогрунта, включающий приготовление смеси цементогрунта, ее уплотнение, отбор пробы и определение влажности высушиванием пробы при температуре 105°С.

Недостатком способа является низкая точность, т.к. при определении оптимальной влажности не учитывается объем воды, израсходованной на гидратацию цемента Кроме того, способ трудоемок, т.к. необходимо уплотнить сначала грунт без цемента, определив максимальную плотность и оптимальную влажность грунта путем построения графика, а затем повторить те же

СО

с

VJ

VI Ю О IO 4

самые операции со смесью грунта и цемента.

Цель изобретения - повышение точности определения.

Достигается цель тем, что в способе определяется оптимальной влажности цемен- тогрунта, включающем приготовление смеси цементогрунта, ее уплотнение, отбор пробы и определение влажности высушиванием при температуре 105°С, определяют поправочный коэффициент на гидратацию цемента, а оптимальную с влажность рассчитывают по формуле

WonT W (1 + KLQ,(1)

где Worn - оптимальная влажность цементогрунта, %;

W1 - влажность цементогрунта, полученная путем высушивания при температуре 105°С;

Ц - содержание цемента в смеси, %,

К- поправочный коэффициент на гидратацию цемента,

(К 0,01 для портландцемента активностью 300 - 500).

Способ поясняется графиком, где представлены кривые определения оптимальной влажности максимальной плотности грунта и цементогрунта.

Способ осуществляют следующим образом.

Для определения оптимальной влажности цементогрунта Л/0пт отбирают среднюю пробу воздушно-сухого грунта: песка, суглинка, глины, измельченного и просеянного через сито с отверстиями 5 мм, массой 1350 г и тщательно перемешивают с цементом в количестве 150 г для каждой навески грунта.

Наименьшая влажность в начале первого опыта уплотнения несколько превышает влажность смеси в воздушно-сухом состоянии, поэтому к пробе цементогрунтовой смеси в воздушно-сухом состоянии добавляют по 60 г воды и тщательно перемешивают.

От увлажненной смеси отбирают навеску 250 г. Смесь всыпают в разъемный цилиндр малого прибора стандартного уплотнения Союздррнии, предварительно вставленный в подставку с насадкой и зажатый винтами.

Вставляют плунжер с направляющим стержнем в смесь, заключенную в форму, уплотняют 20 ударами гири, падающей с высоты 30 см.

После уплотнения пробы цементогрунтовой смеси плунжер и насадку осторожно снимают и тщательно срезают ножом излишки цементогрунта заподлицо с краями разъемного цилиндра. Разъемный цилиндр,

извлекаемый из прибора, взвешивают вместе с образцом материала с точностью до 0,1 г и за вычетом массы цилиндра определяют чистую массу образца.

Контрольную пробу на влажность берут

от середины разрушенного образца после каждого взвешивания и определяют высушиванием при температуре 105°С.

Опыт с уплотнением повторяют 5 раз,

увеличивая влажность цементогрунта на 2%.

Плотность сухого цементогрунта по формуле:

Ve

1 +

W 100

где Van - плотность влажного цементогрунта, г/см3;

W

/

влажность цементогрунта, полученная высушиванием пробы при температуре 105°С.

Результаты опытов наносят на график, откладывая по оси ординат значения плотности сухого цементогрунта VCK, а по оси

абсцисс - влажности проб цементогрунта W.

Абсцисса наивысшей точки полученной кривой соответствует влажности цементогрунта, полученной удалением воды при

температуре 105°С W, а ордината - максимальной плотности цементагрунта VCK. Оптимальную влажность цементогрунтовой смеси вычисляют по формуле с учетом воды, израсходованной на гидратацию цемента во время определения максимальной плотности и оптимальной влажности цементогрунта.

Формула изобретения Способ определения оптимальной влажности цементогрунта, включающий приготовление смеси цементогрунта, ее уплотнение, отбор пробы и определение влажности высушиванием пробы, при температуре 105°С, отличающийся тем. что, с целью повышения точности определения, определяют поправочный коэффициент на гидратацию цемента, а оптимальную влажность рассчитывают по формуле

WonT W (1 + ldO/

где Wont - оптимальная влажность цементогрунта, %;

W - влажность цементогрунта. пол- ученная высушиванием пробы при температуре 105°С;

Ц- содержание цемента в смеси, %; К- поправочный коэффициент на гидратацию цемента.

Ч 8 12 16 20 W.% Влажность пробы грунта (CMSCU)W,%

Использование: дорожное строительство. Сущность изобретения: оптимальную влажность цементогрунта определяют с учетом поправочного коэффициента на гидратацию цемента. 1 ил.