Плотность сухого (скелета) грунта
Скелетом грунта называют его твердую фазу, то есть все твердые минеральные частицы, входящие в его состав. Иначе его еще называют сухим состоянием материала.
Плотность скелета – это отношение между весом полностью высушенного грунта при температуре 105°С к его объему в природном, ненарушенном сложении. При определении этой характеристики не учитывается влага, поэтому показатель изменяется в узких пределах. Он также всегда ниже общей плотности.
Плотность скелета зависит от:
- Минерального состава грунта
- Сложения грунта (числа и качества пор)
Другие характеристики на показатель не влияют.
Плотность скелета высокая у скалы с низкой степенью выветривания. У этого материала она практически равна показателю твердой фазы. У глинистых грунтов характеристика бывает выше общей плотности, так как при высушивании объем материала резко уменьшается.
Определение плотности сухого грунта
Обозначается плотность скелета ρd. Измеряется она, как и другие виды плотности, в г/см3 или кг/м3.
В соответствии с ГОСТом 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик», показатель определяют прежде всего расчетным способом. Перед этим обязательно высчитывают влажность грунта и общую плотность при этой влажности. Затем полученные результаты подставляют в следующую формулу:
Показатель плотности скелета для грунтов природного сложения в естественном состоянии находится в пределах 1,3-1,6 г/см3. Меньшее значение соответствует грунтам с большой пористостью.
Для тех материалов, у которых не всегда можно определить плотность скелета при ненарушенной структуре, показатель высчитывают на воздушно-сухих образцах с нарушенным сложением при предельно-рыхлом или плотном состояниях. В первую очередь это касается песчаных грунтов.
Практическое значение плотности сухого грунта
Знание плотности сухого грунта дает представление, насколько сильно будет давать усадку грунт в высушенном состоянии. Характеристику важно определять, прежде всего, для глинистых материалов, чтобы понимать, как сильно они будут уплотняться в насыпных сооружениях. Показатель также помогает вычислить пористость материала, узнать об особенностях его сложения. Кроме того, по нему определяют коэффициенты уплотнения и пористости.
Обратим еще раз ваше внимание на тот факт, что плотность скелета грунта – стабильный показатель. Он почти не изменяется, так как не зависит от влажности. Благодаря тому, что на свойство оказывают влияние минеральный состав материала и его сложение, показатель дает представление о качестве грунта.
О других видах плотности грунтов вы можете прочитать в наших статьях:
- Общая плотность грунта
- Плотность твердой фазы грунта
- Максимальная плотность грунта
Также рекомендуем к прочтению нашу статью о плотности грунтов в целом.