Глинобитные дома. По следам старых публикаций. Содержание.

Как определить пригодность глинистого грунта

Для того чтобы определить пригодность глинистого грунта для изготовления глиносырцовых материалов и изделий или возведения стен из глинобетона необходимо знать его свойства. К слову, если говорить о современной Германии, то чтобы определить содержание в глинистом грунте крупных заполнителей (песок, гравий и камни) руководствуются своим стандартом DIN 18123.

Определение влажности грунта

Влажность грунтов — количество воды, содержащейся в порах глинистого грунта, выраженное в % от массы грунта, высушенного до постоянной массы при температуре 105ºС. Влажность находят путем определения потери массы при высушивании навески грунта при температуре 105°С до постоянной массы. Взвешивание при определении влажности производят на технохимических весах с точностью до 0,01 г.

Упрощенные методы определения пригодности глинистого грунта

Упрощенные методы не очень точны, но главное их преимущество в том, что их можно проводить на месте в относительно короткие сроки.

1. Запах - Чистый грунт не имеет запаха. Приобретение им горчичного запаха говорит о том, что он содержит разлагающийся гумус или органические вещества.

2. Проверка растиранием - Небольшая навеска грунта слегка размельчается пальцами. Грунт с большим содержанием песка (супесь) производит неприятное ощущение по сравнению с суглинком. Жирная глина, наоборот, липкая, гладкая на ощупь.

3. Испытание руками - Проба влажного глинистого грунта растирается двумя руками. Если песчинки чувствуются отчетливо, значит это глинистый грунт с большим содержанием песка. Если проба грунта достаточно липкая, но руки при высыхании очень легко очищаются — это грунт с большим содержанием пыли. Если проба липкая и для того, чтобы очистить руки, нужно воспользоваться водой, то перед нами жирная глина (глинистый грунт с большим содержанием глинистых частиц).

4. Резка - Из влажного образца глинистого грунта скатывается шар, который необходимо разрезать ножом. Если срез блестит, значит грунт характеризуется большим содержанием глинистых частиц. Если поверхность тусклая, то в ней много пыли и песка.

5. Анализ зернового состава грунта - Грунт перемешивают с большим количеством воды в стеклянном сосуде. Самые крупные частицы оседают на дно, самые мелкие — остаются наверху. На основе подобного расслоения можно оценить только пропорциональное соотношение составляющих грунт частиц. Неправильно было бы предположить, что высота каждого слоя соответствует процентному содержанию глины, пыли, песка или гравия, как утверждают некоторые исследователи.

Эксперименты, проведенные в лаборатории FEB, Кассельского университета, показали, что погрешность может составлять ни много ни мало 17,5%, как видно по таблице.

Гранулометрический состав грунтов, проведенный лабораторным и упрощенным методами
ПримерСодержание ЗрительноФактически % (масса)
% (объем)% (масса)
1Глина45146
Пыль182638
Песок376056
2Глина36172
Пыль241916
Песок406582

В действительности можно лишь определить последовательность слоев по крупности зерен, что может не совпадать с фактическим соотношением частиц грунта.

6. Определение связности грунта - Грунт, который необходимо проверить, должен иметь влажность, которая позволила бы скатать из него шар диаметром 4 см. После свободного падения шара с высоты 1,5 метров на ровную поверхность различные грунты покажут разные результаты. Если произойдет лишь незначительное расплющивание шара и на нем не будет видно трещин - грунт характеризуется большой связностью, что в свою очередь является результатом высокого содержания глинистых частиц. Обычно в такой грунт добавляют песок. Если результат эксперимента полностью рассыпался - в данном грунте содержится незначительное количество глинистых частиц. Его связность недостаточна и такой грунт не может применяться в качестве сырья для изготовления глиносырцовых материалов. Если образец лопнул, но не развалился - грунт обладает средней связностью, что позволяет использовать его для производства грунтовых кирпичей и для возведения стен.

7. Проверка консистенции - Из влажного глинистого грунта скатывают шар диаметром 2—3 см, затем этот шар раскатывают в тонкую нить диаметром 3 мм. Если нить рвется или на ней обнаруживаются большие трещины до момента образования нити диаметром 3 мм, в грунт необходимо добавлять воду. Затем из этой смеси делают шар. Если скатать его невозможно, значит, содержание песка слишком велико, а содержание глинистого вещества незначительно. Когда шар нельзя разрушить сильным нажатием двумя пальцами, содержание глинистых частиц велико и грунт нужно отощить, добавив песок. Если шар разрушается очень легко, значит, глинистый грунт содержит недостаточное количество глинистого вещества.

8. Ручной метод определения связности - Проба грунта должна иметь влажность, которая бы позволила скатать из грунта нить диаметром 3 мм без разрывов. Из полученной нити раскатывают ленту толщиной приблизительно 6 мм и шириной 20 мм. Ленту свешивают с ладони (или с края стола) до тех пор, пока она не разорвется (рис. 1).


Рис. 1 Определение связности грунта

Если свободная часть ленты до разрыва составила более 20 см, грунт является связным, что подразумевает высокое содержание глинистых частиц. Если лента порвалась через несколько сантиметров, грунт сильно запесочен. Однако этот метод неточен. В случае если грунт не качественно приготовлен или имеются отклонения в толщине или ширине ленты, погрешность по данным FEB составляет 200%.

Поэтому была разработана новая, более точная методика испытаний. Сначала изготавливают форму толщиной 6 мм и шириной 20 мм. В эту форму с двумя ограничителями укладывают с ручным уплотнением глинистый грунт. После чего верхнюю кромку грунта выравнивают раскатыванием. Чтобы избежать прилипания грунта к форме, до его укладки в форму прокладывают тонкую маслянистую бумагу. Испытания грунта проводят, медленно подталкивая его к закругленному краю радиусом кривизны 1 см. Для проверки каждого типа глинистого грунта было взято пять образцов и измерена длина в точке разрыва.

Значения наибольшей длины свободной части по каждому типу грунта представлены на рисунке 2, где также приведены сравнительные данные их прочности при растяжении в соответствии со стандартом DIN 18952.

Рис. 2 Зависимость прочности от длины разрыва, при растяжении различных типов глинистых грунтов нормальной консистенции по данным FEB

В ходе экспериментов выяснилось, что разброс значений по прочности при растяжении был результатом некачественного перемешивания, разной консистенции глиняного раствора и других ошибок в ходе подготовки грунта. Для того, чтобы гарантировать сопоставимость результатов эксперименты проводили с грунтами нормальной консистенции. Шар весом 200 г сбрасывали с высоты 2 метра. Отпечаток шара в поперечнике от удара о ровную поверхность должен был иметь диаметр 70 мм вместо 50. (В случае с супесчаными грунтами диаметр 50 мм не достижим).

9. Определение карбонатности - Для того, чтобы определить содержание извести, необходимо добавить одну каплю 20% раствора НСl. Если в смеси присутствует известь, то будет выделяться углекислый газ СO2, в соответствии с уравнением реакции СаСO3 + 2НСl = СаСl2 + СO2 + Н2O. Выделение газа можно увидеть в связи со вскипанием в результате реакции. Если вскипания не последовало, содержание извести менее 1%. Если наблюдается слабое кратковременное вскипание, содержание извести составляет от 1% до 2%.

Глинобитные дома. Все документы