Потоковий контроль

ґрунту.
Для визначення придатності ґрунту як матеріалу насипу, греблі, шару дорожнього

одягу.
Для підбору оптимального зернового складу шляхом покращення місцевого ґрунту його змішування з привозним.
При підборі зернового складу кам’янного матеріалу для приготування асфальто- і цементобетонних сумішей.

механічні, гідравлічні, посередні і оптичні.

пропускання проби грунту через отвори визначеного розміру. До цієї групи

відноситься ситовий метод. При ситовому аналізі пробу грунту пропускають через набір стандартних сит. Це дозволяє поділяти за розмірами частинки, більші за 0,1 мм. До стандартного набору для ґрунтів входить 7 сит: 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 і 0,1 мм. Ситовий аналіз полягає в просіюванні проби сухого грунту через набір сит, визначенні маси залишків на ситах з отворами різних розмірів і обчислюванні масової долі в грунті кожної фракції.

розмірі важко виготовити рівномірну сітку з міді або латуні). Тому

ситовий метод не дозволяє визначити кількість частинок пилуватої і глинистої фракції.

грунту залежить від їх розміру. Теоретичною базою цих методів являється

залежність між силою, діючою на тіло, і швидкістю його руху у в’язкій рідині. В’язкою називається рідина, швидкість деформації зсуву якої пропорційна дотичному напруженню.

де - коефіцієнт в’язкості. Це аналогічно закону Гука. (кручення, чистий зсув).

напруги, тим більша швидкість зсуву. Для визначеної дотичної напруги чим

більша в’язкість, тим менша швидкість зсуву.

см.
Для рівномірного руху кулі з діаметром d швидкістю V в

рідині, яка має в’язкість η, до кулі повинно бути прикладена сила F, яка визначається за формулою Дж.Стокса (1851 р.) F=3πηVd. Коли частинка грунту опускається в воді, на неї діє сила тяжіння і Архімедова виштовхуюча сила:

Тому

d в см.
Наприклад, при d=0,05мм V=9*103*0,052=0,22см/с=2мм/с.
На залежності швидкості руху

частинок в рідині від їх діаметру базується кілька методів.

в воді.
Спочатку осідають найбільші частинки, потім менші і т.д.

По мірі осідання частинок щільність суспензії зменьшується.
Розділивши висоту суспензії в мірній посудині на швидкість, з якою осідають частини даного розміру, можна визначити відрізок часу, за який в суспензії повністю осідають частини більші даного розміру. Після цього відрізку часу заміряють ареометром щільність суспензії і, порівнявши її з щільністю чистої води, обчислюють масу частинок менше даного розміру. Повторюючи заміри щільності суспензії через інші відрізки часу, визначають вміст в ґрунті більш мілких частинок.

певної глибини відбирають пробу піпеткою, випарюють воду із цієї проби

і визначають масу частинок. В наступних пробах, які відбираються через все більші проміжки часу, визначають вміст більш мілких частинок.
Недоліки методів основаних на осіданні частинок:
нерівномірність руху крупних частинок внаслідок дії інерційних сил;
відхилення траєкторії руху мілких частинок від прямої внаслідок дії броунівського руху;
повільне осідання мілких частинок (глинисті – з швидкістю 1см за 3 години; чекають декілька діб). Тому робочий діапазон седиментальних методів 0.05 – 0.001мм.

ґрунтом знаходиться в полі центробіжних сил, які прискорюють рух частинок.

Розділ їх за розмірами проходить швидше. Важкі (крупні) відділяються першими. Певній швидкості обертання відповідають певні розміри частинок, які виділяються із суспензії. Таким шляхом аналізують зерновий склад частинок менших 0.005мм.

Один із найпростіших – польовий метод С.І. Рутковського. Цей

метод дозволяє виділити вміст трьох фракцій: піщаної, пилуватої і глинистої. Кількість піщаної фракції визначається шляхом осідання в воді. Найбільш мілкі зерна піску d=0.05мм осідають з швидкістю 2мм/с. Тому через 90с в суспензії товщиною 18см не залишається піщаних частинок – всі вони знаходяться на дні посудини. Однак серед частинок, що осіли, можуть бути також в суспензії поблизу дна. Тому через 90с верхні 2/3 шару води зливають – до освітлення води.

всієї проби грунту, визначають відносний вміст піску


Вміст глинистих частинок оцінюють

по відносному збільшенню об’єму ґрунту порівняно з його початковим об’ємом. Припустимо, що об’єм ґрунту можна показати як суму

об’єму:

долі



то



Де в середині Кн=5.42 (тільки для певних генетичних різновидностей ґрунтів)


Недолік

методу – приблизність, але простий, - потрібний тільки годинник і мірний циліндр

побачити частинки до 0.0005мм через мікроскоп із світловою оптикою і

підрахувати кількість різних частинок в полі зору.
Фотоаналітичні основані на фотографуванні поверхні ґрунту і послідуючого огляду знімка за допомогою лупи для підрахування кількості частинок різного розміру.
Таким чином, рухаючись на всюдиході і фотографуючи, можна обстежити велику територію.

результати гранулометричного аналізу зображають графічно і описують математичними формулами. При

графічному зображенні звичайно використовують трикутну діаграму і криву гранулометричного складу.

піщаної, пилуватої, глинистої.
Її ідея належить Фере, базується на теоремі про

те, що в рівносторонньому трикутнику сума довжин перпендикулярів,

опущених з будь-якої точки в середині трикутника на його 3 сторони рівна висоті цього трикутника:

фракції на перпендикулярі до цієї сторони, від другої – пилуватої,

а від третьої – глинистої, то сума вмісту цих фракцій буде рівна 100%, яким відповідає довжина висоти.

однієї з них вміст піщаної фракції, удовж другої – пилуватої,

удовж третьої – глинистої, то сума координат будь–якої точки буде дорівнювати 100%-довжині будь-якої зі сторін.
Сумарна крива гранулометричного складу – найбільш зручний вид його зображення. Абсциса кривої d відповідає діаметру частинки, а ордината – масовій долі частинок з діаметром менше d.

від яких в грунті вміщується 10% (ефективний діаметр);
d60 - діаметр

частинок, менше від яких в грунті вміщується 60% (контролюючий діаметр);
Cu= d60 / d10 - коефіцієнт неоднорідності.

характеризує неоднорідність зернового складу.
Криві гранулометричного складу описують математичними залежностями.

постійна для даного зернового складу.
Формула О.Э.Стефановича (1983 р.):



При β=0

ця формула дає формулу Годена

використовується для визначення оптимального зернового складу піщано-гравійної суміші (Фуллера)