DIN 18122-2:2020
Почва, исследование и испытания. Пределы консистенции. Часть 2. Определение предела усадки.
- Стандартный №
- DIN 18122-2:2020
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- быть заменен
- DIN 18122-2:2020-03
- Последняя версия
- DIN 18122-2:2020-11
- заменять
- DIN 18122-2:2000
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
DIN 18122-2:2020 — это стандарт для определения предела усадки грунта, опубликованный Немецким институтом стандартизации, заменивший версию 2000 года. Этот стандарт, вторая часть серии стандартов DIN 18122, специально посвящен оценке свойств мелкозернистых и смешанных грунтов при низком содержании воды. Предел усадки (Schrumpfgrenze), определяемый как содержание воды, при котором грунт переходит из полутвердого в твердое состояние, является важным параметром границы состояния в геотехнических испытаниях.
Основные обновления стандарта
По сравнению с изданием 2000 года, издание 2020 года было обновлено в трех основных областях: обновленные нормативные ссылки, корректировки примеров применения и редакционные правки. Стандарт ссылается на последнюю серию стандартов DIN EN ISO 17892, обеспечивая соответствие международным стандартам.
Сравнительные размеры DIN 18122-2:2000 DIN 18122-2:2020 Нормативные ссылки Ссылки на более старые стандарты Обновлено до серии DIN EN ISO 17892 Структура приложения Примеры применения в основном тексте Примеры применения перенесены в Приложение A Техническое содержание Основные методы испытаний Оптимизация и улучшение методов испытаний Область применения Мелкозернистые грунты и смешаннозернистые грунты Четко классифицируются в соответствии с DIN 18196
Основные понятия
Предел усадки (Schrumpfgrenze): содержание влаги, при котором изменение объема прекращается во время высыхания грунта, что означает переход из полутвердого состояния в твердое. Этот параметр важен для оценки объемной стабильности грунта во время высыхания.
В стандарте конкретно указано, что большинство грунтов светлеют по достижении предела усадки, а грунты с влажностью ниже предела усадки будут демонстрировать фрагментарное растрескивание. Этот наблюдаемый показатель обеспечивает важную визуальную основу для испытательных операций.
Требования к испытательному оборудованию
Стандарт определяет подробный список испытательного оборудования, в том числе:
- Форма для кольцевого образца: стальное или плексигласовое кольцо с внутренним диаметром приблизительно 70 мм и высотой приблизительно 14 мм
- Аналитическое сито: сито из проволочной сетки в соответствии с DIN ISO 3310-1 с размером пор 0,4 мм
- Фарфоровая чаша и стеклянная пластина: гладкая стеклянная пластина размером 100 мм × 100 мм × 6 мм
- Печь постоянной температуры: в соответствии с требованиями DIN EN ISO 17892-1
- Весы: Точность соответствует требованиям испытаний
- Сушилка и устройство для деионизации воды
Подготовка образца и процедура испытания
Требования к образцу
Образец должен представлять собой приблизительно 200 г влажной почвы без частиц диаметром более 0,4 мм. Перед испытанием необходимо определить естественную влажность образца и влажность, близкую к предельной, а затем добавить воду для доведения влажности до 1,1 от предельной.
Этапы испытания
- Нанесите водонепроницаемую пленку (например, вазелин) на внутреннюю стенку формы для образца и поверхность стеклянной пластины.
- Заполните подготовленный образец в кольцевую форму без пузырьков и соскребите поверхность до ровной поверхности.
- Взвесьте общую массу формы и стеклянной пластины, содержащей образец, чтобы определить начальное содержание влаги.
- Высушите при комнатной температуре, пока цвет не станет светлее (для сравнения можно использовать параллельные образцы).
- Высушите в духовке при температуре 105–110 °C до постоянного веса.
- После остывания эксикатора измерьте сухую массу (точность ±0,05 г).
- Измерьте объем сухого образца (метод погружения или метод измерения размера).
Расчет результата и обработка данных.
Расчет предела усадки. формула:
ws = (Vd/md - 1/ρs) × ρw × 100
Где:
ws — Предел усадки Содержание влаги (%)
Vd — Объем сухого образца (см³)
md — Масса сухого образца (г)
ρs — Плотность частиц грунта (г/см³)
ρw — Плотность воды (г/см³)В Приложении А к стандарту приведен полный пример расчета, демонстрирующий процесс расчета с конкретными данными.
Технические моменты и меры предосторожности
Выбор метода определения объема
Стандарт предусматривает два метода определения объема: метод погружения в воду и метод измерения размеров. Метод погружения в воду подходит для образцов неправильной формы после усадки, тогда как метод измерения размеров подходит только для образцов с равномерной усадкой и неповрежденными краями.
Теоретические допущения и ограничения
Испытание основано на ключевом предположении: предельное содержание влаги при усадке точно заполняет поровое пространство образца, высушенного в печи. Стандарт прямо указывает, что это предположение игнорирует остаточную усадку от предела усадки до состояния, высушенного в печи. Однако, поскольку остаточная усадка очень мала, более точные измерения требуют сложного испытательного оборудования, что экономически неэффективно.
Связь с пределом прокатки
Особенно следует отметить, что для малопластичных грунтов предельное содержание влаги при усадке может быть больше предельного содержания влаги при прокатке. Это связано с тем, что частицы грунта находятся в неупорядоченном состоянии во время измерения предела усадки, в то время как механическое воздействие во время измерения предела качения выравнивает частицы.
Применение в инженерии и практическое значение
Измерение предела усадки имеет важные приложения в проектировании и строительстве фундаментов гражданского строительства:
Проектирование фундаментов
Предел усадки используется для оценки объемной устойчивости глинистых грунтов в сухих условиях, обеспечивая основу для планов обработки фундаментов. Грунты с высокой усадкой требуют мер по предотвращению образования трещин.
Проектирование дорожного полотна
В дорожном строительстве параметры предела усадки используются для оценки характеристик усадки грунта земляного полотна и прогнозирования деформаций, вызванных сезонными циклами высыхания и увлажнения.
Гидротехника
В строительстве насыпей и каналов данные о пределе усадки помогают оценить трещиностойкость и проницаемость грунта.
Рекомендации по внедрению и контролю качества
Контроль качества подготовки образцов
Обеспечивайте репрезентативность образца, тщательно перемешивайте и избегайте образования пузырьков воздуха. При добавлении воды для регулирования содержания влаги обеспечьте равномерную влажность и дайте воде достаточно времени для равномерного распределения.
Ключевые моменты тестирования
Оценка изменения цвета требует опыта; рекомендуется сохранить влажный образец для сравнения. В процессе сушки контролируйте условия окружающей среды, чтобы избежать чрезмерного высыхания, которое может привести к растрескиванию образца.
Проверка результатов
Рекомендуется проводить параллельные испытания, и разница в результатах должна оставаться в разумных пределах. Проанализируйте причину аномальных результатов и при необходимости повторите испытания.
Калибровка и обслуживание оборудования
Регулярно калибруйте весы и оборудование для измерения объема, чтобы поддерживать точность испытательного оборудования. Температуру печи следует регулярно проверять, чтобы она соответствовала требованию 105–110 °C.
Тенденции развития стандарта
С развитием технологий испытаний возможными будущими направлениями развития являются: применение автоматизированного испытательного оборудования, применение технологии цифровой обработки изображений для оценки цвета и интеграция с другими испытаниями государственных параметров. Постоянное обновление стандарта DIN 18122-2 отражает тенденцию развития технологий геотехнических испытаний к повышению точности и эффективности.
Координация и унификация данного стандарта со стандартом ISO также отражает тенденцию к интернационализации, обеспечивая единую техническую базу для многонациональных инженерных проектов.
DIN 18122-2:2020 История
- 2020 DIN 18122-2:2020-11 Почва, исследование и испытания. Пределы консистенции. Часть 2. Определение предела усадки.
- 2020 DIN 18122-2:2020-03 Проект документа - Грунт, исследование и испытания - Пределы консистенции - Часть 2: Определение предела усадки
- 2020 DIN 18122-2:2020 Почва, исследование и испытания. Пределы консистенции. Часть 2. Определение предела усадки.
- 2000 DIN 18122-2:2000 Грунт - исследование и испытания - Часть 2: Определение предела усадки
- 1970 DIN 18122-2:1970
