Введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 3 ноября 2015 г. N 1694-ст
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГРУНТЫ
МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Soils. Laboratory methods for determination
of physical characteristics
ГОСТ 5180-2015
МКС 13.080.20
93.020
Дата введения
1 апреля 2016 года
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены".
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" (ОАО "ПНИИИС")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 июля 2015 г. N 78-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения AM Минэкономики Республики Армения
Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан KZ Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия KG Кыргызстандарт
Россия RU Росстандарт
Таджикистан TJ Таджикстандарт
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 ноября 2015 г. N 1694-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5180-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2016 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 5180-84
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.
1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на дисперсные песчаные и глинистые грунты, устанавливает методы лабораторного определения физических характеристик, применяемые при лабораторных испытаниях грунтов в процессе инженерно-геологических изысканий для строительства.
Настоящий стандарт не распространяется на крупнообломочные грунты.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода. Дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 8984-75 Силикагель-индикатор. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10778-83 Шпатели. Технические условия
КонсультантПлюс: примечание. В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду ГОСТ 12071-2014, а не ГОСТ 12071-2013.
ГОСТ 12071-2013 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Технические условия
ГОСТ 24104-2001 <*> Весы лабораторные. Общие технические требования
--------------------------------
<*> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".
ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт изменен (заменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3. Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100 и ГОСТ 30416, а также следующий термин с соответствующим определением:
3.1 суммарная влажность мерзлого грунта wtot: Отношение массы всех видов воды (ледяных включений, прослоев, линз, порового льда и незамерзшей воды) в мерзлом грунте к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.
4. Общие положения
4.1 Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта ненарушенного (монолитов) и нарушенного сложения следует проводить в соответствии с ГОСТ 12071.
4.2 Подготовку к испытаниям и определение плотности мерзлых грунтов следует проводить в помещении с отрицательной температурой на не подвергавшихся оттаиванию образцах.
4.3 Физические характеристики следует определять не менее чем для двух параллельных проб, отбираемых из исследуемого образца грунта.
4.4 Значение характеристик вычисляют как среднее арифметическое результатов параллельных определений. Разница между параллельными определениями не должна превышать значений по приложению А. Если разница превышает допустимую, количество определений следует увеличить.
4.5 При обработке результатов испытаний плотность и влажность вычисляют с точностью согласно ГОСТ 30416.
4.6 Погрешность измерения массы (взвешивания) не должна превышать: при массе от 10 до 1000 г - 0,02 г, при массе свыше 1000 г - 5 г.
4.7 Метод определения характеристики грунта выбирается в зависимости от его свойств в соответствии с приложением А ГОСТ 30416. Определение нижнего предела пластичности допускается определять методом прессования согласно приложению И. Определение плотности частиц засоленных грунтов возможно определять, используя метод двух пикнометров (приложение Л).
5. Определение влажности (в т.ч. гигроскопической) грунта методом высушивания до постоянной массы
5.1 Необходимое оборудование:
- сушильный шкаф;
- лабораторные весы по ГОСТ 24104;
- металлические или стеклянные бюксы по ГОСТ 25336;
- шпатель по ГОСТ 10778.
5.2 Подготовка к испытанию
5.2.1 Пробу грунта для определения влажности отбирают массой 15 - 50 г, помещают в заранее высушенный, взвешенный (m) и пронумерованный бюкс и плотно закрывают крышкой. При отборе пробы из образца нарушенной структуры грунт нужно тщательно перемешать, чтобы влажность распределилась по образцу равномерно. Если в исследуемом грунте присутствуют включения, то при отборе пробы на влажность нужно удалить все видимые включения.
5.2.2 Пробу грунта для определения гигроскопической влажности wг грунта массой 15 - 20 г следует отбирать методом квартования по ГОСТ 8735 из грунта в воздушно-сухом состоянии, растертого, просеянного сквозь сито с сеткой 1 мм и выдержанного открытым не менее 2 часа при данных температуре и влажности воздуха.
5.3 Проведение испытания
5.3.1 Пробу грунта в закрытом бюксе взвешивают.
5.3.2 Открытый бюкс помещают в нагретый сушильный шкаф. Грунт высушивают до постоянной массы при температуре (105 +/- 2)°C.
Загипсованные грунты высушивают при температуре (80 +/- 2) °C.
5.3.3 Песчаные грунты высушивают в течение 3 ч, а остальные - в течение 5 ч.
Последующие высушивания песчаных грунтов производят в течение 1 ч, а остальных - в течение 2 ч.
5.3.4 Загипсованные грунты высушивают в течение 8 ч. Последующие высушивания проводят в течение 2 ч.
5.3.5 После каждого высушивания закрытый бюкс охлаждают до температуры помещения и взвешивают.
Высушивание проводят до получения разности масс грунта с бюксом при двух последующих взвешиваниях не более 0,02 г.
5.3.6 Если при повторном взвешивании грунта, содержащего органические вещества, наблюдается увеличение массы, то за результат взвешивания принимают наименьшую массу.
5.4 Обработка результатов
Влажность грунта w, %, вычисляют по формуле:
, (1)
где m1 - масса влажного грунта с бюксом, г;
m0 - масса высушенного грунта с бюксом, г;
m - масса пустого бюкса, г.
Допускается выражать влажность грунта в долях единицы.
Результаты испытаний следует внести в журнал (приложение Б).
6. Определение суммарной влажности мерзлого грунта
6.1 Необходимое оборудование
Используют оборудование по 5.1.
6.2 Подготовка к испытаниям
6.2.1 Образец мерзлого грунта массой 0,5 - 2 кг (в зависимости от криогенной текстуры грунта) помещают в полиэтиленовый пакет, плотно завязывают; для предотвращения вытекания из пакета влаги пакет с грунтом поместить в предварительно высушенную чашку.
6.2.2 Дают грунту оттаять.
6.2.3 Весь образец грунта перемешивают, доводят до однородного состояния.
6.2.4 Пробу грунта отбирают согласно 5.2.1.
6.3 Проведение испытаний
Пробу грунта в бюксе взвешивают и высушивают в соответствии с требованиями 5.3.
6.4 Обработка результатов
Суммарную влажность мерзлого грунта wtot рассчитывают согласно 5.4 по формуле (1).
7. Определение верхнего предела пластичности - влажности грунта на границе текучести методом балансирного конуса
7.1 Границу текучести следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственной массы за 5 с на глубину 10 мм.
7.2 Необходимое оборудование:
- сушильный шкаф;
- лабораторные весы по ГОСТ 24104;
- металлические или стеклянные бюксы по ГОСТ 25336;
- балансирный конус Васильева с цилиндрической чашкой;
- фарфоровая по ГОСТ 9147 или металлическая чашка диаметром 7 - 8 см;
- шпатель по ГОСТ 10778;
- ступка с пестиком по ГОСТ 9147;
- сито с отверстием 1 мм по действующей нормативной документации <*>;
- мелкая терка;
- вазелин.
--------------------------------
<*> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51568-99 "Сита лабораторные из металлической проволочной сетки. Технические условия".
Примечание - Балансирный конус представляет собой металлический пенетрационный конус (угол при вершине 30°) с двумя противовесами, жестко закрепленными на нем так, что центр тяжести устройства в рабочем положении опущен ниже вершины конуса для устойчивости при измерениях. Конус имеет кольцевую риску - 10 мм от вершины и общую массу (76 +/- 0,2) г. Комплектуется чашкой для грунтовой пасты и подставкой.
7.3 Подготовка к испытаниям
7.3.1 Для определения границы текучести используют монолиты или образцы нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности.
Для грунтов, содержащих органические вещества и илы, границу текучести определяют сразу после вскрытия образца, не допускается использование данных грунтов в воздушно-сухом состоянии.
Для грунтов, не содержащих органических веществ, возможно использование образцов грунтов в воздушно-сухом состоянии.
7.3.2 Образец грунта природной влажности разминают шпателем в чашке или натирают на мелкой терке с добавкой дистиллированной воды (вода должна соответствовать ГОСТ 6709 по показателям pH и удельной электропроводности (УЭП), если это требуется, удалив из него растительные остатки крупнее 1 мм, отбирают из размельченного грунта методом квартования по ГОСТ 8735 пробу массой около 100 г. При наличии в грунтовой пасте включений размером более 1 мм требуется пропустить грунтовую пасту сквозь сито с сеткой N 1.
Пробу выдерживают в закрытом стеклянном сосуде не менее 2 ч. Для тяжелых суглинков и глин время выдержки увеличить до 6 ч.
7.3.3 При проведении испытания с использованием образца грунта в воздушно-сухом состоянии его растирают в фарфоровой ступке или в растирочной машине, не допуская дробления частиц грунта и одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1 мм, просеивают сквозь сито с сеткой 1 мм. Прошедший сквозь сито грунт увлажняют дистиллированной водой (вода должна соответствовать ГОСТ 6709 по показателям pH и УЭП) до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают в закрытом стеклянном сосуде согласно 7.3.2.
7.3.4 Для удаления избытка влаги из образцов илов производят обжатие грунтовой пасты, помещенной в хлопчатобумажную ткань между листами фильтровальной бумаги, под давлением (пресс, груз). Грунтовую пасту из илов не допускается выдерживать в закрытом стеклянном сосуде.
7.3.5 Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.
7.4 Проведение испытаний
7.4.1 Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают шпателем и небольшими порциями плотно (без воздушных полостей) укладывают в цилиндрическую чашку. Поверхность пасты заглаживают шпателем вровень с краями чашки.
7.4.2 Балансирный конус, смазанный тонким слоем вазелина, подводят к поверхности грунтовой пасты так, чтобы его острие касалось пасты. Затем плавно отпускают конус, позволяя ему погружаться в пасту под действием собственного веса.
7.4.3 Погружение конуса в пасту в течение 5 с на глубину 10 мм показывает, что грунт имеет влажность, соответствующую границе текучести.
7.4.4 При погружении конуса в течение 5 с на глубину менее 10 мм, грунтовую пасту извлекают из чашки, присоединяют к оставшейся пасте, добавляют немного дистиллированной воды (вода должна соответствовать ГОСТ 6709 по показателям pH и УЭП), тщательно перемешивают ее и повторяют операции, указанные в 7.4.1 - 7.4.3.
7.4.5 При погружении конуса за 5 с на глубину более 10 мм грунтовую пасту из чашки перекладывают в фарфоровую чашку, слегка подсушивают на воздухе, непрерывно перемешивая шпателем и повторяют операции, указанные в 7.4.1 - 7.4.3.
7.4.6 По достижении границы текучести (7.4.3) из пасты отбирают пробы массой 15 - 30 г для определения влажности в соответствии с требованиями 5.2 - 5.3.
7.5 Обработка результатов
Влажность грунта на границе текучести wL рассчитывают в соответствии с требованием 5.4.
Результаты испытаний следует внести в журнал (приложение В).
