GOST 22733-77

Grupo Zh39

NORMA ESTATAL DE LA UNIÓN URSS

MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LABORATORIO DE LA DENSIDAD MÁXIMA

Suelos. Método para laboratorio
determinación de la densidad máxima

Fecha de introducción 1978-07-01

APROBADO Y ENTRADO EN VIGOR por Resolución del Comité Estatal del Consejo de Ministros de la URSS para Asuntos de Construcción de 30 de septiembre de 1977 N 150

Reedición. octubre de 1987

Esta norma se aplica a suelos arcillosos, arenosos y de grava y establece un método para la determinación en laboratorio. densidad máxima esqueleto del suelo y humedad óptima del suelo, utilizado para asignar la densidad requerida del suelo, así como para controlar el contenido de humedad de los suelos compactados y la calidad de su compactación en movimientos de tierras y cimientos de edificios y estructuras.

La norma no se aplica a suelos que contengan más del 30% de granos de más de 10 mm, ni a suelos de turba.

1. DISPOSICIONES GENERALES

1. DISPOSICIONES GENERALES

1.1. El método consiste en establecer la dependencia de la densidad del esqueleto del suelo de su contenido de humedad al compactar muestras con un gasto constante de trabajo para su compactación y determinar a partir de esta dependencia.

La humedad a la que se consigue la máxima densidad del esqueleto del suelo es óptima.

1.2. Para establecer la dependencia de la densidad del esqueleto del suelo de su contenido de humedad, se llevan a cabo una serie de pruebas separadas de compactación del suelo con un aumento constante de su contenido de humedad. Los resultados de la prueba se presentan en forma de gráfico. El número de pruebas individuales para trazar el gráfico debe ser al menos seis y también suficiente para identificar el valor máximo de densidad del esqueleto del suelo.

1.3. Las pruebas de suelo se llevan a cabo en un dispositivo Soyuzdornia para sello estándar suelos (ver Apéndice 1) mediante compactación capa por capa del suelo mediante impactos de una carga que pesa 2,5 kg que cae desde una altura de 300 mm; en este caso el número total de golpes debería ser 120.

1.4. Todos los resultados obtenidos durante la preparación y prueba del suelo deben ingresarse en el diario para determinar la densidad máxima del esqueleto del suelo en la forma que figura en el Apéndice 2.

2. MUESTREO DE SUELO

2.1. Las muestras de suelo (muestras de composición alterada) en afloramientos naturales y artificiales y en explotaciones mineras deben tomarse de una capa de suelo homogénea de acuerdo con los requisitos de GOST 12071-84. El peso de la muestra de suelo debe ser de al menos 10 kg. A cada muestra de suelo seleccionada se le deben proporcionar datos sobre el nombre del objeto, el espesor de esta capa, la profundidad, la ubicación y la fecha del muestreo del suelo, así como el nombre del suelo mediante determinación visual.

3. EQUIPO

3.1. Para realizar las pruebas se requieren los siguientes dispositivos, equipos y herramientas:

Dispositivo Soyuzdorniy para compactación estándar del suelo;

básculas de mesa o básculas de cuadrante según GOST 23711-79;

balanzas de laboratorio según GOST 24104-80;

pesos según GOST 7328-82;

máquina trituradora (corredores de laboratorio) o mortero No. 7 (diámetro superior 240 mm) con un mortero equipado con una punta de goma, según GOST 9147-80;

gabinete de secado;

tamiz con agujeros de 10 mm;

desecador tipo E-250 según GOST 25336-82;

vasos metálicos con una capacidad mínima de 5 litros;

cilindros medidores con pico con una capacidad de 100 y 500 ml según GOST 1770-74;

espátula-llana;

regla de metal de 30 cm de largo según GOST 427-75;

pinza ShTs-1-125, modelo 183 según GOST 166-80;

cuchillo de laboratorio;

vasos de aluminio para pesar;

borlas.

Nota. Se permite el uso de dispositivos con parámetros diferentes a los del dispositivo Soyuzdornia y el correspondiente cambio en la metodología, siempre que para un tipo determinado de suelo se pruebe experimentalmente la identidad de los resultados obtenidos con los resultados de las pruebas en el dispositivo Soyuzdornia.

4. PREPARACIÓN PARA LAS PRUEBAS

4.1. Preparación del suelo

4.1.1. La preparación del suelo para la prueba consta de las siguientes operaciones:

procesar una muestra de suelo que pesa 10 kg;

aislamiento y preparación de muestras de suelo individuales que pesen 2,5 kg para análisis.

4.1.2. El procesamiento de una muestra de suelo que pese 10 kg debe realizarse en el siguiente orden:

secar en interiores a temperatura ambiente hasta que se seque al aire, en el que sea posible triturar y tamizar la tierra;

triturar (sin triturar los granos) en un mortero con punta de goma o en una trituradora (corredores de laboratorio);

tamizar a través de un colador con orificios de 10 mm;

tomar muestras que pesen al menos 30 g del suelo que ha pasado por un tamiz para determinar el contenido de humedad -

	Pesar granos mayores de 10 mm (peso						y tomando muestras de ellos para determinar
	humedad		y densidad de grano

4.1.4. El aislamiento de muestras individuales que pesen 2,5 kg y su preparación para el análisis se debe realizar en el siguiente orden:

mezclar la tierra que ha pasado por el colador y distribuirla en capa uniforme sobre una hoja de cartón, madera contrachapada o papel grueso;

se recogen en vasos de metal para realizar pruebas;

	Las muestras de suelo individuales seleccionadas se humedecen hasta el contenido de humedad original.		Aceptado

igual al 4% para suelos arenosos, gravas y al 8% para suelos arcillosos. La cantidad de agua (Q) necesaria para volver a humedecer la muestra de suelo está determinada por la fórmula

introduzca la cantidad calculada de agua en las muestras de suelo y al mismo tiempo mezcle el suelo con una espátula-llana;

transfiera las muestras de suelo de los vasos a los desecadores y manténgalas durante al menos 2 horas con las tapas del desecador cerradas.

4.2. Preparando el dispositivo

4.2.1. La preparación del dispositivo para la prueba debe realizarse en la siguiente secuencia:

instale el cilindro en la bandeja sin sujetarlo con tornillos;

instale el anillo en el costado del cilindro;

sujetar el cilindro alternativamente con los tornillos de la cubeta y del anillo;

comprobar las dimensiones del cilindro con una pinza; en este caso, el diámetro interior y la profundidad deben ser 100 y 127 mm, respectivamente;

determinar la masa (m(4) del contenedor ensamblado (cilindro con bandeja y anillo) con un error de hasta 1 gy registrar los datos en el diario (ver Apéndice 2);

Instale el contenedor ensamblado del dispositivo sobre una base rígida y fija que pese al menos 50 kg.

5. PRUEBAS

5.1. Los análisis de suelo se llevan a cabo secuencialmente con muestras de suelo individuales. El contenido de humedad de la muestra durante la primera prueba deberá ser igual al inicial establecido en el párrafo 4.1.4. Con cada prueba posterior, la humedad debe aumentarse entre un 1 y un 2 % para suelos arenosos y de grava y entre un 2 y un 3 % para suelos arcillosos. La cantidad de agua para humedecer adicionalmente la muestra se determina mediante la fórmula (2), tomando m(3) como la masa de suelo restante de la prueba anterior, y W(1) y W(3) como los niveles de humedad especificados durante las pruebas anteriores y siguientes, respectivamente.

5.2. Cada muestra individual no debe analizarse más de tres veces. Cuando se analizan suelos que contienen granos que se destruyen fácilmente cuando se compactan, cada muestra se analiza solo una vez.

5.3. La compactación del suelo de cada muestra debe realizarse mediante compactación secuencial de tres capas.

5.4. Las pruebas de suelo deben realizarse en el siguiente orden:

la muestra de suelo preparada se transfiere del desecador a una taza de metal y luego se carga en capas en el cilindro del dispositivo, presionando el suelo con un apisonador. Cada capa debe tener una altura de 5-6 cm y compactarse con 40 golpes de carga; En este caso, la varilla del pisón debe mantenerse en posición vertical. Antes de cargar la segunda y tercera capa, la superficie de la capa anterior se afloja con un cuchillo hasta una profundidad de 1-2 mm. Antes de colocar la tercera capa, coloque una boquilla en el cilindro;

Después de compactar la tercera capa, se retira la boquilla y se corta la parte que sobresale de la muestra al ras con el extremo del cilindro. El espesor de la capa de tierra cortada no debe superar los 10 mm. Si el espesor es mayor, es necesario volver a ensayar con espesores reducidos de las capas de suelo compactado;

	determinar la masa del recipiente con tierra.				con un error de hasta 1 g y calcular
	densidad de la muestra de suelo húmedo		con un error de hasta 0,01 g/cc según la fórmula

donde V es la cilindrada igual a 1000 cc;

Retire la bandeja y el anillo, abra el cilindro y retire la muestra de suelo compactado. Se toma una muestra que pesa al menos 30 g de las partes superior, media e inferior de la muestra para determinar la humedad del suelo (W) de acuerdo con GOST 5180-84;

La tierra extraída del cilindro se agrega a la parte restante de la muestra en la copa, se muele, se mezcla y se pesa. Luego se aumenta la humedad de la muestra de acuerdo con la cláusula 5.1. Después de agregar agua, mezclar la tierra, cubrir con un paño húmedo y dejar actuar al menos 15 minutos.

5.5. La segunda prueba de compactación del suelo y las siguientes deben realizarse de acuerdo con los párrafos. 5.2-5.4.

5.6. Las pruebas para determinar la densidad máxima del esqueleto del suelo deben considerarse completadas cuando, con un aumento en la humedad de la muestra durante las siguientes dos o tres pruebas de compactación, se produce una disminución constante en los valores de densidad de las muestras de suelo compactadas o cuando el suelo se detiene. compacta y comienza a salir del dispositivo cuando la carga golpea.

6. RESULTADOS DEL PROCESAMIENTO

6.1. Basado en los valores de densidad y humedad de los materiales compactados obtenidos como resultado de los ensayos.

Las muestras determinan la densidad del esqueleto del suelo.					con un error de hasta 0,01 g/cc
según la fórmula

6.2. Construya una gráfica de la dependencia de la densidad del esqueleto de la humedad del suelo (ver Apéndice 3), trazando la humedad de las muestras compactadas en una escala de 1 cm en el eje x - 2%, y en el eje de ordenadas - la densidad del esqueleto del suelo en una escala de 1 cm - 0,05 g / metro cúbico. Encuentre el máximo de la dependencia obtenida y los valores correspondientes de la densidad máxima del esqueleto del suelo.

		en el eje de ordenadas y humedad óptima				En el eje de abscisas.
La precisión de la lectura de los valores debe ser para					0,01 g/cc, y para

Si, al construir un gráfico, la curva de dependencia se obtiene sin un pico notablemente pronunciado,

lo cual puede ser el caso de suelos arenosos y de grava, por				Los logros deben ser aceptados.
densidad máxima del esqueleto del suelo, y para		El valor de humedad más bajo al que

Se logra la máxima densidad del esqueleto del suelo.

6.3. Si el suelo contenía granos de más de 10 mm, que se eliminaron de la muestra de suelo antes del ensayo de acuerdo con la cláusula 4.1.2, entonces se debe tener en cuenta la influencia de dichos granos en la densidad máxima del suelo.

los valores obtenidos son necesarios		para la parte de la muestra que pasó

el suelo en estudio en su conjunto (incluidos los granos mayores de 10 mm) según las fórmulas:

Apéndice 1. Diagrama del dispositivo Soyuzdornia para compactación estándar del suelo.

APÉNDICE 1
Obligatorio

1 - palet;

2 - cilindro partido con una capacidad de 1000 cc; 3 - anillo; 4 - boquilla; 5 - yunque;
6 - carga que pesa 2,5 kg; 7 - varilla guía; 8 - anillo restrictivo; 9 - tornillos de sujeción.

Apéndice 2. DIARIO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD MÁXIMA DEL ESQUELETO DEL SUELO

APÉNDICE 2
Obligatorio

Objeto ________________________________________________________________

Ubicación del muestreo del suelo _________________________________________________

Profundidad de muestreo del suelo, m ________ ; espesor de la capa de suelo, m _____________

Tipo de suelo ____________________. Fecha de selección __________________________

Masa de la muestra de suelo (después de trituración) m(1), kg _______________________

Datos sobre el residuo de grano en el tamiz (después de tamizar la muestra):

a) masa de granos m(2), kg ___________; b) humedad del grano W(2) ____________

Humedad del suelo que pasa por el tamiz W(1), % ________________________

Masa de muestras de suelo tomadas para pruebas m(3), kg ____________________

Humedad óptima del suelo W(al por mayor), % ________________________________

Densidad máxima del esqueleto del suelo, teniendo en cuenta granos mayores a 10 mm

La densidad del suelo es la densidad máxima obtenida para una determinada cantidad de trabajo de compactación (compactación estándar) de un suelo que tiene un contenido de humedad óptimo.

Diccionario de construcción.

Vea qué es "Densidad máxima del suelo" en otros diccionarios:

máximo- máximo: la longitud máxima posible de la zona dentro de la cual se cumplen los requisitos de esta norma y las especificaciones técnicas (TU) para tipos específicos de detectores, Fuente: GOST R 52651 2006: Y ...

Densidad máxima (densidad estándar)- la mayor densidad de suelo seco, que se logra al probar el suelo mediante el método de compactación estándar. Fuente: GOST 22733 2002: Suelos. Método de laboratorio para determinar la densidad máxima... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.

densidad máxima y humedad óptima- 3.2 densidad máxima y humedad óptima: parámetros determinados al probar el suelo utilizando el método de compactación estándar según GOST 22733. Fuente ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.

Humedad del suelo- la relación entre la masa de agua en un volumen de suelo y la masa de este suelo, secado hasta una masa constante. Fuente: GOST 30416 96: Suelos. Pruebas de laboratorio. Disposiciones generales documento original Ver también términos relacionados... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.

la humedad del suelo es óptima- 3.2 humedad óptima del suelo: Humedad del suelo a la que su compactación con determinados medios de compactación asegura la máxima densidad. Fuente … Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.

Contenido de humedad del suelo al que se alcanza su máxima densidad (en términos de suelo seco) en condiciones estandarizadas de compactación por una carga que cae. En Rusia, el método estándar para determinar la humedad óptima es... ... Diccionario de construcción

En preparación para la construcción, se llevan a cabo estudios y pruebas especiales para determinar la idoneidad del sitio para el próximo trabajo: se toman muestras del suelo, se calcula el nivel del agua subterránea y se examinan otras características del suelo que ayudan a determinar la posibilidad (o falta de ella) de construcción. .

La realización de este tipo de actividades ayuda a mejorar el rendimiento técnico, por lo que se solucionan una serie de problemas que surgen durante el proceso constructivo, por ejemplo, el hundimiento del suelo bajo el peso de la estructura con todas las consecuencias consiguientes. Su primera manifestación externa es la aparición de grietas en las paredes y, en combinación con otros factores, conduce a la destrucción parcial o total del objeto.

Factor de compactación: ¿qué es?

Por coeficiente de compactación del suelo nos referimos a un indicador adimensional, que, de hecho, es un cálculo a partir de la relación densidad del suelo/densidad máxima del suelo. El coeficiente de compactación del suelo se calcula teniendo en cuenta parámetros geológicos. Cualquiera de ellos, independientemente de la raza, es poroso. Está impregnado de huecos microscópicos que están llenos de humedad o aire. Cuando se excava el suelo, el volumen de estos huecos aumenta significativamente, lo que conduce a un aumento de la soltura de la roca.

¡Importante! La densidad de la roca a granel es mucho menor que las mismas características del suelo compactado.

Es el coeficiente de compactación del suelo el que determina la necesidad de preparar el sitio para la construcción. Con base en estos indicadores, se preparan cojines de arena para la base y su base, compactando aún más el suelo. Si se omite este detalle, es posible que se apelmace y comience a ceder bajo el peso de la estructura.

Indicadores de compactación del suelo.

El coeficiente de compactación del suelo muestra el nivel de compactación del suelo. Su valor varía de 0 a 1. Para la base de una base de tiras de hormigón, se considera que la norma es >0,98 puntos.

Detalles de la determinación del coeficiente de compactación.

La densidad del esqueleto del suelo, cuando la subrasante se somete a compactación estándar, se calcula en condiciones de laboratorio. Diagrama esquemático El estudio consiste en colocar una muestra de suelo en un cilindro de acero, que se comprime bajo la influencia de una fuerza mecánica bruta externa: el impacto de un peso que cae.

¡Importante! Los valores más altos de densidad del suelo se observan en rocas con un contenido de humedad ligeramente superior a lo normal. Esta relación se representa en el siguiente gráfico.

Cada subrasante tiene su propia humedad óptima, a la cual se logra nivel máximo sellos. Este indicador también se estudia en condiciones de laboratorio, asignando a la roca diferentes contenidos de humedad y comparando tasas de compactación.

Los datos reales son el resultado final de la investigación, medido al final de todo el trabajo de laboratorio.

Métodos de compactación y cálculo de coeficientes.

La ubicación geográfica determina la composición cualitativa de los suelos, cada uno de los cuales tiene sus propias características: densidad, humedad y capacidad de hundimiento. Por eso es tan importante desarrollar un conjunto de medidas encaminadas a mejorar cualitativamente las características de cada tipo de suelo.

Ya conoce el concepto de coeficiente de compactación, cuyo tema se estudia estrictamente en condiciones de laboratorio. Este trabajo lo llevan a cabo los servicios pertinentes. El indicador de compactación del suelo determina el método de influencia en el suelo, como resultado de lo cual recibirá nuevas características de resistencia. Al realizar este tipo de acciones, es importante considerar el porcentaje de ganancia aplicado para obtener el resultado deseado. En base a esto, se calcula el coeficiente de compactación del suelo (tabla a continuación).

Tipología de métodos de compactación del suelo.

Existe un sistema convencional para subdividir los métodos de compactación, cuyos grupos se forman según el método para lograr el objetivo: el proceso de eliminación de oxígeno de las capas del suelo a una cierta profundidad. Así, se hace una distinción entre investigación superficial y en profundidad. Según el tipo de investigación, los especialistas seleccionan un sistema de equipo y determinan el método de uso. Los métodos de investigación del suelo son:

• estático;
• vibración;
• percusión;
• conjunto.

Cada tipo de equipo muestra un método de aplicación de fuerza, como un rodillo neumático.

En parte, estos métodos se utilizan en pequeñas construcciones privadas, otros exclusivamente en la construcción de objetos de gran escala, cuya construcción se coordina con las autoridades locales, ya que algunos de estos edificios pueden afectar no solo a un sitio determinado, sino también a los objetos circundantes. .

Coeficientes de compactación y estándares SNiP.

Todas las operaciones relacionadas con la construcción están claramente reguladas por la ley y, por lo tanto, están estrictamente controladas por las organizaciones pertinentes.

Los coeficientes de compactación del suelo están determinados por la cláusula SNiP 3.02.01-87 y SP 45.13330.2012. Las acciones descritas en los documentos regulatorios fueron actualizadas y actualizadas en 2013-2014. Describen compactaciones para varios tipos de suelo y cojines de suelo utilizados en la construcción de cimientos y edificios de diversas configuraciones, incluidos los subterráneos.

¿Cómo se determina el coeficiente de compactación?

La forma más sencilla de determinar el coeficiente de compactación del suelo es mediante el método del anillo cortante: se introduce en el suelo un anillo de metal de un diámetro seleccionado y una longitud determinada, durante el cual la roca se fija firmemente dentro de un cilindro de acero. Después de esto, se mide la masa del dispositivo en una balanza, y al finalizar el pesaje se resta el peso del anillo, obteniendo la masa neta del suelo. Este número se divide por el volumen del cilindro y se obtiene la densidad final del suelo. Después de lo cual se divide por el indicador de la densidad máxima posible y se obtiene un valor calculado: el coeficiente de compactación para un área determinada.

Ejemplos de cálculo del factor de compactación.

Consideremos determinar el coeficiente de compactación del suelo usando un ejemplo:

• el valor de la densidad máxima del suelo es 1,95 g/cm 3 ;
• diámetro del anillo cortante - 5 cm;
• altura del anillo de corte - 3 cm.

Es necesario determinar el coeficiente de compactación del suelo.

Esta tarea práctica es mucho más fácil de afrontar de lo que parece.

Para empezar, se introduce el cilindro completamente en el suelo, después de lo cual se retira del suelo para que el espacio interno permanezca lleno de tierra, pero no se observe acumulación de tierra en el exterior.

Con un cuchillo se retira la tierra del anillo de acero y se pesa.

Por ejemplo, la masa del suelo es de 450 gramos, el volumen del cilindro es de 235,5 cm 3. Calculando mediante la fórmula, obtenemos el número 1,91 g/cm 3 - densidad del suelo, a partir del cual el coeficiente de compactación del suelo es 1,91/1,95 = 0,979.

La construcción de cualquier edificio o estructura es un proceso responsable, que va precedido del momento aún más importante de preparar el sitio a construir, diseñar los edificios propuestos y calcular la carga total sobre el terreno. Esto se aplica a todos los edificios, sin excepción, destinados a un uso prolongado, cuya duración se mide en decenas o incluso cientos de años.

Para suelo ubicado en estado trifásico(esqueleto + agua + aire), sin tener en cuenta sus características estructurales, el volumen unitario será:
ρsk/ρ+Wρsk/100+σ/100=1,
donde ρ es la densidad del suelo, g/cm 3 ; W - humedad del suelo,%; σ es el volumen de aire que queda en los poros del suelo después de la compactación, %; 1 unidad de volumen de suelo (1 cm 3); ρsk - densidad del suelo seco, g/cm 3.

De ahí la principal característica de la compactación del suelo (en estado seco), es decir, su densidad está determinada por la fórmula
ρsk =(1-σ) ρ/(100+Wρ).

La densidad del suelo, la humedad y el contenido de aire dependen de su génesis, grado de dispersión, condiciones naturales del área, carga de las ruedas de los automóviles y una serie de otros factores. La densidad de la franco arenosa limosa es 2,66 g/m 3 , la ligera - 2,68, la franco limosa ligera - 2,69 y la franco pesada - 2,71, la arcilla limosa -2,72 y la arcilla aceitosa -2,71. Dependiendo de la granularidad del suelo, el contenido de aire también cambia: en suelos arenosos - 8-10%, en suelos franco arenosos -6-8%,
en margas, incluidas las de chernozem, - 4-5% y en arcillas grasas - 4-6%.

El efecto de la humedad es mayor en suelos más dispersos. En la URSS los suelos muy dispersos están muy extendidos. Estos suelos tienen una gran superficie específica, una gran capacidad de humedad y heladas, etc. (Capítulo 7.2).

Humedad óptima Wо - humedad correspondiente a la densidad máxima del suelo ρmax con el menor consumo de energía para la compactación. A esta humedad, el agua en los poros del suelo está en estado adsorbido y la porosidad corresponde al volumen de agua contenida en él, es decir, el suelo es, según la mecánica de suelos, una masa de suelo (ver Fig. 11.2). .

Arroz. 11.2. Relación entre humedad y densidad del suelo seco.
Zonas; A - con una humedad inferior a la óptima; B - con humedad óptima; C - con humedad por encima del óptimo

En la URSS, se ha desarrollado un método estándar para determinar los valores de Wо y ρmax, que se analiza en detalle en el curso de ciencia del suelo y mecánica de suelos. Típico de la compactación estándar, los gráficos de la dependencia de la densidad del suelo seco de la humedad se presentan en la Fig. 11.3.

Arroz. 11.3. La influencia de la energía de compactación y la humedad en la densidad del suelo seco 1 - método de compactación estándar (URSS); 2 - compactación reforzada según el método Proctor modernizado (EE. UU.); 3 - línea con poros del suelo llenos de agua capilar (masa de suelo)

Si se gasta más energía en la compactación, el volumen de aire y agua atrapados disminuirá y, por tanto, aumentará la densidad del suelo. La relación entre densidad y contenido de humedad estará en la esquina superior izquierda del gráfico. Al conectar los puntos de los valores más altos de la densidad del suelo seco de los ríos, obtenemos una línea recta en un ángulo a con la horizontal, que caracteriza el curso de los cambios en la humedad óptima (ver Fig. 11.3). Para aumentar el módulo de elasticidad de los suelos, muchos países se esfuerzan por aumentar los requisitos de densidad. En particular, en EE.UU. los suelos se compactan con un contenido de humedad óptimo más bajo que en la URSS, debido al mayor consumo de energía para la compactación (curva 2). Pero con un aumento de la humedad por encima del valor óptimo, la densidad del suelo seco disminuye drásticamente y la naturaleza de la disminución es exactamente la misma, independientemente de la energía gastada en la compactación (curvas 3).

Densidad máxima del suelo utilizando el método de compactación estándar.. El criterio de “densidad máxima” corresponde a la compactación mecánica, por ejemplo, de suelos cohesivos, cuando toda el agua que contienen está en estado adsorbida y la porosidad corresponde al volumen de agua de los poros. Del análisis de la Fig. 11.3 está claro que el método de compactación estándar es condicional. Las características de resistencia (módulo de elasticidad del suelo E0, fricción φ y cohesión C, establecidas a una densidad correspondiente al método de compactación estándar, son significativamente menores que, por ejemplo, según el método Proctor * modernizado utilizado en los EE. UU. y otros países (Fig. 11.4). Según este método, el suelo se compacta utilizando mucha más energía que el nuestro.

Arroz. 11.4. La influencia de la humedad y el método de compactación en las características de resistencia de los suelos cohesivos 1 - método de compactación adoptado en los EE. UU. (método Proctor modernizado); 2 métodos de compactación estándar (URSS); ϕ - fricción; c - embrague; E0 - módulo de elasticidad del suelo

El coeficiente de compactación del suelo cohesivo según el método modernizado, igual a, digamos, Ko = 1, corresponde al método de compactación estándar Ko = 1,1, es decir, los requisitos de densidad del suelo son más estrictos que en la URSS.

*El método modernizado se utiliza ampliamente en muchos países. Se diferencia de nuestro método de compactación estándar en que se compacta el suelo, aunque en la misma copa metálica, pero con un peso de 4,55 kg en 5 capas con un número total de golpes de 125. En nuestro caso, un peso de sólo 2,5 kg. Se deja caer y se compacta el suelo en 3 capas.

GOST 22733-2002

ESTÁNDAR INTERESTATAL

SUELO

Método de determinación de laboratorio
densidad máxima

COMISIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA INTERESTATAL
SOBRE NORMALIZACIÓN, REGLAMENTO TÉCNICO
Y CERTIFICACIÓN EN CONSTRUCCIÓN (MNTKS)
Moscú

Prefacio

1 DESARROLLADO por el Instituto Estatal de Investigación de Carreteras (FSUE SoyuzdorNII)

PRESENTADO por el Comité Estatal de Construcción de Rusia

2 ADOPTADO por la Comisión Interestatal Científica y Técnica de Normalización, Regulación Técnica y Certificación en la Construcción (MNTKS) el 24 de abril de 2002.

nombre del estado	nombre del cuerpo administracion publica construcción
República de Azerbaiyán	Comité Estatal de Construcción de la República de Azerbaiyán
República de Armenia	Ministerio de Desarrollo Urbano de la República de Armenia
República Kirguisa	Inspección Estatal de Arquitectura y Construcción dependiente del Gobierno de la República Kirguisa
República de Moldavia	Ministerio de Ecología, Construcción y Desarrollo Territorial de la República de Moldavia
Federación Rusa	Gosstroy de Rusia

3 EN LUGAR GOST 22732-77

4 ENTRADA EN VIGOR el 1 de julio de 2003 como estándar estatal Federación de Rusia por Decreto del Comité Estatal de Construcción de Rusia de 27 de diciembre de 2002 No. 170

GOST 22733-2002

ESTÁNDAR INTERESTATAL

SUELO

Método de laboratorio para determinar la densidad máxima.

SUELOS
Método de laboratorio para la determinación de la densidad máxima.

Fecha de introducción 2003-07-01

1 área de aplicación

Esta norma se aplica a suelos dispersos naturales y artificiales y establece un método para la determinación en laboratorio de la densidad máxima del suelo seco y su correspondiente contenido de humedad al examinarlos para la construcción.

La norma no se aplica a suelos organominerales y orgánicos ni a suelos que contengan partículas mayores a 20 mm.

2 referencias normativas

Esta norma utiliza referencias a las siguientes normas:

GOST 166-89 Calibradores. Presupuesto

GOST 427-75 Reglas de medición de metal. Presupuesto

GOST 1770-74 Cristalería de laboratorio. Cilindros, vasos de precipitados, matraces, tubos de ensayo. Condiciones técnicas generales

GOST 5180-84 Suelos. Métodos para la determinación de laboratorio de características físicas.

GOST 8269.0-97 Piedra triturada y grava de rocas densas y desechos industriales para trabajo de construcción. Métodos de pruebas físicas y mecánicas.

GOST 9147-80 Utensilios y equipos de laboratorio de porcelana. Presupuesto

GOST 12071-2000 Suelos. Selección, embalaje, transporte y almacenamiento de muestras.

GOST 23932-90 Cristalería y equipos de laboratorio. Condiciones técnicas generales

GOST 24104-2001 Básculas de laboratorio. Requisitos técnicos generales

GOST 25100-95 Suelos. Clasificación

GOST 29329-92 Básculas para pesaje estático. Requisitos técnicos generales

GOST 30416-96 Suelos. Pruebas de laboratorio. Disposiciones generales.

3 definiciones

En esta norma se utilizan los siguientes términos con sus definiciones correspondientes.

Densidad máxima (densidad estándar) - la mayor densidad de suelo seco, que se logra al probar el suelo mediante el método de compactación estándar.

Humedad óptima - valor de humedad del suelo correspondiente a la densidad máxima de suelo seco.

Sello estándar - compactación capa por capa (tres capas) de una muestra de suelo con trabajo de compactación constante.

Calendario de compactación estándar - representación gráfica de la dependencia del cambio en la densidad del suelo seco de la humedad cuando se prueba utilizando el método de compactación estándar.

Los términos restantes utilizados en esta norma se dan en GOST 5180, GOST 12071, GOST 25100, GOST 30416.

4 Disposiciones generales

4.1 El método de compactación estándar consiste en establecer la dependencia de la densidad del suelo seco de su contenido de humedad al compactar muestras de suelo con un trabajo de compactación constante y un aumento constante de la humedad del suelo.

Los resultados de la prueba se presentan en forma de gráfico de compactación estándar.

4.2 Los requisitos generales para pruebas de laboratorio de suelos, equipos, instrumentos y locales de laboratorio se dan en GOST 30416.

4.3 Para probar el suelo utilizando el método de compactación estándar, utilice muestras de suelo de composición alterada, seleccionadas de trabajos mineros (pozos, pozos, perforaciones, etc.), en afloramientos o en macizos almacenados de suelo destinados a ser utilizados en estructuras de acuerdo con el requisitos de GOST 12071.

4.4 El número de pruebas sucesivas del suelo con un aumento en su contenido de humedad debe ser al menos cinco, y también suficiente para identificar el valor máximo de la densidad del suelo seco según el programa de compactación estándar.

4.5 La discrepancia permitida entre los resultados de determinaciones paralelas obtenidas en condiciones de repetibilidad, expresada en unidades relativas, no debe exceder el 1,5% para el valor máximo de densidad del suelo seco y el 10% para la humedad óptima.

Si las diferencias exceden los valores permitidos, se deben realizar pruebas adicionales.

5 Equipos y dispositivos

5.1 La instalación para probar el suelo utilizando el método de compactación estándar debe incluir:

un dispositivo para compactación del suelo mecanizada o manual con una carga que cae desde una altura constante;

formulario de muestra de suelo.

En el apéndice se proporciona un diagrama esquemático de la instalación.

Nota - Se permite el uso de instalaciones de otros diseños, previas pruebas comparativas para cada tipo de suelo.

5.2 El diseño del dispositivo de compactación del suelo debe garantizar que una carga que pesa (2500 ± 25) g caiga a lo largo de una varilla guía desde una altura constante de (300 ± 3) mm sobre un yunque con un diámetro de (99,8-0,2) mm. La relación entre la masa de la carga y la masa de la varilla guía con el yunque no debe ser superior a 1,5.

5.3 Con un método de compactación mecanizado, el dispositivo debe incluir un mecanismo para levantar la carga a una altura constante y un contador de golpes.

5.4 El molde para la muestra de suelo debe constar de una parte cilíndrica, una bandeja, un anillo de sujeción y una boquilla.

5.5 La parte cilíndrica del molde debe tener una altura de (127,4 ± 0,2) mm y un diámetro interno de (100,0 + 0,3) mm. La resistencia a la tracción del metal de la parte cilíndrica del molde debe ser de al menos 400 MPa. La parte cilíndrica del molde puede ser maciza o constar de dos secciones desmontables.

5.6 La instalación deberá colocarse sobre una losa horizontal rígida (de hormigón o metálica) de al menos 50 kg. La desviación de la superficie con respecto a la horizontal no debe ser superior a 2 mm/m.

5.7 Al probar el suelo utilizando el método de compactación estándar, se utilizan los siguientes instrumentos de medición, equipos auxiliares y herramientas:

básculas para pesaje estático de 2 a 5 kg ​​de clase de precisión media según GOST 29329;

báscula de laboratorio para 0,2-1,0 kg, cuarta clase de precisión según GOST 24104;

regla con una longitud de al menos 300 mm según GOST 427;

cilindros medidores con una capacidad de 100 ml y 50 ml con un precio de división de no más de 1 ml según GOST 1770;

vasos de prueba de metal con una capacidad de 5 litros;

vasos para pesar VS-1 con tapa;

dispositivo de molienda o mortero de porcelana con mortero según GOST 9147;

gabinete de secado;

un juego de tamices con diámetros de orificio de 20, 10 y 5 mm;

desecador E-250 según GOST 23932;

espátula de metal;

Cuchillo de laboratorio con hoja recta de no menos de 150 mm de largo.

5.8 Las básculas de laboratorio deben ser capaces de pesar el suelo y el moho durante las pruebas con un error de ±1 g.

5.9 Los instrumentos de medición deben verificarse o calibrarse y los equipos de prueba deben certificarse de la manera prescrita.

6 Preparación para la prueba

6.1 Preparación de muestras de suelo

6.1.1 La masa de una muestra de suelo de composición alterada con humedad natural requerida para preparar una muestra de suelo debe ser de al menos 10 kg si hay partículas mayores de 10 mm en el suelo y de al menos 6 kg si no hay partículas mayores de 10 mm. 10 milímetros.

6.1.2 La muestra de suelo de composición alterada enviada para prueba se seca a temperatura ambiente o en un horno hasta que se seque al aire. El secado de suelos minerales no cohesivos en una estufa se puede realizar a una temperatura de no más de 100 °C, y los suelos cohesivos, de no más de 60 °C. Durante el proceso de secado, la tierra se agita periódicamente.

6.1.3 Triturar los áridos del suelo (sin triturar partículas grandes) en una trituradora o en un mortero de porcelana.

6.1.4 Se pesa el suelo (metror) y se tamiza a través de tamices con orificios de 20 mm y 10 mm de diámetro. En este caso, toda la masa de suelo debe pasar por un tamiz con orificios de 20 mm de diámetro.

6.1.5 Pesar las partículas grandes tamizadas ( mk).

Si la masa de partículas de suelo mayores de 10 mm es del 5% o más, se realizan pruebas adicionales con una muestra de suelo que ha pasado por un tamiz de 10 mm. Si la masa de partículas de suelo mayores de 10 mm es inferior al 5%, tamizar aún más el suelo a través de un tamiz con orificios de 5 mm de diámetro y determinar el contenido de partículas mayores de 5 mm. En este caso, se realizan pruebas adicionales con una muestra de suelo que ha pasado por un tamiz de 5 mm.

6.1.6 Se toman muestras de las partículas grandes tamizadas para determinar su contenido de humedad.semanay densidad media de partículasrksegún GOST 8269.0.

6.1.7 Se toman muestras del suelo que ha pasado por el tamiz para determinar su contenido de humedad en estado seco al aire.wgsegún GOST 5180.

6.1.8 Calcular el contenido de partículas grandes en el suelo. A, %, con una precisión del 0,1% según la fórmula

, (1)

Dónde mk - masa de partículas grandes cribadas, g;

wg- humedad del suelo tamizado en estado seco al aire, %;

tpag - masa de muestra de suelo en estado seco al aire, g;

semana - humedad de las partículas grandes cribadas, %.

6.1.9 Se toma una muestra de suelo del suelo tamizado utilizando el método de cuarteo para realizar pruebas. (t ¢ pag) con un peso de 2500 g.

Se permite realizar todo el ciclo de prueba utilizando una muestra seleccionada.

Cuando se analizan suelos que contienen partículas que se destruyen fácilmente durante la compactación, se toman varias muestras por separado. En este caso, cada muestra se analiza sólo una vez.

6.1.10 Coloque la muestra recolectada en un recipiente de prueba de metal.

6.1.11 Calcular la cantidad de agua q, d, humedecer adicionalmente la muestra seleccionada hasta el contenido de humedad de la primera prueba según la fórmula

, (2)

Dónde t¢ pag - peso de la muestra tomada, g;

w 1 - humedad del suelo para la primera prueba, asignada según la tabla, %;

wg - contenido de humedad del suelo tamizado en estado seco al aire, %.

(Error de tipografía.)

Tabla 1

6.1.12 Se introduce una cantidad calculada de agua en la muestra de suelo seleccionada en varias etapas, mezclando el suelo con una espátula de metal.

6.1.13 Transfiera la muestra de suelo de la taza a un desecador o recipiente bien cerrado y manténgala a temperatura ambiente durante al menos 2 horas para suelos no cohesivos y al menos 12 horas para suelos cohesivos.

6.2 Preparación de la instalación para pruebas.

6.2.1 Pesar la parte cilíndrica del molde ( ts).

6.2.2 Colocar la parte cilíndrica del molde sobre el palet sin sujetarlo con tornillos.

6.2.3 Instale el anillo de sujeción en la parte superior de la parte cilíndrica del molde.

6.2.4 Sujetar la parte cilíndrica del molde alternativamente con los tornillos de la bandeja y el aro.

6.2.5 Limpiar la superficie interior del molde con un trapo humedecido con queroseno, aceite mineral o vaselina técnica.

6.2.6 Coloque el molde ensamblado sobre la placa base.

6.2.7 Verificar la alineación de la varilla guía y la parte cilíndrica del molde y el libre movimiento de la carga a lo largo de la varilla guía.

7 Realización de la prueba

7.1 La prueba se lleva a cabo aumentando sucesivamente la humedad del suelo de la muestra de prueba. Durante la primera prueba, la humedad del suelo debe corresponder al valor especificado en . Con cada prueba posterior, la humedad del suelo debe aumentarse entre un 1 y un 2 % para suelos no cohesivos y entre un 2 y un 3 % para suelos cohesivos.

La cantidad de agua para humedecer la muestra de prueba se determina mediante la fórmula (), tomándola comowg Y w 1 respectivamente, la humedad durante las pruebas anteriores y siguientes.

7.2 La muestra de suelo se analiza en el siguiente orden:

Transfiera la muestra del desecador a un vaso de metal y mezcle bien;

Cargue una capa de tierra de 5-6 cm de espesor en el molde ensamblado a partir de la muestra y compacte ligeramente su superficie con la mano. La compactación se realiza mediante 40 golpes de la carga sobre el yunque desde una altura de 30 cm, fijado a la varilla guía. Una operación similar se realiza con cada una de las tres capas de tierra, cargadas secuencialmente en el molde. Antes de cargar la segunda y tercera capa, la superficie de la capa compactada anterior se afloja con un cuchillo a una profundidad de 1-2 mm. Antes de colocar la tercera capa, se instala una boquilla en el molde;

Después de compactar la tercera capa, retire la boquilla y corte la parte que sobresale del suelo al ras con el extremo del molde. El espesor de la capa que sobresale de tierra cortada no debe ser superior a 10 mm.

Nota - Si la parte que sobresale del suelo supera los 10 mm, es necesario realizar un número adicional de golpes a razón de un golpe por cada 2 mm de exceso.

7.3 Las depresiones que se forman después de limpiar la superficie de la muestra debido a la pérdida de partículas grandes se rellenan manualmente con tierra del resto de la muestra seleccionada y se nivelan con un cuchillo.

7.4 Pesar la parte cilíndrica del molde con tierra compactada ( t i) y calcular la densidad del suelor i, g/cm 3, según la fórmula

, (3)

Dónde yo yo - masa de la parte cilíndrica del molde con suelo compactado, g;

ts-masa de la parte cilíndrica del molde sin tierra, g;

V - capacidad del molde, cm 3.

7.5 Retire la muestra de suelo compactado de la parte cilíndrica del molde. En este caso, se toman muestras de las partes superior, media e inferior de la muestra para determinar la humedad del suelo ( yo) sin GOST 5180.

La tierra extraída del molde se agrega a la parte restante de la muestra en la taza, se tritura y se mezcla. El tamaño de los agregados no debe exceder el tamaño de partícula más grande del suelo que se está analizando.

Aumentar la humedad de la muestra según. Después de agregar agua, la tierra se mezcla bien, se cubre con un paño húmedo y se deja durante al menos 15 minutos para suelos no cohesivos y al menos 30 minutos para suelos cohesivos.

7.6 La segunda prueba del suelo y las posteriores deberían realizarse de acuerdo con -.

7.7 La prueba debe considerarse completada cuando, con un aumento en el contenido de humedad de la muestra durante las dos pruebas siguientes, hay una disminución constante en los valores de masa y densidad de la muestra de suelo compactada, y también cuando, durante los impactos. , se exprime agua o se libera tierra licuada a través de las juntas del molde.

Nota - La compactación de suelos de composición granulométrica homogénea y drenantes se detiene tras la aparición de agua en las juntas del molde, independientemente del número de golpes durante la compactación de la muestra.

7.8 Durante las pruebas, se lleva un registro, cuyo formulario se proporciona en el Apéndice.

8 Procesamiento de resultados

8.1 A partir de los valores de densidad del suelo y humedad obtenidos como resultado de sucesivos ensayos se calculan los valores de densidad del suelo seco r di, g/cm 3 , con una precisión de 0,01 g/cm 3 según la fórmula

, (4)

Dónde r i- densidad del suelo, g/cm 3 ;

yo- humedad del suelo en la siguiente prueba, %.

8.2. Construya un gráfico de la dependencia de los cambios en los valores de densidad del suelo seco de la humedad (Apéndice ). Usando el punto más alto del gráfico para suelos cohesivos, encuentre el valor de la densidad máxima (r d máximo) y el valor correspondiente de humedad óptima (optaremos).

8.3 Para suelos no cohesivos, es posible que el programa de compactación estándar no tenga un máximo notablemente pronunciado. En este caso, el valor de humedad óptimo se considera entre un 1,0% y un 1,5% menos que la humedad. yo, en el que se exprime el agua. El valor de la densidad máxima se toma según su ordenada correspondiente. En este caso se acepta el 1,0% para gravas, arenas gruesas y medianas; 1,5% - para arenas finas y polvorientas.

fueron retirados de la muestra, luego para tener en cuenta la influencia de su composición, se estableció el valor de la densidad máxima de suelo seco de acuerdo con r ¢ d máximo según la fórmula

, (5)

Dónde paquete - densidad de partículas grandes, g/cm 3 ;

A- contenido de partículas grandes en el suelo, %.

Valor óptimo de humedad del suelo.w¢ optar, %, determinado por la fórmula

w¢ optar = 0,01optaremos(100 - k). (6)

8.5. Para controlar la exactitud de las pruebas de suelos cohesivos, se construye una "línea de contenido de aire cero", que muestra el cambioDensidad del suelo seco a partir de la humedad cuando sus poros están completamente saturados con agua.

pares de números r di Y yoconstruir una “línea de contenido de aire cero” en la densidad de partículas del suelor sdeterminado especificando valores de humedad usando la fórmula

, (7)

Dónde r s - densidad de las partículas del suelo, determinada según GOST 5180, g/cm 3 ;

r w- densidad del agua igual a 1 g/cm3.

Se permiten pares de números.r di Y yo por aplicación.

La parte inferior del gráfico de compactación estándar no debe cruzar la “línea de contenido de aire cero”.

8.6 Si es necesario comparar o llevar los valores de densidad máxima y humedad óptima del suelo a los valores obtenidos por los métodos de Proctor, se permite utilizar los coeficientes de transición que figuran en el Apéndice.

Diagrama esquemático de la instalación para realizar pruebas de suelo mediante el método de compactación estándar.

1 - paleta; 2 - forma desmontable; 3 - anillo de sujeción; 4 - boquilla; 5 - yunque; 6 - carga de 2,5 kg; 7 - varilla guía; 8 - anillo restrictivo; 9 - tornillos de sujeción; 10 - muestra de suelo

DibujoA.1

APÉNDICE B
(recomendado)

Registro de prueba de suelo utilizando el método de compactación estándar

OBJETO ________________________________________________________________ Ubicación del muestreo del suelo ________________________________________________________________ Profundidad de selección del suelo (m) _____________ Espesor de la capa de suelo (m) _____________ Tipo de suelo _____________________________________________________ Fecha de selección ____________________________________________________________ Peso de la muestra de suelo pasada a través de un tamiz con orificios de 20 mm de diámetro (después de la molienda)m p, G __________________________________________________________ Datos sobre el residuo en el tamiz de partículas (después de tamizar la muestra): a) masa de partículas grandesmk, G ____ b) contenido de humedad de partículas grandessemana, % ____ c) densidad media de partículas grandesr k, g/cm3 ________________________________ Humedad del suelo que pasa por el tamiz.wg, % _______________________________ Peso de las muestras de suelo tomadas para pruebas.m p, kg_________________________________________ Densidad máxima del suelo secor d máximo, g/cm 3 ____________________________ Humedad óptima del suelooptaremos, % _______________________________________ Densidad máxima del suelo seco, teniendo en cuenta partículas mayores de 5 o 10 mmr ¢ d máximo, g/cm3 ________________________________________________________________________________ Humedad óptima del suelo, teniendo en cuenta partículas mayores a 5 o 10 milímetros w¢ optar, % ______ Fecha del examen ________________________ (inicio) ___________________ (final)

Tabla B.1

Prueba No.	Determinación de la densidad				Determinación de la humedad						Densidad del suelo seco, g/cm 3 (por )
	Peso, gramos			Densidad del suelo, g/cm 3 (por )	Vaso de pesaje no.	Peso, gramos			Humedad w, %
	formas ts	se forma con suelo compactadoyo yo	suelo compactadoyo yo - ts			taza vacia	taza con tierra mojada	taza con tierra seca	absoluto	promedio

Ejemplo de diseño gráfico de los resultados del análisis de suelos utilizando el método de compactación estándar.

Escala gráfica: horizontalmente 1 cm - 1% paraw;

verticalmente 1 cm - 0,02 g/cm 3 parar d

Figura B.1

APÉNDICE D
(informativo)

Tabla de pares de números de humedad. yo y densidad del suelo seco r di construir una “línea de contenido de aire cero”

Tabla D.1

Humedad yo, %	Densidad del suelo secor di, g/cm 3 , a densidad de partículas del suelor s
	2,58			2,70	2,74
	2,45
				2,13	2,15
				2,08	2,11
				2,04	2,06
				2,00	2,02
				1,96	1,98
				1,92	1,94
				1,89	1,91
				1,85	1,87
				1,82	1,83
				1,78	1,80
				1,75	1,77
				1,73	1,74
	1,65	1,67	1,69	1,69	1,71
	1,62	1,65	1,65	1,66	1,68
	1,60	1,62	1,63	1,64	1,65
	1,57	1,59	1,60	1,61	1,63
	1,54	1,57	1,58	1,59	1,60
	1,52	1,54	1,55	1,56	1,57
	1,50	1,52	1,53	1,54	1,55
	1,48	1,50	1,51	1,51	1,53
	1,45	1,48	1,49	1,49	1,50
Nota - Densidad de las partículas del suelo.r sdeterminado de acuerdo con GOST 5180 o tomado según el tipo de suelo.

optaremos

r re máx.

optaremos

r re máx.

optaremos

r re máx.

optaremos

Método estándar supervisor

1,0

1,0

0,99

1,02

0,96

1,03

0,97

1,02

Método supervisor modificado

1,02

0,87

1,05

0,84

1,06

0,85

1,06

0,88

Nota- La aproximación de los valores de densidad máxima y contenido de humedad óptimo para los principales tipos de suelo, determinados por el método de compactación estándar, a los valores obtenidos por los métodos de Proctor se realiza multiplicando por los coeficientes correspondientes dados en el mesa.

Palabras clave : densidad del suelo, densidad del suelo seco, humedad del suelo, densidad estándar, humedad óptima del suelo, programa de compactación estándar