Абсолютный удельный вес твердого вещества. Влияние органических включений

Абсолютный удельный вес твердого вещества выражается следующим образом:

где G — абсолютный удельный вес твердого вещества;

Ws — вес твердого вещества в г;

Vs — объем твердого вещества в см3.

Таким образом, в метрической системе удельный вес представляет собой вес единицы объема твердого вещества. Иначе определение понятия об удельном весе вещества читается так: отношение веса в воздухе определенного объема материала при установленной температуре к весу в воздухе такого же объема дистиллированной воды при той же температуре, т. е. G = Ws/(Vsyw). Это выражение соответствует уравнению (3.1) при 4° С, так как в этом случае удельный вес воды yw = 1.

Удельный вес твердого вещества большинства неорганических грунтов колеблется в пределах 2,6—2,8. Частицы грунта, представленные кварцем, имеют удельный вес около 2,65. Удельные веса глинистых частиц могут иметь более высокие значения, например 2,9.

Большинство минералов, которыми представлено твердое вещество частиц грунта, имеет удельный вес выше 2,6. Следовательно, значения удельного веса меньше этого говорят о возможности включения в грунт в ощутимом количестве органического вещества и указывают на необходимость соблюдения известной осторожности при использовании этих грунтов. Грунты со значительным содержанием органического вещества отличаются высокой сжимаемостью, как, например, торф, который почти полностью состоит из растительного вещества, благодаря чему в высушенном состоянии он может гореть. Помимо высокой сжимаемости, которая является следствием особенностей их структуры, грунты с большим содержанием органического вещества нежелательны с инженерной точки зрения из-за возможности разложения последнего. Они также нежелательны при работах, связанных с укреплением грунтов.

Содержание органических веществ в грунте иногда принимается равным потере в весе грунта, образец которого прокаливают в пламени, т. е. по так называемой потере при прокаливании. При этом методе получаются сильно завышенные значения, так как кроме выгорания органического вещества в грунте в этом случае при температуре выше 105° С может освободиться и испариться химически связанная и адсорбированная частицами влага.

Удельный вес грунтов обычно определяется посредством измерения объема воды, вытесненного твердыми частицами грунта. Пленки адсорбированной воды при этом испытании включаются в объем твердых частиц. Однако эти пленки настолько тонки, что их наличие не вызывает ощутимого изменения значений удельного веса твердой частицы, которая их адсорбирует.

Удельный вес может определяться по выражению

где G — удельный вес твердого вещества;

Ws — вес твердого вещества в г;

Vs — объем твердого вещества в см3;

W2 — вес сосуда в г (взятый по тарировочному графику для каждого сосуда) вместе с дистиллированной водой и грунтом при t °С;

W1 — вес сосуда в г только с дистиллированной водой при f С.

Сам по себе этот показатель не имеет большого значения. Он определяется при расчетах, необходимых для целей, которые связаны с другими испытаниями.