Для измерения показателя относительного набухания для грунта в условиях его естественного залегания или с измененной структурой существует специальный прибор - ПНГ. Опыт проводится в соответствии со специальным нормативом - ГОСТ 12248-2010.
Аппарат состоит из следующих элементов:
· основание прибора;
· рабочее кольцо (диаметром 0.5 см и длиной 0,2 см);
· пластмассовый поршень;
· штамп;
· поддон;
· ванночка для жидкости;
· индикатор, измеряющий деформации грунта;
· водомерная трубка.
Технология проведения опыта - С помощью режущего кольца вырезается несколько образцов глинистого грунта в форме цилиндра без крупнообломочных фрагментов с идентичным составом. Свободное набухание определяют в ходе испытания одного образца грунта (набухание под нагрузкой - нескольких одинаковых образцов).
- Фрагмент взвешивается на технических весах.
- Образец покрывают с двух сторон фильтровальной бумагой и помещают на донце ПНГ (при необходимости вычислить набухание под нагрузкой – в компрессионный прибор), сверху устанавливают штамп и закрепляют колокол прибора.
- С помощью винта в отверстие колокола закрепляется индикатор в нулевом положении.
- Прибор устанавливается в специальную ванночку, в которую заливается вода (жидкость берут из того же котлована, что и грунт, или чистую питьевую; при моделировании определенных условий можно использовать искусственно приготовленный химический раствор), которой насыщается образец, и записывается время начала опыта. За уровнем воды необходимо следить, периодически ее доливая.
- Для определения зависимости набухания грунтов от давления на образцы (не менее четырех) передается разное давление по следующей схеме: на первом приборе - только нагрузка от деталей самого измерительного аппарата, на втором - 0,025 МПа, на третьем - 0,05 МПа, на четвертом - 0,1 МПа.
- Через 5 минут начинают фиксировать изменение объема грунта. Следующие показатели снимают через 10 минут, полчаса, час. Затем каждые два часа в течение рабочего дня, далее - в начале и конце дня, пока не будет зафиксирована условная стабилизация деформаций. Если набухание не происходит, то образец подвергают гидратации на протяжении трех суток. Начальный показатель набухания - относительная деформация больше 0,001.
- После завершения испытания воду сливают, с кольца снимают фильтры и вместе с влажным грунтом взвешивают, измеряют высоту образца и определяют его влажность.
- По результатам испытаний вычисляют абсолютную деформацию
(разность значений конечных и начальных показаний индикаторов, учитывая при этом деформацию самого прибора и фильтров); относительную деформацию с точностью 0,001.
10. По вычисленным значениям строят график зависимости относительных деформаций набухания от вертикального давления: это точка пересечения кривой с осью давления или точка предполагаемого пересечения продолжения кривой графика с осью давления.