Войти
Испытание на уплотнение по Проктору - это лабораторный метод экспериментального определения оптимального содержания влаги, при котором данный тип почвы станет наиболее плотным и достигнет максимального уровня сухости плотность. Испытание названо в честь [де ], который в 1933 году показал, что сухая плотность почвы для данного усилия уплотнения зависит от количества воды, содержащейся в почве во время уплотнения почвы. Его первоначальный тест чаще всего называют стандартным тестом на уплотнение Проктора; его тест был позже обновлен, чтобы создать модифицированный тест уплотнения Проктора.
Эти лабораторные испытания обычно заключаются в уплотнении грунта при известной влажности в цилиндрическую форму с воротником стандартных размеров по высоте и диаметру с использованием уплотняющего усилия контролируемой величины. Грунт обычно уплотняется в форму до определенного количества равных слоев, каждый из которых получает определенное количество ударов стандартным утяжеленным молотком на определенной высоте. Затем этот процесс повторяется для различного содержания влаги, и для каждого определяется сухая плотность. Затем строят график зависимости плотности в сухом состоянии от содержания влаги для построения кривой уплотнения. В конечном итоге максимальная плотность в сухом состоянии определяется по пиковой точке кривой уплотнения и соответствующему содержанию влаги, также известному как оптимальное содержание влаги.
Описанные испытания в целом соответствуют стандартам Американского общества испытаний и материалов (ASTM) и аналогичны стандартам Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) стандарты. В настоящее время процедуры и детали оборудования для стандартного испытания на уплотнение Проктора обозначены ASTM D698 и AASHTO T99. Кроме того, модифицированный тест на уплотнение Проктора обозначен ASTM D1557 и AASHTO T180-D.
Увлечение Проктора геотехнической инженерией началось во время учебы в Калифорнийском университете в Беркли. Его интересовали публикации сэра Алека Скемптона и его идеи о поведении природных глин in situ. Скемптон сформулировал концепции и коэффициенты пористой воды, которые до сих пор широко используются. Идея Проктора заключалась в том, чтобы продвинуть эту концепцию на шаг вперед и сформулировать свои собственные экспериментальные выводы, чтобы определить решение проблемы поведения глинистых и грунтовых почв in situ, делающих их непригодными для строительства. Его идея, которая позже была принята и изложена Скемптоном, заключалась в уплотнении почвы для установления максимальной практически достижимой плотности почв и агрегатов («практически» подчеркивает, как значение определяется экспериментально, а не теоретически).
. В начале 1930-х годов он наконец создал решение для определения максимальной плотности почв. Гайтта обнаружил, что в контролируемой среде (или в пределах контрольного объема) почва может быть уплотнена до точки, при которой воздух может быть полностью удален, имитируя воздействие почвы на месте. Исходя из этого, плотность в сухом состоянии может быть определена путем простого измерения веса почвы до и после уплотнения, расчета содержания влаги и, кроме того, расчета плотности в сухом состоянии. Ральф Р. Проктор продолжал преподавать в Университете Арканзаса.
В 1958 году модифицированный тест на уплотнение Проктора был разработан в качестве стандарта ASTM. Требовался более высокий и более соответствующий стандарт уплотнения. Были более крупные и тяжелые уплотнительные устройства, такие как большие вибрационные катки и более тяжелые. Это оборудование может обеспечить более высокую сухую плотность почвы при большей стабильности. Эти улучшенные характеристики позволили транспортировать гораздо более тяжелые грузовые автомобили по дорогам и шоссе. В течение 1970-х и начала 1980-х годов модифицированный тест Проктора стал более широко использоваться в качестве современной замены стандартного теста Проктора.
Уплотнение в целом можно определить как уплотнение почвы. за счет удаления воздуха и перестановки частиц почвы за счет добавления механической энергии. Энергия уплотнения заставляет почву заполнять имеющиеся пустоты, а дополнительные силы трения между частицами почвы улучшают механические свойства почвы. Поскольку для заполнения всех имеющихся пустот необходим широкий спектр частиц, хорошо сортированные почвы имеют тенденцию уплотняться лучше, чем плохо сортированные почвы.
Степень уплотнения почвы можно измерить по ее сухой единице веса, γ d. Когда вода добавляется в почву, она действует как смягчающий агент для частиц почвы, заставляя их легче скользить между собой. Сначала вес сухой единицы после уплотнения увеличивается по мере увеличения содержания влаги (ω), но после того, как процентное содержание оптимального содержания влаги (ω opt) будет превышено, любая добавленная вода приведет к уменьшению сухой единицы вес, потому что давление воды в порах (давление воды между каждой частицей почвы) будет раздвигать частицы почвы, уменьшая трение между ними.
В исходном тесте Проктора, ASTM D698 / AASHTO T99, используется форма диаметром 4 дюйма (100 мм), которая удерживает 1/30 кубических футов почвы, и требует для уплотнения трех отдельных подъемов почвы с использованием 25 ударов молотком весом 5,5 фунтов, падающих на 12 дюймов, для уплотняющего усилия 12 375 фунт-сила / фут3. В тесте «Модифицированный Проктор», ASTM D1557 / AASHTO T180, используется та же форма, но используется молот весом 10 фунтов, падающий на 18 дюймов, с 25 ударами на каждом из пяти подъемов, для уплотняющего усилия около 56 250 фут-фунт-сила / фут3.. Оба теста позволяют использовать более крупную форму диаметром 6 дюймов и выдержкой 1 / 13,333 фт³, если грунт или заполнитель содержит слишком большую долю частиц размером с гравий, чтобы обеспечить повторяемость с 4-дюймовой формой. Чтобы обеспечить примерно такое же теоретическое усилие уплотнения (12320 фут-фунт-сила / фут3 для стандартного Проктора и 56 000 фут-фунт-сила / фут³ для модифицированного Проктора), количество ударов на подъем увеличивается до 56.
Департамент транспорта Калифорнии разработал аналогичный тест, California Test 216, который измеряет максимальную влажную плотность и контролирует уплотняющее усилие на основе длины (фактически высоты) тестовый образец, а не его объем. Основное преимущество этого теста заключается в том, что результаты теста на максимальную плотность доступны раньше, так как испарение уплотненного образца не требуется.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с испытанием на уплотнение Проктором. |
