Влажность грунта — количество воды, содержащейся в порах грунта, выраженное в процентах от массы сухого грунта. Влажность грунта — величина переменная. Чем более мелкозернистый грунт, тем в более широких пределах может изменяться его влажность. Влажность является важной характеристикой состояния грунта и должна учитываться при определении многих показателей свойств грунта (модуля упругости, плотности сложения, пластичности, липкости и др.).
Влажность W, %, находят путем определения потери веса грунта при высушивании его навески при температуре 105 °С до постоянного веса, устанавливаемого повторными взвешиваниями. Взвешивание при определении влажности производят на весах с точностью до 0,01 г. Найденная описанным способом влажность является весовой влажностью. Выраженное в процентах отношение заключенного в грунте объема воды к объему всего грунта называется объемной влажностью.
Степень заполнения пор водой, т.е. объем воды в грунте по отношению к объему пор, характеризуется коэффициентом водонасыщения S грунта или его относительной влажностью.
По степени заполнения пор водой в песчаных и макропористых грунтах различают грунты: сухие и маловлажные — при S< . 0,5 . очень влажные — при 0,5 < . S < . 0,8 . насыщенные — при 0,8 < . S< . 1,0.
Общая влажность, которую имеют грунты в естественном залегании, называется естественной влажностью. В зависимости от климатических условий, времени года и глубины залегания грунтовых вод она может изменяться в широком диапазоне. Естественная влажность является одним из важнейших показателей физического состояния грунтов, от которого зависят их прочность и деформируемость. Так, естественная влажность глинистых грунтов колеблется от 25 до 40 % и выше, а торфяных — от 200 до 2 500 %.
Оптимальной влажностью Wопт называется влажность, при которой наибольшая плотность (ГОСТ 22733 — 02) сухого грунта ρdmax достигается при определенной (стандартной) затрате работы на его уплотнение в приборе стандартного уплотнения СоюздорНИИ (рис. 13.2). Число ударов для стандартного уплотнения грунта в цилиндре диаметром 100 мм и высотой 127 мм принимают равным: для супесей — 75, для суглинистых и пылеватых грунтов -90 . для глин — 120.
Рис. 13.2. Прибор стандартного уплотнения СоюздорНИИ:
1 — поддон . 2 — разъемный цилиндр объемом 1 000 см3 . 3 — кольцо . 4 — насадка . 5— наковальня . 6— подающий груз массой 2,5 кг . 7 — шток . 8 — ограничительное кольцо . 9 — зажимные пинты
Уплотнение производят за три приема, наполняя цилиндр грунтом в три слоя и приступая к уплотнению последующего слоя после окончания уплотнения предыдущего слоя. Уплотнение производят гирей массой 2,5 кг при высоте падения 30 см. Опыт повторяют несколько раз с грунтовой массой различной влажности. Определяют Wопт по графику в координатах pd = ƒ(W) применительно к максимальному значению плотности сухого грунта. Понятие об оптимальной влажности используют при выявлении наиболее оптимальных условий уплотнения грунтов в дорожных насыпях. При этом коэффициент (степень) уплотнения грунтов Ку определяют обычно как отношение плотности сухого (скелета) грунта в насыпи pdнас к максимальной плотности того же грунта ρdmax при стандартном (ГОСТ 22733 — 02) уплотнении:
Требуемые значения Ку обычно нормируются в зависимости от конструктивного элемента земляного полотна и капитальности автомобильной дороги.
