Плотность частиц грунта пикнометрическим методом по ГОСТ 5180-2015: расчёт и допуск

Обновлено: 24 октября 2026 года · ИСКРИТ

Плотность частиц грунта пикнометрическим методом считают по формуле (10) ГОСТ 5180-2015: ρs = m0·ρw / (m0 + m2 − m1), где m0 масса сухого грунта, m1 масса пикнометра с водой и грунтом после кипячения, m2 масса пикнометра с водой при той же температуре, ρw плотность воды. Навеска 15,00 г, m1 = 161,71 г и m2 = 152,30 г при 20 °C дают ρs = 2,68 г/см³. У песков она обычно около 2,65-2,67 г/см³, у глинистых грунтов 2,70-2,75.

Калькулятор

Что вводить

Навеску берут из расчёта 15 г сухого грунта на каждые 100 мл ёмкости пикнометра (п. 13.2.2). Массу сухого грунта находят как разницу двух взвешиваний пикнометра, наполненного водой на треть, до и после засыпки грунта. Если навеска воздушно-сухая, впишите её массу и гигроскопическую влажность, калькулятор пересчитает массу сухого грунта по формуле (11): m0 = m / (1 + 0,01·Wг). Температуру берут по воде в ванне, в которой охлаждали пикнометр.

Плотность воды по температуре

Между целыми градусами калькулятор берёт плотность линейно. Для засолённых грунтов вместо воды берут нейтральную жидкость, обычно керосин, и подставляют её плотность при той же температуре.

Допуск параллельных определений

Определений не меньше двух (п. 4.3 ГОСТ 5180-2015), результат это их среднее. Допустимая разница по приложению А: 0,02 г/см³ при плотности частиц до 2,75 и 0,03 г/см³ от 2,75. Если разница больше, делают ещё определение и берут среднее двух ближайших.

Числовой пример

Первое определение: m0 = 15,00 г, m1 = 161,71 г, m2 = 152,30 г, вода 20 °C, ρw = 0,99820. ρs = 15,00 · 0,99820 / (15,00 + 152,30 − 161,71) = 14,973 / 5,59 = 2,679 г/см³. Второе: 15,02 г, 161,71 и 152,28 г, ρs = 2,682. Разница 0,004 меньше 0,02, плотность частиц 2,68 г/см³.

Частые ошибки

• Путают m1 и m2: пикнометр с грунтом и водой всегда тяжелее пикнометра с одной водой.
• Не кипятят пробу или кипятят меньше срока: пузырьки воздуха занижают ρs. Пески и супеси кипятят 30 минут, суглинки и глины час (п. 13.3.2).
• Взвешивают пикнометр с водой при другой температуре, чем с грунтом.
• Подставляют воздушно-сухую навеску как сухую: ρs выходит завышенной.

Вопросы

Как определить плотность частиц грунта? Пикнометром по разделу 13 ГОСТ 5180-2015: ρs = m0·ρw / (m0 + m2 − m1).

Какая плотность частиц у песка и глины? У кварцевого песка около 2,65-2,67 г/см³, у супесей около 2,70, у суглинков и глин 2,70-2,75. Органика её снижает, железистые минералы повышают.

Чем плотность частиц отличается от плотности грунта? Плотность частиц это масса частиц на их собственный объём без пор. Плотность грунта это масса на весь объём с порами, она всегда меньше.

Зачем нужна плотность частиц? Для коэффициента пористости e = ρs/ρd − 1, степени влажности и удельного веса во взвешенном состоянии.

Какой допуск между определениями? 0,02 г/см³ при ρs до 2,75 и 0,03 г/см³ от 2,75 по приложению А ГОСТ 5180-2015.

Можно ли взять плотность частиц из таблицы? Для предварительных расчётов можно, для отчёта изысканий её определяют на пробах каждого инженерно-геологического элемента.

Пористость и наименование грунта по плотности частиц считает инструмент Характеристики и классификация грунта. Соседние темы: плотность сухого грунта и пористость и удельный вес грунта.