Влажность грунта по ГОСТ 5180-2015: формула, высушивание до постоянной массы, параллельные определения и расчёт по бюксам

Обновлено: 24 октября 2026 года · ИСКРИТ

Влажность грунта это отношение массы воды к массе грунта, высушенного до постоянной массы. По ГОСТ 5180-2015 её считают по трём взвешиваниям бюкса: W = (m1 - m0) / (m0 - m) · 100 %, где m масса пустого бюкса, m1 бюкса с влажным грунтом, m0 бюкса с высушенным. Бюкс 18,42 г с грунтом 52,86 г до сушки и 46,31 г после даёт 6,55 г воды на 27,89 г сухого грунта, это W = 23,5 %. Калькулятор ниже считает влажность по каждому бюксу, сравнивает параллельные определения с допуском стандарта и даёт среднее.

Калькулятор

Что вводить

Что определяли. Природную влажность, влажность на границе текучести или на границе раскатывания. У каждой свой допуск параллельных определений и своя масса пробы.

Грунт. От него зависит режим сушки: песчаный сушат меньше, загипсованный при пониженной температуре.

Бюксы. Каждый бюкс пишут строкой: масса пустого бюкса, бюкса с влажным грунтом и бюкса с высушенным грунтом в граммах. Номер бюкса можно поставить впереди со знаком №, например «№12 18,42 52,86 46,31». Если бюкс досушивали, четвёртым числом впишите повторное взвешивание: калькулятор проверит постоянную массу и возьмёт меньшую из двух.

Плотность. Если плотность грунта определена режущим кольцом, калькулятор найдёт плотность сухого грунта и объёмную влажность.

Порядок и формула по ГОСТ 5180-2015

• Пробу массой 15-50 г кладут в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный бюкс и плотно закрывают крышкой (п. 5.2.1). Образец нарушенного сложения перемешивают, видимые включения убирают.
• Закрытый бюкс с грунтом взвешивают, открытый ставят в нагретый сушильный шкаф (п. 5.3.1 и 5.3.2).
• Грунт сушат до постоянной массы при 105 ± 2 °C, загипсованные грунты при 80 ± 2 °C (п. 5.3.2).
• Песчаные грунты сушат не меньше 3 ч, остальные не меньше 5 ч, повторные сушки 1 и 2 ч (п. 5.3.3). Загипсованные сушат не меньше 8 ч, повторно по 2 ч (п. 5.3.4).
• После каждой сушки закрытый бюкс охлаждают до температуры помещения и взвешивают. Сушат, пока два последующих взвешивания не разойдутся не больше чем на 0,02 г (п. 5.3.5).
• Если у грунта с органическими веществами масса при повторном взвешивании растёт, берут наименьшую (п. 5.3.6).
• Влажность считают по формуле (1) п. 5.4: W = (m1 - m0) / (m0 - m) · 100 %. Её допускается выражать в долях единицы.

По п. 4.9 ГОСТ 30416-2020 влажность вычисляют до 0,001 д. е. или до 0,1 %, плотность до 0,01 г/см³. Калькулятор округляет так же. Изменение № 1 к ГОСТ 5180-2015 действует с 1 апреля 2025 года. Оно сделало время сушки наименьшим, «не менее», и разрешило в шкафу с принудительной конвекцией сушить в течение времени, найденного опытом для своего грунта и шкафа.

Для засолённых грунтов отдельной температуры сушки ГОСТ 5180-2015 не задаёт. Для них по п. 4.7 меняется другое определение: плотность частиц допускается находить методом двух пикнометров по приложению Л.

Параллельные определения

По п. 4.3 ГОСТ 5180-2015 физические характеристики определяют не меньше чем на двух параллельных пробах из образца. По п. 4.4 за результат берут среднее арифметическое, а разница между параллельными определениями не должна превышать значений приложения А. Если разница больше, число определений увеличивают. По Изменению № 1 среднее тогда считают по двум ближайшим результатам с наименьшей разницей.

Строку таблицы калькулятор выбирает по среднему из определений. Разница считается между наибольшим и наименьшим результатом.

Весовая и объёмная влажность

Весовая влажность W это масса воды к массе сухого грунта, её и определяют по ГОСТ 5180. У торфа и ила она бывает больше 100 %: воды в них по массе больше, чем твёрдых частиц.

Объёмная влажность θ это доля объёма грунта, занятая водой: θ = W · ρd / ρw, где ρd плотность сухого грунта, ρw = 1 г/см³. Плотность сухого грунта находят по плотности и влажности: ρd = ρ / (1 + W). Не путайте объёмную влажность со степенью влажности Sr: та показывает долю пор, занятую водой, и для неё нужен коэффициент пористости.

Природная, гигроскопическая и суммарная влажность

Природная. Это влажность грунта в массиве. Её определяют на монолите или на пробе, упакованной так, чтобы влага не ушла по дороге в лабораторию.

Гигроскопическая. Это влажность воздушно-сухого грунта. Пробу 15-20 г отбирают квартованием из растёртого грунта, просеянного сквозь сито 1 мм и выдержанного открытым не меньше 2 ч (п. 5.2.2). По ней массу воздушно-сухой навески пересчитывают в массу сухого грунта: mсух = mвс / (1 + Wг).

Суммарная влажность мёрзлого грунта. Образец 0,5-2 кг дают оттаять в завязанном пакете, перемешивают и отбирают пробу на влажность (раздел 6).

Влажность на границах текучести и раскатывания

Границы пластичности это тоже влажности, и считают их по той же формуле (п. 7.5 и 8.5). Граница текучести WL это влажность пасты, в которую балансирный конус массой 76 г погружается за 5 с на 10 мм (п. 7.1), пробу на влажность берут 15-30 г. Граница раскатывания Wp это влажность, при которой жгут диаметром 3 мм начинает распадаться на кусочки длиной 3-10 мм (п. 8.1), кусочки собирают в бюксы, пока не наберётся 10-15 г. По трём влажностям находят число пластичности и показатель текучести.

Частые ошибки

Деление на массу влажного грунта. Воду делят на влажный грунт вместо сухого. В примере выходит 6,55 / 34,44 = 19,0 % вместо 23,5 %.

Проба не досушена. Бюкс взвесили один раз после сушки и не проверили постоянную массу. Влажность выходит заниженной.

Открытый бюкс остывает на столе. Сухой грунт забирает влагу из воздуха, масса m0 растёт. Бюкс закрывают крышкой сразу после сушки.

Чужая крышка. Крышки бюксов перепутали, и масса пустого бюкса уже не та. Крышку держат с её бюксом под одним номером.

Загипсованный грунт сушили при 105 °C. Гипс теряет кристаллизационную воду, и её засчитывают во влажность. Такие грунты сушат при 80 °C.

Одна проба. Без второй пробы не видно ошибки взвешивания. Стандарт требует не меньше двух параллельных определений.

Числовой пример

Два бюкса с суглинком из одного монолита. Первый: пустой 18,42 г, с влажным грунтом 52,86 г, с высушенным 46,31 г. Воды 6,55 г, сухого грунта 27,89 г, W = 6,55 / 27,89 · 100 = 23,5 %. Второй: 17,95, 49,73 и 43,58 г. Воды 6,15 г, сухого грунта 25,63 г, W = 24,0 %.

Разница 0,51 %. Средняя влажность 23,7 % лежит в диапазоне свыше 10 до 50 %, допуск 2,0 %, определения согласны. Результат W = 23,7 %, это 0,237 д. е. При плотности грунта 1,96 г/см³ плотность сухого грунта 1,96 / 1,237 = 1,58 г/см³, объёмная влажность 0,237 · 1,58 = 0,376.

Если бы второй бюкс после сушки весил 42,90 г, влажность вышла бы 27,4 %, разница 3,9 % больше допуска. Тогда берут третью пробу. Третий бюкс 18,10, 51,20 и 44,84 г даёт 23,8 %. Ближайшие результаты 23,5 и 23,8 %, их среднее 23,6 % принимают за влажность.

Вопросы

Как рассчитать влажность грунта? Массу воды разделить на массу высушенного грунта и умножить на 100. Масса воды это разность масс бюкса с грунтом до и после сушки, масса сухого грунта это масса бюкса с высушенным грунтом минус масса пустого бюкса.

При какой температуре сушат грунт для определения влажности? При 105 ± 2 °C до постоянной массы. Загипсованные грунты по п. 5.3.2 ГОСТ 5180-2015 сушат при 80 ± 2 °C.

Сколько нужно параллельных определений влажности? Не меньше двух проб из одного образца по п. 4.3 ГОСТ 5180-2015. Если разница больше допуска из приложения А, число определений увеличивают.

Какое допустимое расхождение параллельных определений влажности? При влажности до 5 % это 0,2 %, свыше 5 до 10 % это 0,6 %, свыше 10 до 50 % это 2,0 %, свыше 50 до 100 % это 4,0 %, свыше 100 % это 5,0 %.

Что такое постоянная масса при сушке грунта? Это масса, при которой два последующих взвешивания после досушивания расходятся не больше чем на 0,02 г по п. 5.3.5 ГОСТ 5180-2015.

Чем весовая влажность отличается от объёмной? Весовая это масса воды к массе сухого грунта, её определяют по ГОСТ 5180. Объёмная это доля объёма грунта, занятая водой, она равна весовой влажности, умноженной на плотность сухого грунта.

Плотность сухого грунта, коэффициент пористости и степень влажности по найденной влажности считает калькулятор в статье про плотность сухого грунта. Консистенцию по влажности и границам пластичности находит калькулятор показателя текучести, оптимальную влажность при уплотнении разбирает статья про коэффициент уплотнения. Влажность, плотность и границы пластичности по нескольким пробам сводит в ведомость инструмент Физические характеристики грунтов.