Politechnika Koszalińska

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Zakład Geotechniki

Kierunek: Budownictwo

Ćwiczenie nr 9

Wyznaczenie wilgotności optymalnej gruntu

Data wykonania: 14.12.2006

Data oddania: 04.01.2007

Prowadzący: Wykonali:

mgr inż. Tadeusz Nitecki Jarosław Rączka

Robert Ratajczak

gr. 3.2.2

Wyznaczanie wilgotności optymalnej gruntu.

1. Pierwsza próba przeprowadzona na próbce gruntu 4,0 ÷ 5,0 kg

(próbka nr 1).

• określenie wilgotności badanego gruntu :

- masa parowniczki bez gruntu : m_{t A} = 29,37 m_{t B} = 29,68 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem : m_{mt A}= 47,30 m_{mt B}= 51,22 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem po wysuszeniu : m_{st A} = 46,71 m_{st B} = 50,49 [ g ]

- masa odparowanej wody : m_w = m_mt - m_st

m_{w A} = 0,59 [ g ]

m_{w B} = 0,73 [ g ]

- masa wysuszonego gruntu : m_s = m_st - m_t

m_{s A} = 17,34 [ g ]

m_{s B} = 20,81 [ g ]

- określenie wilgotności gruntu : w = ( m_w / m_s ) • 100

w_A = 3,40 [ % ]

w_B = 3,51 [ % ]

w₁ = (w_A + w_B ) / 2 w₁ = 3,46 [ % ]

• określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

- objętość cylindra : V = 984,59 [cm³]

- masa cylindra : m_{t 1} = 1216 [ g ]

- masa cylindra z podstawką i gruntem : m_{mt 1} = 3202 [ g ]

- masa gruntu w cylindrze określona na podstawie wzoru :

m_m = m_mt - m_t m_{m 1} =1986 [ g ]

- określenie gęstości objętościowej gruntu :

ρ = m_m / V ρ₁ = 2,017 [g/cm³]

- określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

ρ_d = (100•ρ) / (100+w) ρ_d1 = 1,94 [g/cm³]

2. Druga próba przeprowadzona na próbce po dodaniu ok. 60 g wody

(próbka nr 2).

• określenie wilgotności badanego gruntu :

- masa parowniczki bez gruntu : m_{t C} = 28,57 m_{t D} = 28,61 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem : m_{mt C}= 50,77 m_{mt D}= 48,98 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem po wysuszeniu : m_{st C} = 49,61 m_{st D} = 47,80 [ g ]

- masa odparowanej wody : m_w = m_mt - m_st

m_{w C} = 1,16 [ g ]

m_{w D} = 1,18 [ g ]

- masa wysuszonego gruntu : m_s = m_st - m_t

m_{s C} = 21,04 [ g ]

m_{s D} = 19,19 [ g ]

- określenie wilgotności gruntu : w = ( m_w / m_s ) • 100

w_C = 5,51 [ % ]

w_D = 6,15 [ % ]

w₁ = (w_A + w_B ) / 2 w₂ = 5,83 [ % ]

• określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

- objętość cylindra : V = 984,59 [cm³]

- masa cylindra : m_{t 2} = 1216 [ g ]

- masa cylindra z podstawką i gruntem : m_{mt 2} = 3267 [ g ]

- masa gruntu w cylindrze określona na podstawie wzoru :

m_m = m_mt - m_t m_{m 2} =2051 [ g ]

- określenie gęstości objętościowej gruntu :

ρ = m_m / V ρ₂ = 2,083 [g/cm³]

- określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

ρ_d = (100•ρ) / (100+w) ρ_d2 = 1,968 [g/cm³]

3. Trzecia próba przeprowadzona na próbce po dodaniu ok. 60 g wody

(próbka nr 3).

• określenie wilgotności badanego gruntu :

- masa parowniczki bez gruntu : m_{t E} = 31,76 m_{t F} = 34,67 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem : m_{mt E}= 61,39 m_{mt F}= 68,58 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem po wysuszeniu : m_{st E} = 59,51 m_{st F} = 66,50 [ g ]

- masa odparowanej wody : m_w = m_mt - m_st

m_{w E} = 1,88 [ g ]

m_{w F} = 2,08 [ g ]

- masa wysuszonego gruntu : m_s = m_st - m_t

m_{s E} = 27,75 [ g ]

m_{s F} = 31,83 [ g ]

- określenie wilgotności gruntu : w = ( m_w / m_s ) • 100

w_E = 6,77 [ % ]

w_F = 6,53 [ % ]

w₁ = (w_A + w_B ) / 2 w₃ = 6,65 [ % ]

• określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

- objętość cylindra : V = 984,59 [cm³]

- masa cylindra : m_{t 3} = 1216 [ g ]

- masa cylindra z podstawką i gruntem : m_{mt 3} = 3297 [ g ]

- masa gruntu w cylindrze określona na podstawie wzoru :

m_m = m_mt - m_t m_{m 3} =2081 [ g ]

- określenie gęstości objętościowej gruntu :

ρ = m_m / V ρ₃ = 2,113 [g/cm³]

- określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

ρ_d = (100•ρ) / (100+w) ρ_d3 = 1,981 [g/cm³]

4. Czwarta próba przeprowadzona na próbce po dodaniu ok. 60 g wody

(próbka nr 4).

• określenie wilgotności badanego gruntu :

- masa parowniczki bez gruntu : m_{t G} = 30,50 m_{t H} = 32,15 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem : m_{mt G}= 70,40 m_{mt H}= 72,60 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem po wysuszeniu : m_{st G} = 67,55 m_{st H} = 69,37 [ g ]

- masa odparowanej wody : m_w = m_mt - m_st

m_{w G} = 2,85 [ g ]

m_{w H} = 3,23 [ g ]

- masa wysuszonego gruntu : m_s = m_st - m_t

m_{s G} = 37,05 [ g ]

m_{s H} = 37,22 [ g ]

- określenie wilgotności gruntu : w = ( m_w / m_s ) • 100

w_G = 7,69 [ % ]

w_H = 8,68 [ % ]

w₁ = (w_A + w_B ) / 2 w₄ = 8,19 [ % ]

• określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

- objętość cylindra : V = 984,59 [cm³]

- masa cylindra : m_{t 4} = 1216 [ g ]

- masa cylindra z podstawką i gruntem : m_{mt 4} = 3342 [ g ]

- masa gruntu w cylindrze określona na podstawie wzoru :

m_m = m_mt - m_t m_{m 4} =2126 [ g ]

- określenie gęstości objętościowej gruntu :

ρ = m_m / V ρ₄ = 2,159 [g/cm³]

- określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

ρ_d = (100•ρ) / (100+w) ρ_d4 = 1,995 [g/cm³]

5. Piąta próba przeprowadzona na próbce po dodaniu ok. 60 g wody

(próbka nr 5).

• określenie wilgotności badanego gruntu :

- masa parowniczki bez gruntu : m_{t I} = 33,80 m_{t J} = 27,80 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem : m_{mt I}= 74,30 m_{mt J}= 71,30 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem po wysuszeniu : m_{st I} = 70,79 m_{st J} = 67,27 [ g ]

- masa odparowanej wody : m_w = m_mt - m_st

m_{w I} = 3,51 [ g ]

m_{w J} = 4,03 [ g ]

- masa wysuszonego gruntu : m_s = m_st - m_t

m_{s I} = 36,99 [ g ]

m_{s J} = 39,47 [ g ]

- określenie wilgotności gruntu : w = ( m_w / m_s ) • 100

w_I = 9,49 [ % ]

w_J = 10,21 [ % ]

w₁ = (w_A + w_B ) / 2 w₅ = 9,85 [ % ]

• określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

- objętość cylindra : V = 984,59 [cm³]

- masa cylindra : m_{t 5} = 1216 [ g ]

- masa cylindra z podstawką i gruntem : m_{mt 5} = 3369 [ g ]

- masa gruntu w cylindrze określona na podstawie wzoru :

m_m = m_mt - m_t m_{m 5} =2153 [ g ]

- określenie gęstości objętościowej gruntu :

ρ = m_m / V ρ₅ = 2,186 [g/cm³]

- określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

ρ_d = (100•ρ) / (100+w) ρ_d5 = 1,990 [g/cm³]

6. Szósta próba przeprowadzona na próbce po dodaniu ok. 60 g wody

(próbka nr 6).

• określenie wilgotności badanego gruntu :

- masa parowniczki bez gruntu : m_{t K} = 30,77 m_{t L} = 29,65 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem : m_{mt K}= 78,37 m_{mt L}= 80,73 [ g ]

- masa parowniczki z gruntem po wysuszeniu : m_{st K} = 73,43 m_{st L} = 75,10 [ g ]

- masa odparowanej wody : m_w = m_mt - m_st

m_{w K} = 4,94 [ g ]

m_{w L} = 5,63 [ g ]

- masa wysuszonego gruntu : m_s = m_st - m_t

m_{s K} = 42,66 [ g ]

m_{s L} = 45,45 [ g ]

- określenie wilgotności gruntu : w = ( m_w / m_s ) • 100

w_K = 11,58 [ % ]

w_L = 12,39 [ % ]

w₁ = (w_A + w_B ) / 2 w₆ = 11,99 [ % ]

• określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

- objętość cylindra : V = 984,59 [cm³]

- masa cylindra : m_{t 6} = 1216 [ g ]

- masa cylindra z podstawką i gruntem : m_{mt 6} = 3354 [ g ]

- masa gruntu w cylindrze określona na podstawie wzoru :

m_m = m_mt - m_t m_{m 6} =2138 [ g ]

- określenie gęstości objętościowej gruntu :

ρ = m_m / V ρ₆ = 2,171 [g/cm³]

- określenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego :

ρ_d = (100•ρ) / (100+w) ρ_d6 = 1,939 [g/cm³]

Określenie wilgotności optymalnej z wykresu

w _opt = 8,19 [%] ρ_ds = 1,995 [g/cm³]

Uwagi i wnioski:

W przeprowadzonym doświadczeniu po oznaczeniu wilgotności w i gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ _d dla poszczególnych oznaczeń sporządzono wykres.

Jako wilgotność optymalną w _opt. przyjęto wartość wilgotności, która odpowiada maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ _d.

2

---