ANALIZA MAKROSKOPOWA

Wprowadzenie

Metoda makroskopowa polega na przybliżonym określeniu rodzaju, nazwy,

niektórych cech fizycznych oraz stanu badanego gruntu bez użycia przyrządów. Stosuje się ją
w terenie oraz jako badania wstępne w laboratorium.

Przy pomocy analizy makroskopowej oznacza się następujące cechy gruntów:
1. Rodzaj i nazwa gruntu.
2. Stan fizyczny gruntów spoistych (przybliżona wartość stopnia plastyczności I

D

).

3. Barwa, przewarstwienia, zanieczyszczenia, domieszki.
4. Wilgotność (stan zawilgocenia).
5. Zawartość węglanu wapnia (CaCO

3

),

Przebieg badania

1. Rodzaj i nazwa gruntu.

a) Wstępne ustalenia spoistości gruntu

Grunt należy określić jako spoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu powietrzno suchego

tworzy on zwarte grudki.

Grunt należy określić jako niespoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu powietrzno

suchego stanowi on niezwiązane ze sobą cząstki lub grudki, rozpadające się pod wpływem
lekkiego nacisku palcem (siła ok. 1 N).

b) Oznaczenie rodzaju gruntów spoistych

Oznaczenie polega na wykonaniu prób wałeczkowania oraz rozcierania gruntu

w wodzie. Próba wałeczkowania służy do oceny spoistości gruntu, zaś próba rozcierania
w wodzie do oceny zawartości frakcji piaskowej. W przypadku wątpliwości dodatkowo
należy wykonać próbę rozmakania w wodzie.

PRÓBA WAŁECZKOWANIA –

z przeznaczonej do badań próbki gruntu uformować

kulkę o średnicy ok. 7 mm

(Rys. 1a)

i wałeczkować ją między dłońmi

(Rys. 1b, 1c)

, aż wałeczek

uzyska średnicę ok. 3 mm. Jeśli wałeczek w tym czasie nie wykazuje uszkodzeń należy
ponownie uformować kulkę i powtórzyć wałeczkowanie. Czynność tę należy powtarzać tak
długo, aż na wałeczku będą zauważalne spękania

(Rys. 2a, 2b)

, rozwarstwienia lub rozsypie się.

Wałeczkowanie należy również zakończyć, gdy wałeczek o długości 4

÷ 5 cm podnoszony za

jeden koniec zacznie pękać pod własnym ciężarem. Próbę wałeczkowania należy
przeprowadzić, co najmniej na dwóch kulkach, a w przypadku wyraźnej niezgodności
wyników – dodatkowo na trzeciej kulce. Na podstawie wyglądu kulki, wałeczka i charakteru
spękań wg tabeli 4 należy określić spoistość gruntu.

PRÓBA ROZCIERANIA W WODZIE –

niewielką ilość gruntu przeznaczonego do

badań należy rozcierać między dwoma palcami zanurzonymi w wodzie. W zależności od
ilości ziaren piasku pozostałego miedzy palcami grunt należy zakwalifikować do
odpowiedniej grupy wg tabeli 4.

I / 1

a.

c.

b.

Rys. 1. Próba wałeczkowania: a – uformowana kulka z gruntu, b - prawidłowe wałeczkowanie,

c- niewłaściwe wałeczkowanie.

b.

a.

Rys. 2. Spękanie wałeczka : a – wałeczek spękany poprzecznie, b – wałeczek spękany podłużnie.

I / 2

PRÓBA ROZMAKANIA W WODZIE –

grudkę gruntu o średnicy 15

÷ 20 mm

wysuszyć do stałej masy w temperaturze 105

÷ 110 °C. Następnie umieścić ją na siatce

i zanurzyć całkowicie w wodzie.

Czas rozmakania grudki mierzy się od chwili zanurzenia w wodzie do momentu jej

przeniknięcia przez siatkę w wyniku rozmoknięcia.

Rodzaj gruntu określić wg tabeli 4.

Na podstawie wykonanych oznaczeń ustalić się nazwę gruntu wg tabeli 4.

c) Oznaczenie rodzaju gruntów niespoistych

Rodzaj gruntów niespoistych należy określić na podstawie wielkości i zawartości

ziaren poszczególnych frakcji ustalonych oceną makroskopową zgodnie z tabelą 1.

2. Makroskopowe oznaczenie stanu gruntów spoistych.

Makroskopowo stan gruntów spoistych określa się podczas próby wałeczkowania,

w zależności od ilości wałeczkowań:
- jeśli z gruntu nie można uformować kulki, grunt jest zbyt twardy, grunt jest

w stanie zwartym,

- jeśli z gruntu można uformować kulkę, lecz wałeczek pęka podczas pierwszego

wałeczkowania, grunt znajduje się w stanie półzwartym,

- wyróżnienie pozostałych stanów: twardoplastycznego, plastycznego

i miękkoplastycznego określa się na podstawie liczby kolejnych wałeczkowań tej samej
kulki wg rys.1 lub tabeli 2

Rys.1. Nomogram do określania stopnia plastyczności metodą wałeczkowania

I / 3

3. Określenie barwy gruntu.

Barwę gruntu należy określić na świeżym przełamie próbki o naturalnej wilgotności.

W opisie barwy należy podać najpierw odcień i intensywność barwy, a następnie barwę
podstawową, np. jasnożółto – szara. Przy występowaniu kilku barw należy podać charakter
ich występowania, np. brązowa z rdzawymi przewarstwieniami.

4. Określenie wilgotności gruntu.

Grunt spoisty należy określić jako:

a) suchy – jeżeli grudka gruntu przy zgniataniu pęka, a w stanie rozdrobnionym nie

wykazuje zawilgocenia,

b) mało wilgotny – jeżeli grudka przy zgniataniu odkształca się plastycznie lecz papier lub

ręka przyłożone do gruntu nie stają się wilgotne (nie brudzą),

c) wilgotny – jeżeli papier lub ręka przyłożona do próbki stała się wilgotna (brudzi),
d) mokry – jeżeli przy ściskaniu gruntu w dłoni odsącza się z niego woda,
e) nawodniony – jeżeli woda odsącza się z gruntu grawitacyjnie.

Grunt niespoisty określa się jako:

a) suchy – gdy nie wykazuje śladu wilgoci, a przy przesypywaniu kurzy się,
b) wilgotny – gdy zostawia ślad na papierze lub dłoni,
c) nawodniony – gdy woda odsącza się z niego samoczynnie.

5. Oznaczanie klasy zawartości węglanów

Próbkę gruntu przeznaczonego do badań należy zwilżyć kilkoma kroplami 20%

roztworu kwasu solnego (HCl), a następnie obserwując reakcję należy na podstawie tabeli 2
ustalić klasę zawartości węglanów.

I / 4

TABELA 1

Określanie rodzaju niespoistych

Zawartość frakcji [%]

Nazwa gruntu

> 2 mm

> 0,5 mm

> 0,25 mm

Żwir

> 50

-

-

Pospółka

50

÷

10

> 50

-

Piasek gruboziarnisty

< 10

> 50

-

Piasek średnioziarnisty

< 10

< 50

> 50

Piasek drobnoziarnisty

< 10

< 50

< 50

Piasek pylasty

*

< 10

< 50

< 50

*

Piasek pylasty po wyschnięciu tworzy lekko spojone grudki, które rozsypują się między palcami przy

ich podnoszeniu

TABELA 2

Makroskopowe oznaczanie stanu gruntu

Stan gruntu w zależności od liczby wałeczkowań

Rodzaj gruntu

twrdoplastyczny plastyczny miękkoplastyczny

Mało spoisty

1

2

> 2

Średnio spoisty

< 2

2 – 4

> 4

Zwięzło spoisty

< 3

3 – 7

> 7

Bardzo spoisty

< 5

5 - 10

> 10

TABELA 3

Makroskopowe oznaczanie klasy zawartości węglanu wapnia

Klasa zawartości

węglanów

Przybliżona zawartość [%]

CaCO

3

(wg PN-75/B-04481 )

Reakcja roztworu HCl

IV

> 5

burzy intensywnie i długo (> 20s)

III

3 – 5

burzy intensywnie lecz krótko (< 20s)

II

1 – 3

burzy słabo i krótko

I

< 1

ślady lub brak wydzielania gazu

I / 5

TABELA 3

Określanie rodzaju i nazwy gruntów spoistych

Rodzaje i nazwy gruntów w zależności od

zawartości frakcji piaskowej

Wyniki badania

Rodzaj gruntu, wskaźnik plastyczności (I

p

)

i zawartość frakcji iłowej

grupa I

grunty

piaszczyste

grupa II

grunty

pośrednie

grupa III

grunty

pylaste

próba wałeczkowania

próba rozmakania

1

2

3

4

5

6

7

a)I

p

< 5 %

f

i

< 5 %

piasek

gliniasty

pył

piaszczysty

pył

kulka rozpłaszcza się lub
rozsypuje; grunt nie daje się
wałeczkować

grudka rozmaka
natychmiast

ma

ło

s

poi

st

y

b) I

p

= 5

÷ 10 %

f

i

= 5

÷ 10 %

piasek

gliniasty

pył

piaszczysty

pył

wałeczek rozwarstwia się
podłużnie

grudka rozmaka
w czasie od 0,5 do
5 min

średnio spoisty

I

p

= 10

÷ 20 %

f

i

= 10

÷ 20 %

glina

piaszczysta

glina glina

pylasta

od początku do końca
wałeczkowania powierzchnia
wałeczka bez połysku;
wałeczek pęka poprzecznie

grudka rozmaka
w czasie od 5 do
60 min

zwięzło spoisty

I

p

= 20

÷ 30 %

f

i

= 20

÷ 30 %

glina

piaszczysta

zwięzła

glina zwięzła

glina pylasta

zwięzła

wałeczek początkowo bez
połysku, przy końcu
wałeczkowania z połyskiem;
pęka poprzecznie

grudka rozmaka
w czasie od 1 do
24 godz.

Rodzaje i nazwy

gruntów w zależności

od wyników próby

wałeczkowania lub

rozmakania

bardzo spoisty

I

p

> 30 %

f

i

> 30 %

ił piaszczysty

ił

ił pylasty

kulka i wałeczek od początku
z połyskiem

grudka rozmaka
w czasie dłuższym
niż 1 doba

Próba rozcierania w wodzie

między

palcami

pozostaje dużo

piasku ostrego

wyczuwa się

pojedyncze

drobne ziarna

piasku

ziaren piasku

nie wyczuwa

się

I/4