Wykonanie oznaczenia wilgotności optymalnej w aparacie
Proctora. (ćw. 5)
Wiadomości wstępne:
Wilgotnością optymalną w
opt
nazywamy taką wilgotność, przy której w danych
warunkach ubijania można osiągnąć największe zagęszczenie gruntu, a więc
maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρ
dmax
.
Badania tego typu wykonuje się przede wszystkim przy zagęszczaniu gruntów
pod nawierzchnie drogowe, lotniska, boiska oraz przy formowaniu nasypów
ziemnych.
Sprzęt niezbędny do wykonania badania:
- waga o dokładności do 0,01 [g]
- suszarka
- przyrządy miernicze (linijka, suwmiarka)
- parowniczki (od 3 do 5 sztuk)
- narzędzia do krojenia i obcinania (nóż, szpatułka, szpachelka)
- łopatka
- aparat Proctora
Rys.1. Schemat aparatu Proctora wraz z ubijakiem
1 - Podstawa
2 - Cylinder
3 - Kołnierz
4 - Śruby dociskowe
5 - Ubijak
Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego:
1. Zmierzyć suwmiarką: wysokość wewnętrzną cylindra h [cm]
wewnętrzną średnicę cylindra d [cm]
2. Zważyć pusty cylinder – m
t
[g]
3. Zważyć parowniczki do oznaczenia wilgotności
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (
http://www.novapdf.com
)
Ubijanie:
4. Założyć cylinder na podstawę aparatu Proctora i dokręcić mocno śrubami
5. Do cylindra nałożyć pierwszą warstwę gruntu do połowy wysokości cylindra
i ubić ubijakiem 25 razy na całej powierzchni próbki
6. Na cylinder nałożyć kołnierz a następnie założyć drugą warstwę gruntu do
wysokości połączenia cylindra z kołnierzem, powtórzyć ubijanie identycznie
jak w przypadku wcześniejszej warstwy
7. Nałożyć trzecią warstwę gruntu do ¾ wysokości kołnierza i powtórzyć
ubijanie
8. Odkręcić śruby mocujące, ściągnąć cylinder z kołnierzem i odłożyć na tacę
z gruntem
9. Ściągnąć kołnierz i ściąć nadmiar gruntu nad krawędzią cylindra tak, by
grunt wypełniał dokładnie wnętrze cylindra
10. Dokładnie oczyścić cylinder z zewnątrz z gruntu i zważyć – m
wt1
[g]
11. Do zważonej parowniczki pobrać próbkę gruntu a następnie zważyć
parowniczkę wraz z gruntem (m
mt
[g]) dla określenia wilgotności (w
1
)
12. Wysypać grunt z cylindra do pojemnika
13. Do gruntu używanego w poprzednim ubijaniu dodać niewielką ilość wody i
dokładnie wymieszać
14. Powtórzyć czynności wg pkt. 4 – 12
15. Powtarzać cykl ubijania wg pkt. 13 – 14 określając odpowiednio m
wti
i w
i
do
momentu, gdy masa cylindra z gruntem zmaleje; dopuszcza się najwyżej
5 – krotne wykonanie zagęszczenia tej samej próbki gruntu
16. Po zakończeniu ostatniego ubijania wszystkie parowniczki z pobranymi
próbkami z kolejnych ubijań wysuszyć i zwarzyć masę parowniczek z
wysuszonym gruntem – m
st
[g]
17. Wysypać grunt z cylindra do pojemnika, wyczyścić aparat Proctora i
posprzątać stanowisko
18. Wyniki umieścić w tabeli nr 1.
Niezbędne wzory:
Gęstość objętościową ρ wyznaczamy ze wzoru:
=
( /
)
gdzie:
m – masa próbki [g],
V – objętość próbki [cm
3
],
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (
http://www.novapdf.com
)
Wilgotność gruntu w wyznaczamy ze wzoru:
=
−
−
∙
%
gdzie:
m
mt
– masa parowniczki z gruntem wilgotnym [g],
m
st
– masa parowniczki z gruntem suchym [g],
m
t
– masa pustej parowniczki [g],
Gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρ
d
wyznaczamy ze wzoru:
=
∙
+
( /
)
gdzie:
ρ – gęstość objętościowa gruntu [g/cm
3
],
w – wilgotność próbki gruntowej [%],
Dla uzyskanych parametrów sporządzić wykres zależności gęstości objętościowej
szkieletu gruntowego ρ
d
od wilgotności gruntu w (rys. 2).
Rys.2. Wykres zależności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ
d
i wilgotności gruntu w.
Jako wilgotność optymalną w
opt
należy przyjąć wartość wilgotność, która odpowiada
maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ
dmax
.
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (
http://www.novapdf.com
)
Formularz do ćwiczenia nr. 5
Rok; grupa; termin zajęć; data;
…………………………………………………………………………………………………..
Skład zespołu:
1…………………………..
2…………………………..
3…………………………..
4…………………………..
Przykładowe obliczenia dla jednego ubijania
Dane:
d=………. h=………. m
t(c)
=……….. m
wt(c)
=………… m
t(p)
=………….
m
mt(p)
=……….. m
st(p)
=…………
m
m1
=………..
V =………….
ρ =………….
m
w
=………...
m
s
=…………
w =………….
ρ
d
=………….
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (
http://www.novapdf.com
)
Kolejne ubijanie
1
2
3
4
5
Masa cylindra m
t(c)
[g]
Masa cylindra z gruntem m
wt(c)
[g]
Masa gruntu m
mi
= m
wt(c)i
- m
t(c)i
[g]
Objetość cylindra V [cm
3
]
Gęstość objętościowa gruntu ρ [g/cm
3
]
Oznaczenie (numeracja) parowniczki
Masa parowniczki m
t(p)
[g]
Masa parowniczki z gruntem wilgotnym m
mt(p)
[g]
Masa parowniczki z gruntem suchym m
st(p)
[g]
Masa wody w guncie m
w
= m
mt(p)
- m
st(p)
[g]
Masa szkieletu gruntowego m
s
= m
st(p)
- m
t(p)
[g]
Wilgotność w [%]
Gęstość obj. szkieletu gruntowego ρ
d
[g/cm3]
Tabela wyników:
Wykres:
Wnioski końcowe:
Podpis prowadzącego
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (
http://www.novapdf.com
)