Badania makroskopowe gruntów budowlanych 

1. WSTĘP 

Gruntem  budowlanym  nazywamy  część  skorupy  ziemskiej  mogącą  współdziałać  z  obiektem 

budowlanym,  stanowiącą  jego  element  lub  służącą  jako  tworzywo  do  wykonywania  z  niego 
budowli ziemnych. Badaniami makroskopowymi nazywa się przybliżone określenie rodzaju gruntów 
i ich cech fizycznych bez pomocy przyrządów. 

 
Badania makroskopowe należy stosować: 

a)  jako badania polowe w terenie, 
b) jako  wstępne  badania  w  laboratorium  w  celu  właściwego  wyznaczania  próbek  do 

szczegółowych badań laboratoryjnych, 

c)  w  badaniach  laboratoryjnych  w  celu  porównania  rodzaju  i  stanu  badanych  próbek  użytych 

do innych badań laboratoryjnych. 

Badania makroskopowe mają na celu określenie następujących cech gruntów: 

1)  rodzaju i nazwy, 
2)  stanu, 
3)  barwy, 
4)  wilgotności, 
5)  zawartości węglanu wapnia 

2. OKREŚLENIE RODZAJU I NAZWY GRUNTÓW 

2.1. Wstępne ustalenie spoistości gruntu 

Grunt  należy  określać  jako  spoisty,  jeżeli  po  wyschnięciu  do  stanu  powietrzno  suchego  tworzy 
zwarte grudki. 
Grunt  należy  określać  jako  niespoisty,  jeżeli  po  wyschnięciu  do  stanu  po  wietrzno  suchego 

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

Charakterystyka porównawcza niektórych cech gruntów spoistych i niespoistych: 

a. Iły  silnie  nawodnione  przy  stopniowym  wysychaniu  zmieniają  swój  stan  przechodząc  w  ciało 

stałe. Grunty piaszczyste nie wykazują żadnej spoistości przy dowolnym nasyceniu wodą. 

b. Grunty  ilaste  przy  wysychaniu  zmniejszają  swoją  objętość,  kurczą  się,  natomiast  grunty 

piaszczyste nie wykazują skurczu przy wysychaniu. 

c.    Grunty  piaszczyste  mają  zdolność  filtracyjną  w  zależności  od  wielkości  ziaren  mniejszą  lub 

większą , natomiast przepuszczalność iłów jest znikoma. 

d.    Grunty  ilaste,  jeżeli  nie  znajdują  się  w  stanie  płynnym  wykazują  w  miarę  wysychania  coraz 

większą przyczepność wzajemną między cząstkami, czyli spójność. 

2.2. Oznaczanie rodzaju i nazwy gruntów spoistych 

Rozróżnia  się  cztery  rodzaje  gruntów  spoistych:  mało  spoiste,  średnio  spoiste,  spoiste  zwięzłe  i 

bardzo  spoiste.  Każdy  rodzaj  obejmuje  trzy  grunty o różnej zawartości frakcji piaskowej: grunty 
piaszczyste  (grupa I), pośrednie (grupa II) i pylaste (grupa III). Istnieją dwie metody oznaczania 
rodzaju  gruntu:  próba  wałeczkowania  i  próba  rozmakania,  oraz  jedna  metoda  oznaczania 
zawartości  frakcji  piaskowej:  próba  rozcierania  w  wodzie.  Rodzaj  i  nazwę  gruntu  określamy  na 
podstawie  zestawienia  wyników  próby  wałeczkowania  (i  ewentualnie  rozmakania)  z  wynikiem 
próby  rozcierania  w  wodzie.  Należy  w  tym celu użyć tabeli 1.1. Każdy rodzaj gruntu jest w niej 
reprezentowany  przez  jeden  poziom  (wiersz),  natomiast  kolumny  3,  4  i  5  odpowiadają  trzem 
wspomnianym  grupom  zawartości  frakcji  piaskowej.  Nazwę  danego  gruntu  odczytujemy  na 
skrzyżowaniu odpowiedniego wiersza i kolumny. 

2.2.1. Próba wałeczkowania 

Z  przeznaczonej  do  badań  grudki  gruntu  bez  frakcji  kamienistej  i  żwirowej,  należy  uformować 

kulkę  o  średnicy  7  mm.  Kulkę  należy  położyć  na  wyprostowanej  dłoni  i  nasadą  drugiej  dłoni 
wałeczkować grunt nieznacznie uciskając. 

Wałeczkować  należy  z  szybkością  około  2  obrotów  na  sekundę  aż  do  otrzymania  wałeczka  o 

średnicy  około  3  mm.  Jeżeli  wałeczek  nie  wykazuje  uszkodzeń,  należy  ugnieść  go  i  ponownie 
uformować  kulkę  oraz  powtórzyć  wałeczkowanie.  Czynność  tę  należy  powtarzać  tak  długo,  aż 
wałeczek  po  uzyskaniu  średnicy  3  mm  wykazuje  spękania,  rozwarstwienia  lub  rozsypuje  się. 
Rodzaj uszkodzeń oraz wygląd wałeczka według kolumny 6 w tabeli 1.1 określa rodzaj gruntu. 

Próbę  wałeczkowania  należy  przeprowadzić  przynajmniej  na  dwóch  próbkach  (kulkach),  a  w 

przypadku wyraźnej niezgodności wyników - dodatkowo na trzeciej próbce. 

2.2.2. Próba rozcierania gruntu w wodzie 

Grudkę gruntu przeznaczonego do badań należy rozcierać między dwoma palcami zanurzonymi w 

wodzie. Jeżeli podczas wykonywania próby pozostaje pomiędzy palcami dużo ziaren piasku - grunt 
należy  zaliczyć  do  grupy  I,  jeżeli  wyczuwa  się  tylko  pojedyncze  ziarna  -  do  grupy  II,  gdy  nie 
pozostają ziarna piasku -do grupy III (kolumny 3 - 5 w tabeli 1). 

2.2.3. Próba rozmakania 

Z  przeznaczonego  do  badań  gruntu  należy  pobrać  grudkę  o  średnicy  10÷15  mm  i  wysuszyć  do 

stałej  masy  w  temperaturze  105  +  110°C.  Tak  przygotowaną  grudkę  należy  umieścić  na  siatce  o 
wymiarach  boków  oczek  kwadratowych  5  mm  i  zanurzyć  całkowicie  w  wodzie.  Czas  rozmakania 
grudki mierzy się od chwili zanurzenia w wodzie do chwili jej przeniknięcia przez siatkę w wyniku 
rozmoknięcia. 

Tabela 1  

Cechy rozpoznawcze gruntów spoistych 

Rodzaj gruntu, wskaźnik 

plastyczności (Ip) 

Rodzaje i nazwy gruntów 

w zależności od zawartości frakcji piaskowej 

Wyniki badania 

Zawartości frakcji iłowej 

(f

i

) 

Grupa I 

grunty 

piaszczyste 

Grupa II 

grunty 

pośrednie 

Grupa III 

grunty     

pylaste 

Próba wałeczkowania 

Próba rozmakania 

Mało spoisty

 

a) I

p

 <5% 

f

i

 < 5%

 

Piasek 

gliniasty

 

Pył piaszczysty

 

Pył

 

Kulka rozpłaszcza się lub 
rozsypuje i grunt nie 
daje się wałeczkować

 

Grudka rozmaka 
natychmiast

 

b) I

p

 = 5- 10% 

f

i 

= 5- 10%

 

Piasek 

gliniasty

 

Pył piaszczysty

 

Pył

 

Wałeczek rozwarstwia 
się podłużnie

 

Grudka rozmaka w 
ciągu 0,5 - 5 minut

 

Średnio spoisty

 

I

p

 =10- 20% 

f

i

 = 10 - 20%

 

Glina 

piaszczysta

 

Glina

 

glina pylasta

 

Od początku do końca 
wałeczkowania 
powierzchnia wałeczka 
bez połysku, wałek pęka 
poprzecznie

 

Grudka rozmaka w 
ciągu 5 - 60 h

 

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 
ciągu 1 - 24 h

 

R

od

z

aj

e

 i

 n

az

w

y 

gr

u

n

tów

 w

 z

al

e

ż

n

oś

c

i 

od

 w

yn

ik

ów

 p

r

ób

y 

w

ał

e

c

z

k

ow

an

ia 

lu

b

 r

o

zm

a

k

a

n

ia

 

 

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 doba

 

 

2.3. Oznaczanie rodzaju gruntów niespoistych 

Do  gruntów  niespoistych  (sypkich)  zalicza  się  grunty  drobnoziarniste  niespoiste  oraz  grunty 

gruboziarniste zawierające do 2% frakcji iłowej. 

Rodzaj  gruntów  niespoistych  należy  określać  zgodnie  z  Tabelą  2,  na  podstawie  wielkości  i 

zawartości  ziaren  poszczególnych  frakcji  ustalonych  makroskopowo  lub  ewentualnie  za  pomocą 
lupy z podziałką. 

Tabela 2 

Rodzaj gruntu niespoistych w zależności od zawartości poszczególnych frakcji 

(dla oceny makroskopowej) 

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 
Piasek pylasty 

< 10 

< 50 

< 50 

Uwagi: 

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

podnoszeniu. 

-Pył  mało  wilgotny  przy  rozcieraniu  między  palcami  zachowuje  się  jak  mąka  kartoflana,  a  palce  pokrywają 

się jasną mączką. W stanie wysuszonym pył roztarty ma wygląd zbliżony do cementu. 

-Gliny  i  iły  w  stanie  mało  wilgotnym  nie  zostawiają  na  palcach  mączki  pylastej.  Gliny  morenowe  zawierają 

najczęściej pojedyncze okruchy skalne i ziarna żwirowe. 

-Grunty  osadzone  w  wodzie  charakteryzują  się  widocznymi  warstewkami  o  różnym  uziarnieniu  i 

odmiennym  zabarwieniu,  np.  iły  warstwowe  maj  ą  ciemne  warstewki  iłowe  i  jaśniejsze  pyłowe;  po 
przełamaniu  grudki  jest  widoczna  w  przekroju  łupliwość  wzdłuż  równoległych  powierzchni  osadzenia  się 
cząstek  w  wodzie.  W  celu  dobrego  rozpoznania  uwarstwień  należy  grunt  wysuszyć  do  stanu  powietrzno 
suchego  i  przez  lekkie  uderzenie  młotkiem  rozkruszyć  daną  próbkę,  spękania  przebiegają  przeważnie 
wzdłuż uwarstwień, które na skutek tego są dobrze widoczne. 

3. OZNACZANIE STANU GRUNTÓW SPOISTYCH 

Stan  gruntów  spoistych  należy  oznaczać  na  podstawie  liczby  kolejnych  wałeczkowań  tej  samej 

kulki gruntu biorąc pod uwagę, ile razy uzyskano wałeczek o średnicy 3 mm bez jego uszkodzenia. 

Wałeczkowanie  należy  przerwać,  gdy  na  powierzchni  wałeczka  występują  wyraźne  poprzeczne 

spękania, a wałeczek długości 4÷5 cm podnoszony za je, den koniec pęka pod swoim ciężarem lub 
gdy  wałeczek  popękał  na  kilka  oddzielnych  kawałków.  Wałeczkowanie  należy  również  przerwać, 
gdy wałeczek rozwarstwia się lub rozsypuje. 

Stan gruntu i stopień plastyczności wyznacza się z nomogramu na Rys.1, w zależności od rodzaju 

badanego gruntu. 

 

 

Rys.1. Nomogram do oznaczania stanu gruntów spoistych 

 

Stany nie objęte nomogramem określa się następująco: 
a) stan półzwarty - gdy z gruntu można uformować kulkę, lecz wałeczek pęka podczas pierwszego 

wałeczkowania, 

b) stan zwarty - gdy z gruntu nie można uformować kulki, 
c)  stan  płynny  -  gdy  liczba  wałeczkowań  przekracza  wartość  maksymalną  przewidzianą 

w nomogramie dla danego rodzaju. 

Należy  pamiętać,  że  niemożność  uformowania  kulki  lub  jej  rozpad  podczas  pierwszego 

wałeczkowania  mogą  być  związane  z  bardzo  małą  spoistością  gruntu  lub  jej  całkowitym  brakiem 
(por.  punkt  2.1.  Wstępne  ustalenie  spoistości  gruntu).  W  takiej  sytuacji  grunt  należy  określić  jako 
niespoisty. 

4. OKREŚLANIE BARWY GRUNTU 

Barwę  gruntu  należy  określać  na  przełomie  gruntu  o  naturalnej  wilgotności.  W  opisie  barwy 

gruntu  należy  podać  najpierw  odcień  i  intensywność  barwy,  a  następnie  barwę  podstawową  np. 
jasnożółta  -  szara.  Przy  występowaniu  kilku  barw  należy  podać  charakter  ich  występowania,  np. 
zielona z czerwonymi smugami. 

5. OKREŚLANIE WILGOTNOŚCI 

Grunt należy określić jako: 
a)  suchy,  jeżeli  grudka  gruntu  przy  zgniataniu  pęka,  a  w  stanie  rozdrobnionym  nie  wykazuje 

zawilgocenia, 

b)  mało  wilgotny,  jeżeli  grudka  gruntu  przy  zgniataniu  odkształca  się  plastycznie,  lecz  papier 

filtracyjny lub ręka nie stają się wilgotne, 

c) wilgotny, jeżeli papier filtracyjny lub ręka przyłożona do gruntu stają się wilgotne, 
d) mokry, jeżeli przy ściskaniu gruntu w dłoni odsącza się z niego woda, 
e) nawodniony -jeżeli woda odsącza się z gruntu grawitacyjnie. 

6. OZNACZANIE WĘGLANU WAPNIA CaCO3 

Próbkę  gruntu  przeznaczonego  do  badań  należy  zwilżyć  kilkoma  kroplami  20%  roztworu  kwasu 

solnego,  a  następnie  obserwując  reakcję  gruntu  należy  na  podstawie  Tabeli  3  ustalić  zawartość 
CaCO

3

. 

Tabela 3  

Zawartość węglanu wapnia w gruntach budowlanych 

Zawartość CaCC>3 w % 

Reakcja gruntu w środowisku HC1 

>5 

burzy się intensywnie i długo                (>20 s) 

3 do 5 

burzy się intensywnie, lecz krótko        (< 20 s) 

1 do 3 

burzy się słabo i krótko                         (< 20 s) 

< 1 

ślady lub brak wydzielania gazu 

7. DODATKOWE BADANIA MAKROSKOPOWE 

Oprócz  opisanych  wcześniej  cech  makroskopowych  gruntu  niejednokrotnie  określa  się 

dodatkowo: 

a.    Stopień  obtoczenia  ziaren  dla  gruntów  kamienistych,  żwirowych  i  pospółek.  Z  uwagi  na 

obtoczenie określa się ziarna jako: ostrokrawędziste, kanciaste, słabo obtoczone, dobrze obtoczone. 

b.  Makrostrukturę i makroteksturę gruntu. Przez makrostrukturę gruntu rozumie się wszystkie 

makroskopowe  cechy  gruntów  rozpoznawalne  gołym  okiem:  wymiary  i  kształt  elementów 
makrostrukturalnych (bloków, ziaren itp.), makroszczelinowatość,  makroporowatość. 

Najczęściej spotykane typy makrostruktur: ziarnista, słupkowa, łuskowa, pryzmatyczna i płytkowa 

(dwie  ostatnie są najczęściej  spotykane w gruntach spoistych). Makrotekstura gruntu to wszystkie 
cechy przestrzennego ułożenia elementów makrotekstury.  

Najczęściej  spotykane  makrotekstury:  brukowa  -  ziarna  i  okruchy  skalne  przylegają  do  siebie, 

pseudoporfirowa - w gruncie drobnoziarnistym znajdują się większe ziarna, jednorodna - ziarna są o 
jednakowych  wymiarach  lub  zbliżonych,  warstwowa  -w  gruncie  występują  przewarstwienia  o 
różnym układzie granulometrycznym, bezładna - brak jakiegokolwiek widocznego warstwowania. 

c.  Skład  mineralny. W niektórych przypadkach możliwe jest makroskopowe oszacowanie składu 

mineralnego gruntów niespoistych (piasków, żwirów), kamienistych i skalistych. 

8. OPISOWA CHARAKTERYSTYKA PRÓBEK GRUNTÓW 

Przy  makroskopowym  rozpoznaniu  gruntów  spoistych  należy  określenie  ich  rodzaju  uzupełnić 

opisem  przewarstwień,  domieszek,  zanieczyszczeń  oraz  typowych  cech  wtórnych,  np.  glina 
piaszczysta z laminatami iłu itp. 

9. ZABEZPIECZENIE PRÓBEK PO BADANIU 

Próbki  gruntu  powinny  być  natychmiast  po  zbadaniu  zaparafinowane  celem  zabezpieczenia  ich 

przed  wysychaniem  (utratą  naturalnej  wilgotności).  Wyniki  przeprowadzonych  badań  należy 
wpisać do specjalnych formularzy.