S
PIS TREŚCI
M
A K R O S K O P O W E B A D A N I A G R U N T Ó W
..........................................................2
1. Oznaczanie nazwy gruntów .....................................................................................2
2. Określanie barwy gruntu..........................................................................................4
3. Określanie wilgotności gruntów ..............................................................................4
4. Określanie stanu gruntów spoistych ........................................................................5
5. Oznaczanie zawartości węglanu wapnia..................................................................5
O
ZNACZENIE SKŁADU GRANULOMETRYCZNEGO GRUNTÓW NIESPOISTYCH ZA
POMOCĄ ANALIZY SITOWEJ
............................................................................................6
O
Z N A C Z A N I E G Ę S T O Ś C I O B J Ę T O Ś C I O W E J O R A Z
P O R O W A T O Ś C I
G R U N T U
.
S
TOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA GRUNTU NIESPOISTEGO
......................................7
Oznaczanie gęstości objętościowej gruntu i gęstości objętościowej szkieletu
gruntowego w cylindrze...............................................................................................7
Określenie porowatości i wskaźnika porowatości gruntu ...........................................8
Oznaczanie stopnia zagęszczenia gruntów niespoistych .............................................8
O
ZNACZANIE WILGOTNOŚCI NATURALNEJ ORAZ
GRANIC KONSYSTENCJI GRUNTU
.
S
TOPIEŃ
PLASTYCZNOŚCI GRUNTU SPOISTEGO
..........................................................10
Oznaczanie wilgotności gruntu..................................................................................10
Oznaczanie granicy plastyczności .............................................................................11
Oznaczanie granicy płynności wg Casagrandego......................................................11
Określenie stopnia plastyczności i stanu gruntu spoistego.......................................12
O
ZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA WODOPRZEPUSZCZALOŚCI GRUNTÓW SYPKICH
W
APARACIE
ITB-ZW...................................................................................................13
O
ZNACZANIE PĘCZNIENIA GRUNTU W APARACIE
W
ASILIEWA
..................................14
O
ZNACZANIE KAPILARNOŚCI BIERNEJ
........................................................................15
O
ZNACZANIE WILGOTNOŚCI OPTYMALNEJ
.................................................................17
O
ZNACZANIE ŚCIŚLIWOŚCI GRUNTU
............................................................................19
O
ZNACZANIE WYTRZYMAŁOŚCI GRUNTU NA ŚCINANIE W APARACIE
BEZPOŚREDNIEGO ŚCINANIA
........................................................................................21
O
ZNACZANIE WYTRZYMAŁOŚCI GRUNTU NA ŚCINANIE W APARACIE
TRÓJOSIOWEGO ŚCISKANIA
..........................................................................................23
W
YKAZ LITERATURY I NORM
.......................................................................................25
M
A K R O S K O P O W E B A D A N I A G R U N T Ó W
Uwagi wstępne
Badania makroskopowe – polegają na określeniu nazwy gruntu oraz wybranych jego cech
fizycznych bez pomocy przyrządów.
1. Oznaczanie nazwy gruntów
1.1. Oznaczanie nazwy gruntów mineralnych
Aby oddzielić grunty spoiste od niespoistych (sypkich) uformować na dłoni kulkę o
ś
rednicy 7-8 mm.
•
Jeśli się nie uda (kulka rozsypuje się) grunt zaliczyć do niespoistych.
•
Jeśli kulka da się uformować zanurzyć grudkę gruntu w wodzie:
-
jeśli podczas zanurzania kulka rozpada się grunt zaliczyć do
niespoistych,
-
jeśli nie rozpada się grunt zaliczyć do spoistych.
a) Oznaczanie nazwy gruntów niespoistych (sypkich)
Oszacować wzrokowo wielkości i ilości ziarn poszczególnych frakcji zgodnie
z tabelą 1
Tab. 1. Określanie rodzaju i nazwy gruntów niespoistych
Zawartość frakcji w procentach
Dodatkowe kryteria
Rodzaj gruntu
>2mm
>0,5mm
>0,25
(d
50
– średnica zastępcza*)
świr
>50
Pospółka
50÷10
>50
Piasek gruby
<10
>50
d
50
> 0,5mm
Piasek średni
<10
<50
>50
0,5mm
≥
d
50
> 0,25mm
Piasek drobny
<10
<50
<50
d
50
≤
0,25mm
Piasek pylasty
<10
<10
<10
f
π
= 10÷30%
* średnica ziarn, których zawartość w próbce wraz z mniejszymi wynosi 50%
b) Oznaczanie nazwy gruntów spoistych
Wykonać próbę wałeczkowania:
•
pobrać grudkę gruntu ze środka większej bryły (ze środka słoiczka);
w przypadku gruntu suchego naleŜy grudkę lekko zwilŜyć
•
uformować palcami kulkę o średnicy 7 mm
•
z kulki uformować wałeczek: połoŜyć kulkę na wyprostowanej dłoni
i nieznacznie naciskając palcami drugiej dłoni przesuwać je wzdłuŜ
z szybkością około 2 razy na sekundę aŜ wałeczek osiągnie średnicę 3 mm
•
zgnieść wałeczek ponownie w kuleczkę i czynność wałeczkowania powtarzać,
aŜ kolejny wałeczek wykazuje spękania i łamie się przy podniesieniu go
w palcach do góry
•
podczas wałeczkowania naleŜy obserwować:
-
rodzaj spękań (podłuŜne czy poprzeczne)
-
wygląd powierzchni wałeczka (czy i kiedy nabiera połysku)
•
na podstawie wyglądu wałeczka określić rodzaj gruntu (stopień spoistości)
zgodnie z tabelą 2
Wykonać próbę rozcierania w wodzie
•
grudkę gruntu rozetrzeć między dwoma palcami zanurzonymi w wodzie
•
określić rodzaj gruntu (w zaleŜności od zawartości frakcji piaskowej) zgodnie
z tabelą 2
Tab. 2. Określanie rodzaju i nazwy gruntów spoistych
Rodzaje i nazwy gruntów
w zaleŜności od zawartości frakcji piaskowej
Grupa I
Grupa II
Grupa III
Grunty
piaszczyste
Grunty
pośrednie
Grunty
pylaste
f
p
>50%
f
p
>30%
f
p
<30%
Rodzaj gruntu
Wskaźnik
plastyczności
Zawartość frakcji
iłowej
f
π
<30%
f
π
>30%
f
π
>50%
Rozpoznawanie stopnia
spoistości gruntu
próba wałeczkowania
Mało spoisty
I
p
= 0-10%
f
i
= 5-10%
piasek
gliniasty
Pg
pył
piaszczysty
Π
Π
Π
Π
p
pył
Π
Π
Π
Π
Kulka rozpłaszcza sie lub
rozsypuje (grunt nie daje się
wałeczkować); lub wałeczek
rozwarstwia się podłuŜnie
Średnio spoisty
I
p
= 10-20%
f
i
= 10-20%
glina
piaszczysta
Gp
glina
G
glina
pylasta
G
ππππ
Od początku do końca
wałeczkowania powierzchnia
wałeczka bez połysku;
wałeczek pęka poprzecznie
Zwięzło spoisty
I
p
= 20-30%
f
i
= 20-30%
glina
piaszczysta
zwięzła
G
pz
glina
zwięzła
Gz
glina
pylasta
zwięzła
G
ππππ
z
Wałeczek początkowo bez
połysku, przy końcu
wałeczkowania z połyskiem;
pęka poprzecznie
Bardzo spoisty
I
p
> 30%
f
i
> 30%
ił
piaszczysty
Ip
ił
I
ił
pylasty
I
ππππ
Kulka i wałeczek od początku z
połyskiem, wałeczek pęka
poprzecznie
Rozpoznawanie
zawartości frakcji
piaskowej
próba rozcierania
w wodzie
Między palcami
pozostaje duŜo
ziarn piasku
Wyczuwa się
pojedyncze ziarna
Nie wyczuwa się
ziarn piasku
1.2. Określanie nazwy gruntów organicznych
Nazwę gruntów organicznych naleŜy ustalić na podstawie oznaczonej orientacyjnie
zawartości części organicznych oraz cech makroskopowych.
R
ODZAJE GRUNTÓW ORGANICZNYCH
:
-
grunty próchniczne: zawierają 2-5% części organicznych; oznaczenie rodzaju
wykonać jak dla gruntów mineralnych dodając, Ŝe jest to grunt próchniczny np.
piasek gliniasty próchniczny
-
namuły: zawierają 5-30% części organicznych; odróŜnia się po gnilnym zapachu,
ciemnej barwie, duŜej liczbie wałeczkowań przy pozornie niewielkiej wilgodności
gruntu
-
torfy: zawierają powyŜej 30% części organicznych; mają charakterystyczną
strukturę i teksturę włóknistą i porowatą; zawierają pewną ilość nierozłoŜonej
substancji organicznej
-
gytie: zawierają części organiczne oraz węglan wapnia (burzą z HCl)
2. Określanie barwy gruntu
Barwę gruntu określić na przełamie bryłki gruntu o wilgotności naturalnej.
Podać intensywność i odcień barwy (w razie potrzeby), a następnie barwę podstawową
(dominującą), np. barwa jasnozielono-brązowa. UŜywać w miarę moŜliwości nazw kolorów
podstawowych w skali barw.
3. Określanie wilgotności gruntów
Wilgotność gruntu określić na podstawie tabeli 3
Tab. 3. Określanie makroskopowe wilgotności gruntów
Wilgotność gruntu
Cechy gruntu
SUCHY
grunt niespoisty stanowi suchy proszek; grudka gruntu spoistego
przy zgniataniu pęka, a po rozdrobnieniu daje suchy proszek,
MAŁO WILGOTNY
grudka gruntu spoistego przy zgniataniu odkształca się plastycznie,
lecz papier lub ręka przyłoŜone do gruntu nie stają się wilgotne,
WILGOTNY
grunt zostawia ślad wilgoci na papierze lub dłoni,
MOKRY
przy ściskaniu grudki w dłoni z gruntu odsącza się woda
NAWODNIONY
woda odsącza się z gruntu grawitacyjnie
4. Określanie stanu gruntów spoistych
Wykonać próbę wałeczkowania:
•
z grudki gruntu o wilgotności naturalnej (nie wolno zwilŜać gruntu!)
uformować kulkę o średnicy 7 mm i wykonać wałeczkowanie w taki sposób jak
przy oznaczaniu rodzaju gruntu spoistego (patrz pkt.1.1. b))
•
zapisać liczbę wałeczków wykonanych z tej samej kulki, które nie popękały
(bez ostatniego popękanego wałeczka)
•
powtórzyć badanie na trzech oddzielnych grudkach gruntu; za miarodajną
przyjąć najwyŜszą uzyskaną liczbę wałeczkowań
Tab. 4. Stany gruntu spoistego
Stan gruntu spoistego
Liczba wałeczkowań
ZWARTY
nie moŜna uformować kulki
PÓŁZWARTY
moŜna uformować kulkę, lecz wałeczek pęka podczas 1-go wałeczkowania
Rodzaj gruntu
mało spoisty
ś
rednio spoisty
zwięzło spoisty
bardzo spoisty
TWARDOPLASTYCZNY
1
<2
<3
<5
PLASTYCZNY
2
2-4
3-7
5-10
MIĘKKOPLASTYCZNY
>2
>4
>7
>10
PŁYNNY
grunt zachowuje się jak ciecz
5. Oznaczanie zawartości węglanu wapnia
Grudkę badanego gruntu wyłoŜyć na szklaną podstawkę i skropić 20-procentowym
roztworem kwasu solnego. Obserwować zachodzącą reakcję:
Reakcja gruntu
Zawartość węglanów
(CaCO
3
)
Grunt nie burzy się, lub wykazuje tylko ślady reakcji
<1%
I klasa
Grunt burzy się słabo i krótko
1-3%
II klasa
Grunt burzy się intensywnie lecz krótko
3-5%
III klasa
Grunt burzy się intensywnie i długo
>5%
IV klasa
Jeśli burzą tylko pojedyncze ziarna gruntu (np. niekiedy w przypadku gruntów
niespoistych), fakt ten naleŜy odnotować.
O
ZNACZENIE SKŁADU GRANULOMETRYCZNEGO
GRUNTÓW NIESPOISTYCH
ZA POMOCĄ ANALIZY SITOWEJ
Uwagi wstępne
Analiza sitowa – wydzielenie poszczególnych frakcji gruntu za pomocą jego przesiania
przez komplet sit.
Wykonanie oznaczenia
•
Skompletować zestaw sit o następujących wymiarach oczek kwadratowych
np.: 7.0, 2.0; 1.6; 0.8; 0.63; 0.40; 0.32; 0.20; 0.16; 0.10; 0.071 lub 0.063mm.
Ustawić sita na wstrząsarce.
•
Przygotować próbkę gruntu (wysuszonego do stałej masy w temperaturze 105-
110°C) o masie:
- dla piasku drobnego
200 ÷ 250g
- dla piasku średniego
250 ÷ 300g
- dla piasku grubego, pospółki i Ŝwiru
500 ÷5000g
•
Wsypać próbkę na sito i uruchomić wstrząsarkę na 5 minut.
•
Po zakończeniu przesiewania pozostałości znajdujące się na poszczególnych
sitach zwaŜyć z dokładnością:
- 0,01g – jeśli masa waŜonej frakcji nie przewyŜsza 50g,
- 0,1g – jeśli masa waŜonej frakcji jest większa niŜ 50g.
Opracowanie wyników
Zawartość poszczególnych frakcji Z
i
[%]
100
*
s
i
i
m
m
Z
=
gdzie:
m
i
– masa frakcji gruntu pozostałej na sicie [g]
m
s
– masa cząstek pobranych do analizy [g]
RóŜnica pomiędzy masą próbki gruntu m
s
a sumą mas wszystkich frakcji nie powinna
przekraczać 0,5% wartości m
s
. RóŜnicę tę naleŜy rozdzielić na wszystkie frakcje,
proporcjonalnie do ich mas.
Otrzymane wartości Z
i
nanieść na wykres uziarnienia gruntu (Załącznik 1).
Na podstawie krzywej uziarnienia wyznaczyć średnice zastępcze d
10
, d
30
, d
50
, d
60
.
Następnie
naleŜy:
-
obliczyć wskaźnik róŜnoziarnistości gruntu (U)
-
obliczyć wskaźnik krzywizny uziarnienia (c)
-
obliczyć współczynnik filtracji wg Hazena (k)
-
określić rodzaj gruntu sypkiego
O
Z N A C Z A N I E G Ę S T O Ś C I O B J Ę T O Ś C I O W E J
O R A Z
P O R O WAT O Ś C I G R U N T U
.
S
TOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA GRUNTU NIESPOISTEGO
Oznaczanie gęstości objętościowej gruntu i gęstości
objętościowej szkieletu gruntowego w cylindrze
Uwagi wstępne
Gęstość objętościowa gruntu (
ρρρρ
) – stosunek masy próbki gruntu do objętości próbki.
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego (
ρρρρ
d
) – stosunek masy szkieletu gruntowego w
próbce gruntu do objętości próbki.
Wykonanie oznaczenia
•
ZwaŜyć cylinder z dokładnością
±
1g (m
t
).
•
Cylinder równomiernie wypełnić gruntem o wilgotności naturalnej.
•
ZwaŜyć cylinder z gruntem z taką samą dokładnością (m
mt
).
•
Określić objętość gruntu w cylindrze (V).
•
Oznaczyć wilgotność badanego gruntu (zgodnie z odpowiednią instrukcją).
Opracowanie wyników
Gęstość objętościowa gruntu
ρρρρ
[g/cm
3
]
p
t
mt
V
m
m
−
=
ρ
gdzie:
m
mt
– masa cylindra z gruntem [g]
m
t
– masa cylindra pustego [g]
V
– objętość gruntu w cylindrze [cm
3
]
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego
ρρρρ
d
[g/cm
3
]
w
d
+
•
=
100
100
ρ
ρ
gdzie:
ρ
– gęstość objętościowa gruntu [g/cm
3
]
w – wilgotność gruntu [%]
Otrzymane wartości porównać z wartościami przeciętnymi dla badanego gruntu (wg
literatury - np. PN-81/B 03020).
Określenie porowatości i wskaźnika porowatości
gruntu
Porowatość gruntu (n) – stosunek objętości porów w próbce gruntu do całkowitej objętości
próbki.
Obliczenie porowatości
s
d
s
n
ρ
ρ
ρ
−
=
gdzie:
ρ
d
– gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm
3
]
ρ
s
– gęstość właściwa szkieletu gruntowego (wg literatury - np. PN-81/B 03020) [g/cm
3
]
Wskaźnik porowatości gruntu (e) – stosunek objętości porów w próbce gruntu do objętości
szkieletu gruntowego.
Obliczenie wskaźnika porowatości
d
d
s
e
ρ
ρ
ρ
−
=
gdzie:
ρ
d
– gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm
3
]
ρ
s
– gęstość właściwa szkieletu gruntowego (wg literatury - np. PN-81/B 03020) [g/cm
3
]
Oznaczanie stopnia zagęszczenia gruntów niespoistych
Uwagi wstępne
Stopień zagęszczenia (I
D
) – stosunek zagęszczenia istniejącego w warunkach naturalnych do
największego moŜliwego zagęszczenia danego gruntu.
Wykonanie oznaczenia
•
Wyznaczyć wewnętrzną objętość cylindra (V) przez pomiar suwmiarką jego
wysokości i wewnętrznej średnicy.
•
ZwaŜyć cylinder z dokładnością
±
1g (m
t
).
•
Wysuszony piasek wsypać luźno do cylindra przez lejek - lejek oparty
początkowo o dno cylindra, podnosić stopniowo w miarę napełniania cylindra,
trzymając go stale na powierzchni nasypywanego gruntu. Po napełnieniu całego
cylindra nie ubijając gruntu wyrównać noŜem powierzchnię równo z krawędzią
cylindra.
•
ZwaŜyć cylinder z gruntem z taką samą dokładnością (m
mt
).
•
Przeprowadzić zagęszczanie gruntu - ustawić tłok na powierzchni gruntu w
cylindrze i uderzać widełkami wibracyjnymi o ścianki naczynia, mierząc co 30
sekund za pomocą suwmiarki zagłębienie tłoka do czasu, aŜ kolejne pomiary
nie wykaŜą zmian.
•
Zanotować zagłębienie tłoka (
∆
h) [cm].
Opracowanie wyników
Obliczyć maksymalny i minimalny wskaźnik porowatości
e
max
– maksymalny wskaźnik porowatości, wyznaczony dla minimalnej gęstości
objętościowej szkieletu gruntowego przy najluźniejszym ułoŜeniu ziarn -
ρ
d min
V
m
m
t
mt
d
−
=
min
ρ
min
min
max
d
d
s
e
ρ
ρ
ρ
−
=
e
min
– minimalny wskaźnik porowatości, wyznaczony dla maksymalnej gęstości
objętościowej szkieletu gruntowego przy najściślejszym ułoŜeniu ziarn -
ρ
d max
V
V
m
m
t
mt
d
∆
−
−
=
max
ρ
max
max
min
d
d
s
e
ρ
ρ
ρ
−
=
Obliczyć stopień zagęszczenia
min
max
max
e
e
e
e
I
D
−
−
=
gdzie:
e – porowatość gruntu w stanie naturalnym
Na podstawie stopnia zagęszczenia podać stan zagęszczenia gruntu niespoistego.
O
ZNACZANIE WILGOTNOŚCI NATURALNEJ
ORAZ
GRANIC KONSYSTENCJI GRUNTU
.
S
TOPIEŃ
PLASTYCZNOŚCI GRUNTU SPOISTEGO
Oznaczanie wilgotności gruntu
Uwagi wstępne
Wilgotność (w) – stosunek masy wody zawartej w danej próbce gruntu do masy tej próbki
wysuszonej w temperaturze 105-110°C, wyraŜony w procentach.
Wilgotność naturalna (w
n
) – wilgotność charakteryzująca zawartość wody w gruncie
w warunkach naturalnych. Do jej oznaczenia powinny być uŜyte próbki o wilgotności
naturalnej (NW) albo próbki o naturalnej strukturze (NNS).
Wykonanie oznaczenia
•
ZwaŜyć puste naczynka wagowe z dokładnością do 0,01g (m
t
)
•
Z gruntu przeznaczonego do badania pobrać dwie próbki, kaŜdą o masie około:
-
30g dla gruntów spoistych
-
50g dla piasków
-
500g dla gruntów gruboziarnistych
•
Próbki umieścić w naczyniach wagowych i zwaŜyć z taką samą dokładnością
(m
mt
)
•
Wysuszyć próbki w temperaturze 105-110º do stałej masy. Czas suszenia
wynosi około:
-
8 godz. dla gruntów sypkich
-
24 godz. dla gruntów spoistych
•
Po wysuszeniu i wystudzeniu zwaŜyć ponownie (m
st
)
Opracowanie wyników
Wilgotność gruntu (w)
:
100%
m
m
m
m
w
t
st
st
mt
•
−
−
=
gdzie:
m
mt
– masa naczynka z gruntem wilgotnym [g]
m
st
– masa naczynka z gruntem suchym [g]
m
t
– masa naczynka pustego [g
]
Jako wynik ostateczny przyjąć średnią arytmetyczną z dwóch oznaczeń, jeśli róŜnica
uzyskanych wartości nie przekroczy 5% wartości średniej.
W przypadku większej róŜnicy naleŜy przeprowadzić dwa dodatkowe oznaczenia
i jako wynik ostateczny przyjąć średnią arytmetyczną z trzech najmniej róŜniących się
wartości.
Oznaczanie granicy plastyczności
Uwagi wstępne
Granica plastyczności (w
P
) – wilgotność w procentach jaką ma grunt, gdy przy kolejnym
wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3 mm; jest to wilgotność graniczna
między stanem półzwartym i twardoplastycznym.
Wykonanie oznaczenia
•
Z jednorodnego gruntu w stanie plastycznym uformować kulkę o średnicy
około 7 mm i wałeczkować na dłoni, aŜ wałeczek uzyska średnicę około 3mm.
•
Jeśli wałeczek w tym czasie nie popękał, z wałeczka ponownie uformować
kulkę i wałeczkować ją jak poprzednio. Czynność powtarzać tak długo, aŜ przy
kolejnym wałeczkowaniu wałeczek popęka, a podniesiony za jeden koniec
rozpadnie się.
•
Spękany wałeczek włoŜyć do naczynka wagowego i zamknąć pokrywką.
•
Powtórzyć czynność na kolejnych kulkach gruntu tyle razy, aby zebrać
w dwóch naczynkach po 5-7g gruntu.
•
Oznaczyć wilgotność próbek (popękanych wałeczków).
Opracowanie wyników
Wartość
granicy plastyczności (w
P
) obliczyć jako średnią arytmetyczną obu oznaczeń
wilgotności.
I
II
P
w +w
w
2
=
RóŜnica oznaczenia wilgotności obu próbek nie powinna przekroczyć 10% wartości
ś
redniej. W przypadku większej róŜnicy naleŜy przeprowadzić dwa dodatkowe oznaczenia
i jako wartość
w
P
przyjąć średnią arytmetyczną trzech najmniej róŜniących się wartości.
Oznaczanie granicy płynności wg Casagrandego
Uwagi wstępne
Granica płynności (w
L
) – wilgotność w procentach masy gruntowej umieszczonej
w aparacie Casagrandego w momencie, gdy wykonana w niej bruzda zlewa się przy
dwudziestym piątym uderzeniu miseczki o podstawę, na długości 10 mm i wysokości 1mm;
jest to wilgotność graniczna między stanem miękkoplastycznym i płynnym.
Wykonanie badania
Przygotowanie gruntu:
•
Około 100g gruntu o wilgotności naturalnej (w
n
) zalać wodą destylowaną na
ok. 20 godzin.
•
Namoczony grunt rozetrzeć na jednolitą pastę, usuwając z niej jednocześnie
ziarna gruntu o średnicy większej od 2,0 mm;
Wykonanie pojedynczego oznaczenia
•
Cienkimi warstwami noŜem, usuwając pęcherzyki powietrza, wypełnić pastą
przednią część miseczki aparatu Casagrandego, tworząc powierzchnię wklęsłą
o maksymalnej grubości 9 mm. Łączna masa miseczki i gruntu powinna
wynosić 210
±
1g.
•
ZałoŜyć miseczkę do aparatu. Wysokość zawieszenia powinna wynosić 10 mm.
•
Za pomocą rylca skierowanego prostopadle do dna miseczki wykonać w paście
bruzdę prostopadle do osi obrotu napędu miski.
•
Po włączeniu aparatu określić liczbę uderzeń miseczki o gumową podstawę do
momentu połączenia się bruzdy na długości 10mm i wysokości 1 mm.
•
W miejscu połączenia się bruzdy pobrać do naczynka wagowego próbkę o
masie ok. 10 g do oznaczenia wilgotności.
Wykonanie całego badania
•
Badanie powtarzać, zmieniając kaŜdorazowo wilgotność pasty (dodając kilka
kropel wody lub podsuszając masę gruntu) do uzyskania min. 5 (dla potrzeb
ć
wiczenia - 3) oznaczeń w zakresie 12-35 uderzeń róŜniących się liczbą
uderzeń co najmniej o 3.
Opracowanie wyników
Dla
określenia
granicy
płynności (w
L
)
otrzymane
wartości
nanieść
na
półlogarytmiczny wykres zaleŜności wilgotności gruntu od liczby uderzeń miseczki
(Załącznik 2)
. Przez naniesione punkty przeprowadzić prostą aproksymującą i odczytać
wilgotność jaką posiadałby badany grunt przy 25 uderzeniach.
Oznaczenie w
L
uznaje się za wystarczająco dokładne jeŜeli odchyłka 3 punktów
z ogólnej liczby 5 oznaczeń od przeprowadzonej linii prostej nie przekracza 0,2% w skali
wilgotności. Jeden z pozostałych dwóch punktów powinien leŜeć powyŜej, drugi zaś poniŜej,
lecz w odległościach nie większych niŜ 0,6% w skali wilgotności. JeŜeli warunki te nie
zostaną spełnione całe badanie naleŜy powtórzyć.
Określenie stopnia plastyczności i stanu gruntu
spoistego
Stopień plastyczności
:
p
L
P
n
L
w
w
w
w
I
−
−
=
Na podstawie stopnia plastyczności podać stan gruntu spoistego.
O
ZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA
WODOPRZEPUSZCZALOŚCI GRUNTÓW SYPKICH
W
APARACIE
ITB-ZW
Uwagi wstępne
Współczynnik wodoprzepuszczalności (filtracji) gruntu (k) – określa zdolność gruntu do
przepuszczania wody przy istnieniu róŜnicy ciśnień
Wykonanie oznaczenia
•
Wykonać pomiary pierścienia aparatu dla ustalenia pola przekroju próbki (A).
•
Przygotować próbkę, wsypując piasek przez lejek prowadzony bezpośrednio
ponad powierzchnią piasku w celu uniknięcia jego rozsegregowania.
•
DociąŜyć próbkę obciąŜnikiem.
•
Doprowadzić do aparatu wodę od spodu próbki.
•
Uregulować przepływ wody tak, aby spadek hydrauliczny był stały i mieścił się
w granicach 0,3-0,8.
•
Wykonać 5 pomiarów wydatków wody (Q) w ustalonym czasie (t).
Opracowanie wyników
Obliczyć
współczynnik wodoprzepuszczalności gruntu k [cm/s]
t
A
i
Q
ś
r
⋅
⋅
=
k
Q
ś
r
– średni wydatek wody z 5 pomiarów [cm
3
]
i
– spadek hydrauliczny
A
– pole przekroju poprzecznego próbki [cm
2
]
t
– czas pomiaru wydatku [s]
Otrzymane wartości porównać z wartościami przeciętnymi dla badanego gruntu (wg
danych z literatury)
O
ZNACZANIE PĘCZNIENIA GRUNTU
W APARACIE
W
ASILIEWA
Uwagi wstępne
Pęcznienie – proces zwiększania się objętości gruntów na skutek nasycania wodą; cecha
charakterystyczna dla gruntów spoistych ze znaczną zawartością frakcji iłowej.
Wykonanie oznaczenia
•
Z badanego gruntu pobrać 2 próbki do oznaczenia wilgotności.
•
ZwaŜyć pusty pierścień aparatu z dokładnością do 0,01g.
•
Zmierzyć pierścień suwmiarką dla ustalenia jego objętości.
•
Wcisnąć pierścień w próbkę, wypełniając go całkowicie gruntem.
•
Wyrównać obie powierzchnie próbki w pierścieniu.
•
Za pomocą metalowej wkładki o wysokości 10 mm wypchnąć z pierścienia
część gruntu, tak aby próbka w pierścieniu miała wysokość 10 mm.
•
Pierścień z gruntem zwaŜyć.
•
Przykryć powierzchnie próbki sączkami z bibuły filtracyjnej.
•
Umieścić pierścień z gruntem w aparacie do badania pęcznienia – aparacie
Wasiliewa.
•
Ustawić czujnik na powierzchni górnego filtra aparatu.
•
Nalać do pojemnika aparatu wodę destylowaną.
•
Od momentu zetknięcia próbki z wodą notować wskazania czujnika w czasie:
1’, 2’, 5’, 15’, 30’, 1h, 3h, 24h. Następne odczyty na czujniku wykonywać co
24 h do czasu, aŜ wysokość próbki i wskazania czujnika przestaną się zmieniać
•
Rozmontować aparat, wyjąć pierścień.
•
Oznaczyć wilgotność próbki po spęcznieniu.
Opracowanie wyników
Obliczyć wilgotność początkową gruntu.
Obliczyć
wskaźnik pęcznienia (Vp)
100
V'
V'
'
V'
V
p
•
−
=
%
gdzie:
V’ - objętość pierwotna próbki gruntu [cm
3
]
V
’’
- objętość końcowa próbki gruntu [cm
3
]
Obliczyć
wilgotność pęcznienia -.wilgotność jaką osiągnął grunt po całkowitym spęcznieniu
Sporządzić
wykres pęcznienia – na osi odciętych w skali logarytmicznej zaznaczyć czas
pęcznienia (t) liczony od momentu zalania próbki wodą, a na osi rzędnych odpowiadającą
wysokość próbki (h) (Załącznik 3).
O
ZNACZANIE KAPILARNOŚCI BIERNEJ
Uwagi wstępne
Kapilarność bierna (H
kb
) – zdolność do utrzymywania się wody kapilarnej w kanalikach
gruntu przy obniŜaniu się poziomu wody.
Przyjmuje się, Ŝe kapilarność bierna jest równa wielkości podciśnienia mierzonego
w centymetrach słupa wody, przy którym przebija się powietrze przez próbkę gruntu podczas
badania.
Wykonanie oznaczenia
•
Z gruntu stanie powietrzno - suchym pobrać 5 próbek o masie ok. 20 g:
3 próbki do badania kapilarności, pozostałe dwie do ewentualnych badań
dodatkowych w przypadku nie uzyskania wymaganej dokładności.
•
Odpowietrzyć rurkę przyrządu, zanurzając ją stopniowo w wodzie
•
Próbkę wsypać małymi porcjami do lejka przy częściowym zanurzeniu w
wodzie, kaŜdorazowo ugniatając powierzchnię próbki w celu usunięcia z próbki
pęcherzyków powietrza.
Przyrządy do określania kapilarności biernej
Badanie wstępne
•
Lejek z próbką podnosić równomiernie, bez drgań z prędkością ok. 1cm/s do
chwili, gdy pod próbką utworzy się pęcherzyk powietrza.
•
Zmierzyć róŜnicę poziomów (H) spodu próbki gruntu i zwierciadła wody w
naczyniu.
Badanie właściwe
•
Wykonać na dwóch próbkach.
•
Podnieść równomiernie lejek na wysokość 0,7 H.
•
Pozostawić nieruchomo na 5 min obserwując, czy pod próbką nie utworzył się
pęcherzyk powietrza.
•
Jeśli pęcherzyk nie utworzy się podnosić lejek do połoŜenia wyŜszego o 5cm z
prędkością 1cm/s w odstępach 5 min.
•
W momencie utworzenia się pęcherzyka powietrza zanotować:
-
czas (t), jaki upłynął od chwili zatrzymania lejka na ostatnim poziomie
-
wysokość poziomu (h) spodu próbki ponad zwierciadło wody w
naczyniu.
Opracowanie wyników
Obliczyć
kapilarność bierną H
kb
[cm].
h
h
∆
+
−
=
)
0
,
5
(
H
kb
[cm]
gdzie:
h - wysokość poziomu ponad zwierciadło wody w naczyniu [cm]
∆
h – poprawka interpolacyjna [cm]
∆
h = t·v
t – czas jaki upłynął od chwili zatrzymania się lejka na ostatnim poziomie
[min.]
v- średnia prędkość podnoszenia lejka [1cm/min]
Jako ostateczny wynik oznaczenia przyjąć średnią arytmetyczną dwu wyników
badania właściwego, nie róŜniące się między sobą więcej niŜ 0,1 H
kb
O
ZNACZANIE WILGOTNOŚCI OPTYMALNEJ
Uwagi wstępne
Wilgotność optymalna (w
opt
) – wilgotność, przy której w danych warunkach ubijania moŜna
osiągnąć największe zagęszczenie gruntu, a więc uzyskać maksymalną jego gęstość
objętościową.
Wykonanie oznaczenia
•
Grunt przygotowany do badania starannie wymieszać.
•
ZwaŜyć pusty cylinder (m
t
).
•
Ustalić objętość cylindra (V).
•
Ustawić cylinder w aparacie Proctora.
•
Do cylindra nałoŜyć warstwę gruntu o gr. 5-7 cm; powierzchnię lekko
wyrównać.
•
Ubijać ubijakiem mechanicznym stosując 25 uderzeń ubijaka na warstwę.
•
Powierzchnię ubitej warstwy lekko zdrapać ostrzem noŜa.
•
Powtórzyć ubijanie na dwóch kolejnych warstwach; przed zagęszczaniem
trzeciej warstwy nałoŜyć na cylinder kołnierz; po ubiciu trzeciej warstwy grunt
powinien wystawać 5-10 mm powyŜej górnej krawędzi cylindra (wewnątrz
kołnierza).
•
Zdjąć kołnierz i ściąć nadmiar gruntu równo z krawędzią cylindra zawsze od
ś
rodka do krawędzi. Oczyścić starannie zewnętrzne ścianki cylindra i podstawę.
•
ZwaŜyć cylinder z gruntem (m
wt
).
•
Wyjąć do parownicy grunt z cylindra i pobrać próbkę do oznaczenia
wilgotności. Próbka powinna być z róŜnych miejsc – co najmniej z dziesięciu.
•
Oznaczyć wilgotność próbki.
•
Pozostały grunt rozdrobnić, dodać wody tak, aby jego wilgotność wzrosła
o 1-2% i starannie wymieszać.
•
Powtórzyć cykl ubijania.
•
Cykle ubijania powtarzać tak długo, za kaŜdym razem zwiększając wilgotność
gruntu o 1-2%, aŜ masa cylindra z gruntem (m
wt
) zacznie się zmniejszać.
Opracowanie wyników
Obliczyć
wilgotność kaŜdej próbki w [%]
100%
m
m
m
m
w
t
st
st
mt
•
−
−
=
gdzie:
m
mt
– masa naczynka z gruntem wilgotnym [g]
m
st
– masa naczynka z gruntem suchym [g]
m
t
– masa naczynka pustego [g]
Obliczyć
gęstość objętościową gruntu
ρ
ρ
ρ
ρ
[g/cm
3
] dla kaŜdej próbki
V
m
m
t
wt
−
=
ρ
gdzie:
m
mt
– masa cylindra z gruntem [g]
m
t
– masa cylindra pustego [g]
V
– objętość gruntu w cylindrze [cm
3
]
Obliczyć
gęstość objętościową szkieletu gruntowego
ρρρρ
d
[g/cm
3
] dla kaŜdej próbki
w
d
+
•
=
100
100
ρ
ρ
gdzie:
ρ
– gęstość objętościowa gruntu [g/cm
3
]
w – wilgotność gruntu [%]
Sporządzić
wykres zaleŜności
ρρρρ
d
od w. Za wilgotność optymalną (w
opt
) badanego
gruntu przyjąć wartość wilgotności wyznaczoną z wykresu, która odpowiada maksymalnej
gęstości objętościowej szkieletu gruntowego (
ρ
ds
).
Obliczyć
wskaźnik zagęszczenia gruntu I
s
ds
d
s
ρ
ρ
I
=
gdzie:
ρ
d
– gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm
3
]
ρ
ds
– maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm
3
]
O
ZNACZANIE ŚCIŚLIWOŚCI GRUNTU
Uwagi wstępne
Ściśliwość gruntu – zdolność gruntu do zmniejszania swojej objętości pod wpływem
obciąŜenia. Miarą ściśliwości gruntu jest edometryczny moduł ściśliwości.
Edometryczny moduł ściśliwości – stosunek przyrostu napręŜenia normalnego (
∆σ
) do
przyrostu odkształcenia względnego (
ε
), mierzonego w kierunku działania siły obciąŜającej,
w jednoosiowym /edometrycznym/ stanie odkształceń, po zakończeniu umownej konsolidacji
gruntu.
-
pierwotnej (Mo) - przy obciąŜaniu próbki po raz pierwszy
-
wtórnej (M) – przy kolejnym cyklu obciąŜania
Wykonanie oznaczenia
Przygotowanie próbki
•
Do próbnika - dwudzielnego pierścienia tnącego - zamontować pierścień
edometryczny.
•
Wypełnić próbnik gruntem.
•
Zdjąć obie części pierścienia tnącego i wyrównać powierzchnię gruntu równo z
brzegami pierścienia edometrycznego.
Przygotowanie stanowiska
•
Na górnej i dolnej powierzchni próbki w pierścieniu umieścić zwilŜone sączki z
bibuły filtracyjnej.
•
Ustawić na edometrze dolny filtr. Ustawić pierścień z próbką na filtrze dolnym
edometru. NałoŜyć oprawkę edometru i zamocować ją śrubami. NałoŜyć górny
filtr.
•
Ustawić czujniki do pomiaru zmian wysokości próbki, opierając nóŜkę
czujników o filtr górny; wyzerować czujniki.
•
Opuścić trzpień na górną powierzchnię filtra górnego. Zakręcić śrubkę
dociskową trzpienia.
Badanie ściśliwości pierwotnej
•
NałoŜyć ramę obciąŜającą z wieszakiem – ramka wywiera napręŜenie 12,5kPa
•
Po odkręceniu śruby dociskowej trzpienia notuje się wskazania czujników
zegarowych po upływie 1’, 2’, 5’, 15’, 30’, 1h, 2h, 4h, 6h i 24h a następnie co
24 h do chwili osiągnięcia umownej stabilizacji odkształceń (dla potrzeb
ć
wiczenia czas odczytów z czujników poda prowadzący).
•
Po osiągnięciu stabilizacji osiadań przy danym stopniu napręŜenia zwiększyć
obciąŜenie próbki. Kolejne stopnie napręŜenia powinny wynosić 25 kPa, 50kPa,
100, 200kPa. KaŜdorazowo notować wskazania czujników w wyznaczonych
odstępach czasu.
Badanie odpręŜenia
•
Po osiągnięciu stabilizacji osiadań przy ostatnim stopniu obciąŜenia odciąŜać
próbkę stopniami 100 kPa, 50kPa, 25kPa do wartości 12,5kPa. Notować
odczyty z czujników w wyznaczonych odstępach czasu – po 1’, 2’, 5’, 15’, 30’,
1h, 2h, 4h, 6h i 24h a następnie co 24 h kaŜdorazowo aŜ do osiągnięcia
umownej stabilizacji odkształceń.
Badanie ściśliwości wtórnej
•
Po odciąŜeniu próbkę obciąŜać ponownie kolejno stopniami jak przy badaniu
ś
ciśliwości pierwotnej. Notować odczyty z czujników w wyznaczonych
odstępach czasu kaŜdorazowo aŜ do osiągnięcia umownej stabilizacji
odkształceń.
Opracowanie wyników
Obliczyć
edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M
0i
[kPa] dla kaŜdego
przyrostu napręŜenia
i 1
0i
i
∆σ
∆σ
h
M
ε
∆
h
−
⋅
=
=
gdzie:
∆σ
– przyrost obciąŜenia jednostkowego (napręŜenia normalnego) próbki [kPa]
∆σ = σ
i
-
σ
i-1
ε
– odkształcenie jednostkowe próbki przy danym napręŜeniu
1
1
1
−
−
−
∆
=
−
=
i
i
i
i
h
h
h
h
h
ε
__
Obliczenia
edometrycznego modułu odpręŜenia (M) oraz edometrycznego modułu
ściśliwości wtórnej (M) przeprowadzić analogicznie do obliczeń modułu ściśliwości
pierwotnej, przyjmując dane otrzymane odpowiednio przy odciąŜaniu i wtórnym obciąŜeniu
próbki.
Wykonać
wykresy (Załącznik 4):
- ściśliwości gruntu: na osi odciętych zaznaczyć kolejne stopnie napręŜenia (
σ
) a na
osi rzędnych wysokość próbki (h) dla stanów umownej stabilizacji odkształceń próbki dla
odpowiadającego napręŜenia normalnego.
-
konsolidacji gruntu: na osi odciętych w skali logarytmicznej zaznaczyć czas
osiadania (t) liczony od momentu przyłoŜenia danego obciąŜenia, a na osi rzędnych
odpowiadającą wysokość próbki (h). Dla kaŜdego przyrostu napręŜenia wykreślić odrębną
krzywą.
O
ZNACZANIE WYTRZYMAŁOŚCI GRUNTU NA ŚCINANIE
W APARACIE BEZPOŚREDNIEGO ŚCINANIA
Uwagi wstępne
Wytrzymałość gruntu na ścinanie (
ττττ
) – opór, jaki stawia grunt napręŜeniom ścinającym, po
pokonaniu którego następuje poślizg pewnej części ośrodka gruntowego w stosunku do
pozostałej.
Zgodnie z teorią Culomba Mohra:
ττττ
f
=
σσσσ
n
⋅⋅⋅⋅tg
φφφφ
s
+c
s
gdzie:
φ
s
– kąt tarcia wewnętrznego gruntu oznaczony w aparacie skrzynkowym
c
s
– spójność gruntu oznaczona w aparacie skrzynkowym
Wykonanie oznaczenia
Przygotowanie próbki
•
Skręcić śrubami górną i dolną część skrzynki.
•
ZałoŜyć dolną ząbkowaną płytkę oporową.
•
Umieścić grunt w skrzynce zagęszczając warstwami.
•
ZałoŜyć górną ząbkowaną płytkę oporową oraz wieczko.
•
Ustawić skrzynkę na aparacie bezpośredniego ścinania (nosem ramki górnej w
kierunku dynamometru).
Wykonanie pojedynczego ścięcia
•
ZałoŜyć ramkę z wieszakiem na górną powierzchnię próbki
•
Dokonać wstępnej konsolidacji próbki, poprzez zawieszenie odwaŜników z
obciąŜeniem konsolidującym do czasu osiągnięcia umownej stabilizacji osiadań
•
Zdjąć obciąŜenie konsolidujące.
•
PrzyłoŜyć właściwe napręŜenie normalne; pierwsze ścięcie wykonać przy
napręŜeniu 25 kPa (jest to napręŜenie wywołane cięŜarem własnym ramki z
wieszakiem).
•
Wykręcić i odłoŜyć śruby łączące dolną i górną część skrzynki.
•
Za pomocą śrub dystansowych (w naroŜnikach skrzynki) unieść skrzynkę górną
względem dolnej o ok. 1 mm.
•
Zablokować sprzęgło, włączyć silnik aparatu.
•
Obserwować wskazania czujnika zegarowego dynamometru (R) oraz wzajemne
przesunięcie skrzynki górnej i dolnej.
•
Badanie prowadzić do chwili gdy:
-
dwa kolejne odczyty czujnika (w odstępie ok.1 min) nie wykaŜą wzrostu
siły ścinającej lub
-
wzajemne przemieszczenie skrzynki górnej i dolnej wyniesie 10%
długości boku próbki (ok. 6mm).
•
Wyłączyć silnik, zdjąć skrzynkę z aparatu, usunąć grunt ze skrzynki.
Wykonanie całego badania
•
Badanie powtórzyć 5 razy na oddzielnych próbkach, zmieniając przy kaŜdym
ś
cięciu napręŜenie normalne przykładane do górnej powierzchni próbki poprzez
zawieszanie odwaŜników. NapręŜenia podczas kolejnych ścięć powinny
wynosić: 25 kPa, 50 kPa, 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa.
Opracowanie wyników
Obliczyć wartość
wytrzymałości gruntu na ścinanie
ττττ
f
[kPa] dla kaŜdej próbki:
0
max
f
F
Q
τ
=
gdzie:
Q
max
– największa wartość siły ścinającej [kN];
Q = R⋅C
d
;
C
d
- stała dynamometru – 1 kN/mm
(100 kG/mm)
R – odczyt czujnika dynamometru
F
0
– pole przekroju poprzecznego próbki [m
2
]
Wyznaczyć wartość
kąta tarcia wewnętrznego (
φφφφ
s
) i spójności (c
s
) gruntu
a)
Analitycznie
f
n
f
n
s
2
2
n
n
N Στ
σ
Στ
Σσ
Φ
arc
N Σσ
(Σ
)
tg
σ
⋅
⋅
−
⋅
=
⋅
−
2
f
n
n
f
n
s
2
2
n
n
Στ
σ
Σ
Σ
σ
c
N Σσ
(Σ
)
σ
τ
σ
⋅ Σ
−
⋅
⋅
=
⋅
−
b)
Graficznie – obliczone pary napręŜeń (
σ
n
,
τ
f
) nanieść jako punkty na
wykonany w skali wykres zaleŜności
τ
f
= f(
σ
n
). Punkty aproksymować
graficzne prostą. Odczytać z wykresu wartości
φ
s
, c
s
.
1
9
,5
0
#
φ
s
c
s
O
ZNACZANIE WYTRZYMAŁOŚCI GRUNTU NA ŚCINANIE
W APARACIE TRÓJOSIOWEGO ŚCISKANIA
Uwagi wstępne
Wytrzymałość gruntu na ścinanie (
ττττ
) – opór, jaki stawia grunt napręŜeniom ścinającym, po
pokonaniu którego następuje poślizg pewnej części ośrodka gruntowego w stosunku do
pozostałej.
Podczas ćwiczeń laboratoryjnych wykonywane będą badania trójosiowe bez
konsolidacji i bez odpływu wody. Dla tej metody, zgodnie z teorią Culomba Mohra:
ττττ
f
=
σσσσ
n
⋅⋅⋅⋅tg
φφφφ
u
+c
u
gdzie:
φ
u
– całkowity kąt tarcia wewnętrznego gruntu
c
u
– całkowita wartość spójności gruntu
Przygotowanie próbki
•
Za pomocą imadła oraz noŜa strunowego przygotować cylindryczną próbkę (za
cylindryczną uznać moŜna próbkę w kształcie graniastosłupa foremnego o
liczbie boków nie mniejszej niŜ 24).
•
Zmierzyć średnicę próbki - średnica próbki powinna wynosić 35-38 mm.
•
ZwaŜyć próbkę.
Wykonanie oznaczenia
•
Umieścić próbkę w komorze:
- próbkę ustawić na dolnej płycie komory kolejno na filtrze metalowym i sączku z
bibuły filtracyjnej
- na górną powierzchnię próbki nałoŜyć sączek i metalową nasadkę
- próbkę umieścić u osłonce gumowej
- zabezpieczyć gumową osłonkę z góry i z dołu przed zsunięciem poprzez nałoŜenie
pierścienia z gumy
- oczyścić i uszczelnić wazeliną uszczelkę w podstawie komory
- załoŜyć szklaną osłonę aparatu, opierając metalowy tłok w osi próbki
- przykręcić komorę za pomocą klucza, do chwili wyczuwalnego oporu
•
Komorę umieścić na talerzyku kolumny prasy.
•
Pokręcając korbką napędu ręcznego doprowadzić do zetknięcia się tłoka
komory prób z pierścieniem pomiarowym dynamometru.
•
Uruchomić zespół hydrauliczno-pneumatyczny:
- upewnić się, Ŝe wszystkie zawory zespołu są zakręcone
- otworzyć dopływ wody do zespołu ze zbiornika
- odkręcić zwór odpowietrzający komorę aparatu
•
Napełnić komorę wodą:
- odkręcić zawór Ŝółty i zielony
- gdy woda wypełni komorę aŜ do przelania się przez zawór odpowietrzający zakręcić
zawór odpowietrzający
- zakręcić zawór Ŝółty i zielony
•
Wytworzyć ciśnienie w komorze prób:
- otworzyć zawór niebieski
- pompką wytworzyć Ŝądane ciśnienie
- zakręcić zawór niebieski
•
Uruchomić silnik elektryczny.
•
Badanie prowadzić do chwili gdy dwa kolejne odczyty czujnika (w odstępie
ok.1 min) nie wykaŜą wzrostu siły ścinającej
•
Rozmontować aparat :
- usunąć wodę z komory: odkręcić zawór czerwony
- jeŜeli komora nie zostanie opróŜniona całkowicie to odkręcić zawór niebieski i
kilkakrotnie nacisnąć pompę noŜną
- odkręcić zawór odpowietrzający
- rozkręcić komorę prób i usunąć próbkę
•
Ponownie zwaŜyć próbkę.
Opracowanie wyników
Obliczyć
napręŜenie dewiatorowe [kPa]:
0
max
3
1
F
Q
=
−
σ
σ
gdzie: Q
max
- maksymalna siła osiowa w momencie ścięcia próbki [kN]:
Q
max
= R⋅C
d
;
C
d
- stała dynamometru – 0,4
•
1 kN/mm (
40 kG/mm)
R – odczyt czujnika dynamometru
F
0
– pole przekroju poprzecznego próbki [m
2
]
Wyznaczyć
kąt tarcia wewnętrznego (
φφφφ
u
) i spójność gruntu (c
u
) metodą graficzną
Wykreślić koła Mohra na podstawie wyników ścięć minimum dwóch próbek. Znaleźć prostą
styczną do kół.
6
,9
1
φ
u
c
u
σ
1
(1)
σ
1
(2)
σ −σ
1
3
(2)
(2)
2
σ +σ
1
3
(2)
(2)
2
σ +σ
1
3
(1)
(1)
2
21,28
44,71
σ −σ
1
3
(1)
(1)
2
W
YKAZ LITERATURY I NORM
KOSTRZEWSKI W. Parametry geotechniczne gruntów budowlanych oraz metody ich
oznaczania. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1998.
MYŚLIŃSKA E. Laboratoryjne badania gruntów. Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa, 1992, 1998, 2001.
PISARCZYK S. RYMSZA B. Badania laboratoryjne i polowe gruntów. Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1993.
WIŁUN Z. Zarys geotechniki. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1987.
PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów
PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia
statyczne i projektowanie
PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu
PN-55/B-04492 Grunty budowlane. Badania właściwości fizycznych. Oznaczanie wskaźnika
wodoprzepuszczalności
PN-60/B-04493 Grunty budowlane. Oznaczanie kapilarności biernej