Lab MG 10 id 258520

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

w Suwałkach

Instytut Politechniczny

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Temat ćwiczenia:

Oznaczenie wilgotności naturalnej

Oznaczenie granic: skurczalności, plastyczności i płynności

Stopień plastyczności

Numer ćwiczenia: 10

Laboratorium z przedmiotu:

Mechanika gruntów

Studia stacjonarne

Kod: BS5093

Suwałki 2013

1.WPROWADZENIE - DEFINICJE

1.1. Wilgotność naturalna gruntu w - jest to stosunek masy wody zawartej w próbce m w

do masy szkieletu gruntowego m :

− m

def. w

100 , % , oblicza się ze wzoru: w

m −

100 , %

gdzie: m - masa parowniczki z gruntem wilgotnym, g, mt

m - masa parowniczki z gruntem wysuszonym, g,

m - masa pustej parowniczki, g.

1.2. Granica skurczalności w - wilgotność grutu spoistego między stanami zwartym i pół-

zwartym; przyjmuje się, że jest to wilgotność, przy której grunt pomimo dalszego susze -

nia nie zmienia swojej objętości i jednocześnie jego barwa staje się jaśniejsza.

1.3. Granica plastyczności w - wilgotność gruntu spoistego między stanami półzwartym i p

twardoplastycznym; przyjmuje się, że jest to wilgotność, przy której wałeczek uformo -

wany z gruntu podczas jego wałeczkowania na dłoni pęka po osiągnięciu średnicy 3mm.

1.4. Granica płynności - wilgotność gruntu spoistego między stanami miękkoplastycznym i płynnym.

Metody wyznaczania granicy płynności: a) metoda Casagrande’a - jako wartość granicy płynności w przyjmuje się wilgotność pasty L

gruntowej, w której wykonana bruzda zlewa się na długości 10mm i wysokości 1mm przy 25 uderzeniach miseczki o podstawę,

b) metoda Wasiljewa - jako wartość granicy płynności w przyjmuje się wilgotność pasty L

gruntowej, w którą stożek zagłębia się pod własnym ciężarem na głębokość h=10,0mm w czasie 5 s.

c) metoda penetrometru stożkowego - wartość granicy płynności w oblicza się ze wzoru: L

w = 0 0

, 04 w

3 2

18 + 0 887 w

3 18 + 3 62

gdzie: w - wilgotność pasty gruntowej, odpowiadająca głębokości penetracji h=18,0mm.

1.5. Stopień plastyczności I służy do określenia stanów gruntów spoistych. Obliczany jest L

według wzoru:

w − w

−

w p

lub IL

, -

−

w p

w L w p

1.6. Wskaźnik plastyczności I wskazuje ile wody wchłania grunt przy przejściu ze stanu p

półzwartego w stan płynny ( w % w stosunku do masy szkieletu). Stanowi kryterium podziału gruntów na grupy pod względem spoistości. Obliczany jest według wzoru: I

−

w L

w p , % lub I

−

w L w p , %

1.7. Stan i konsystencję gruntu spoistego określa się na podstawie wartości stopnia plastyczności I lub I według Tabeli 1.

1.8. Grunt zalicza się (w zależności od spoistości) do odpowiedniej grupy gruntów

spoistych na podstawie wartości wskaźnika plastyczności Ip lub Ip zaliczyć według Tabeli 2.

Tabela 1. Określenie stanu i konsystencji gruntu spoistego na podstawie wartości I L

Wartości I

Wartości w

STAN GRUNTU

Symbol

Konsystencja

zwarty

ZWARTA

L<0

w≤ws

IL ≤ 0

półzwarty

pzw

s<w≤wp

0<IL ≤ 0,25

twardoplastyczny

tpl

0,25<IL ≤ 0,50

wp<w≤wL

plastyczny

PLASTYCZNA

0,50<IL ≤ 1,00

miękkoplastyczny

mpl

IL>1,00

wL≤w

płynny

pł

PŁYNNA

Tabela 2. Grupy gruntów spoistych (ze względu na spoistość) na podstawie wartości I p

GRUPY GRUNTÓW

WSKAŹNIK PLASTYCZNOŚCI [%]

NIESPOISTY

Ip≤1

SPOISTY:

Ip>1

mało spoisty

1<Ip≤10

średnio spoisty

10<Ip≤20

zwięzło spoisty

20<Ip≤30

bardzo spoisty

Ip>30

2. CEL i ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest opanowanie umiejętności określania stanu gruntów spoistych na podstawie stopnia plastyczności, obliczonego z wykorzystaniem zbadanych parametrów geotechnicznych.

Oznaczanie wilgotności (w) wykonuje się dla próbek NW wszystkich rodzajów gruntów.

Oznaczanie granicy skurczalności (ws) wykonuje się dla próbek NW i NNS gruntów spoistych. Oznaczenie granicy plastyczności (wp) wykonuje się dla próbek NW i NNS

wszystkich gruntów spoistych. Oznaczanie granicy płynności (wL lub w ) wykonuje się dla L

próbek NW wszystkich gruntów spoistych.

Pojęć IL lub IL nie należy stosować w przypadku gruntów małospoistych.

3. METODYKA BADAŃ - według PN-88/B-04481

3.1. Wilgotności gruntu metodą suszenia - p-t 5.1.

3.2. Granicy skurczalności - p-t 5.4.

3.3. Granicy plastyczności - p-t 5.5.

3.4. Granicy płynności - p-t 5.6.

a) metodą Casagrande’a - p-t 5.6.2.

b) metodą Wasiljewa - p-t 5.6.3.

c) metodą penetrometru stożkowego - p-t 5.6.4.

4. WYMAGANIA BHP

- należy pozostawić porządek na stanowisku badawczym.

5. SPRAWOZDANIA STUDENCKIE

5.1. Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego

W ćwiczeniu laboratoryjnym badane są parametry geotechniczne gruntu spoistego, potrzebne do określenia stanu gruntu spoistego na podstawie obliczonego stopnia plastyczności I określenia spoistości gruntu na podstawie obliczonego wskaźnika L

plastyczności Ip.

5.2. Opis stanowiska badawczego i przebieg realizacji eksperymentu

- należy zaplanować i wypisać kolejność czynności oraz symbol wyniku, otrzymanego z danej czynności.

5.3. Zestawienie wyników badań

5.3.1. Badanie makroskopowe rodzaju gruntu:

..............................................................................................................................................

I =...........÷.............. Ilość wałeczkowań X=..............................

stan:...................................................... I =...........÷................

5.3.2. Tabela zawierająca wyniki badań próbki gruntu pobranego w terenie: Wilgotność gruntu

WILGOTNOŚĆ

GRANICA

NATURALNA w

PLASTYCZNOŚCI w

Numer parowniczki

masa parowniczki

[ g ]

masa parown. z gruntem wilgotnym

mmt

[ g ]

masa parown. z gruntem wysuszonym mst

[ g ]

masa wody w próbce

mmt-mst [ g ]

masa szkieletu gruntowego

mst-mt

[ g ]

wilgotność gruntu

[%]

Wynik badania

[%]

w =

GRANICA PŁYNNOŚCI w według CASAGRANDE’A L

Liczba uderzeń

Numer parowniczki

masa parowniczki

[ g ]

masa parown. z gruntem wilgotnym

mmt

[ g ]

masa parown. z gruntem wysuszonym mst

[ g ]

masa wody w gruncie

mmt-mst [ g ]

masa szkieletu gruntowego

mst-mt

[ g ]

wilgotność gruntu

[%]

5.3.3. Sporządzić wykres zależności N = f ( w) w skali (na druku wg PN-88/B-04481

Tablica I-8, str.56),

Wyznaczyć z wykresu wilgotność pasty gruntowej przy 25 uderzeniach czyli granicę płynności w L .

5.3.4. Obliczyć wartości IL oraz Ip .

5.4. Wnioski

- Na podstawie wartości IL określić stan i konsystencję gruntu spoistego według Tabel 1 i 2.

- Na podstawie wartości Ip określić grupę gruntu ze względu na spoistość

- Porównać orientacyjne wartości Ip i IL otrzymane z badań makroskopowych z wynikami badań laboratoryjnych.

6. LITERATURA

PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.

PN-B-02481:1998 Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar.

Myślińska E.: Laboratoryjne badania gruntów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992.

Pisarczyk S., Rymsza B.: Badania laboratoryjne i polowe gruntów. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1988.

Steckiewicz R., Karska Z.: Laboratorium z mechaniki gruntów. Wydawnictwa Politechniki Białostockiej, 1981.