POLITECHNIKA ŁÓDZKA

KATEDRA GEOTECHNIKI

I BUDOWLI INŻYNIERSKICH

ĆWICZENIE 1

MAKROSKOPOWE BADANIE GRUNTÓW SYPKICH I SPOISTYCH

Badania makroskopowe gruntu mają na celu wstępne określenie rodzaju gruntu i niektórych jego cech fizycznych bez pomocy przyrządów. Badania te wykonuje się w terenie i laboratorium. Wykonuje się je zawsze, bez względu na ostateczny zakres dokumentacji badawczej. Próbka do badania powinna mieć naturalne uziarnienie i wilgotność. Dodatkowo rozpoznajemy rodzaj i ilość domieszek.

Przy pomocy analizy makroskopowej określa się następujące cechy gruntu:

1. Rodzaj i nazwa gruntu

2. Stan fizyczny gruntów spoistych (przybliżona wartość stopnia plastyczności)

3. Barwa, domieszki

4. Wilgotność(stan zawilgocenia)

5. Zawartość węglanu wapnia(CaCo₃)

Przebieg badania

Nasze badanie makroskopowe miało na celu określenie rodzaju gruntu.

Badanie gruntu spoistego 1,2

Na początku ustalaliśmy spoistość gruntu. Ponieważ nasze obie próbki gruntu po wyschnięciu do stanu powietrznosuchego tworzyły zwarte grudki, więc obie są gruntem spoistym.

Następnie oznaczaliśmy rodzaj gruntu spoistego(ocena spoistości), metodą wałeczkowania. Polegało to na tym, że tworzyliśmy po 3 kulki(z obu próbek) o średnicy ok. 7mm i wałeczkowaliśmy je (każda osobno) między dłońmi, aż wałeczek osiągnął średnice 3mm. Następnie patrzyliśmy, czy na wałeczku pojawiły się spękania, jeżeli nie to znów formowaliśmy kulkę i znów wałeczkowaliśmy, aż do pojawienia się spękań lub całkowitego zniszczenia(rozsypania się). Wałeczkowanie należało również zakończyć, gdy wałeczek o długości 4 ÷ 5 cm podnoszony za jeden koniec zaczynał pękać pod własnym ciężarem.

1.próbka od początku do końca wałeczkowania powierzchnia wałeczka bez połysku,wałeczek pęka poprzecznie(ss) x₁=2 x₂=3 x₃=3

2.próbka wałeczek rozwarstwia się podłużnie (ms) x₁=3 x₂=2 x₃=3

Po wałeczkowaniu można określić stan gruntu spoistego.

Wyróżniamy takie stany gruntu:

• zwarty (zw)-gdy z badanego gruntu nie można uformować kulki;

• półzwarty (pzw);

• twardoplastyczny (tpl);

• plastyczny (pl);

• miękkoplastyczny (mpl);

1.próbka stan plastyczny

2.próbka stan plastyczny

Nastepnie oznaczaliśmy zawartość ziarn frakcji piaskowej, próbą rozcierania w wodzie.

Braliśmy niewielką ilość gruntu w palce i zanurzaliśmy w wodzie. Po ilości zostawionej ziarn piasku na palcach określaliśmy ,do której grupy należy.

1.próbka brak grudek piasku -III gr.

2.próbka pojedyncze ziarna piasku - II gr.

Następnie określaliśmy barwę badanego gruntu. Barwę gruntu określaliśmy na białej kartce papieru. 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.

1.próbka ciemnożółto-rdzawa

2.próbka ciemnożółto-brązowa

Następną czynnością było określenie wilgotności próbki.

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.

1.próbka Z moich obserwacji wynika ze grunt badany przeze mnie jest mało wilgotny(mw) ,ponieważ nie zostawiał na ręce śladu.

2.próbka Z moich obserwacji wynika ze grunt badany przeze mnie jest wilgotny(w) , ponieważ zostawiał na ręce mokry ślad.

Na koniec wykonaliśmy oznaczanie klasy zawartości węglanów.

Próbkę gruntu przeznaczonego do badań zwilżyliśmy kilkoma kroplami 20% roztworu kwasu solnego (HCl), a następnie obserwując reakcję na podstawie tabeli 2 ustaliliśmy klasę zawartości węglanów.

1.próbka burzy słabo i krótko KL. II

2.próbka burzy intensywnie i długo KL. IV

Badanie gruntu sypkiego 1

Jako pierwsze oznaczaliśmy rodzaj gruntu na podstawie zawartości fakcji, ustalonych za pomocą lupy z podziałką(lupa Brinella).

Zaw.frakcji 2mm<10% 0.5mm<50% 0.25mm >50%

Oddzielne ziarna widać z odległości 1m

Potem określiliśmy barwę na białej kartce papieru.

-barwa jasnożółta

Następnie została ustalona wilgotność.

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

-jest to sucha próbka ,ponieważ kurzy się

Na koniec sprawdziliśmy zawartość węglanów.

-burzy się intensywnie i krótko Kl. III

Wnioski:

Na podstawie wykonanych badań (wg normy PN-88 B-04481) określiliśmy, że

1.próbka to glina (G)

2. Próbka to piasek gliniasty (Gp)

3.próbka piasek średnioziarnisty(Ps)

Określanie rodzaju niespoistych

Nazwa gruntu					Zawartość frakcji [%]
	> 2mm			> 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

Makroskopowe oznaczanie stanu gruntu

Rodzaj gruntu				Stan gruntu w zależności od liczby wałeczkowań
twardoplastyczny			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

Makroskopowe oznaczanie klasy zawartości węglanu wapnia

Klasa zawartości węglanów		Przybliżona zawartość [%] CaCO3 (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

Spoistość gruntu (zawartość frakcji)		Grupy gruntów
		piaszczyste	pośrednie	pylaste
		Frakcji piask.>50% pyłowej<30%	Frakcji piask.>30% pyłowej>30%	Frakcji piask.<30% pyłowej >50%
		Próba rozcierania w wodzie
		Wyczuwa się dużo ostrego piasku	Wyczuwa się pojedyncze drobne ziarenka	Nie wyczuwa się ziarenek piasku
Mało spoiste fi<5%	Piasek gliniasty	Pył piaszczysty	pył
Mało spoisty fi >10%	Piasek gliniasty	Pył piaszczysty	pył
Średnio spoiste fi=10 do 20%	Glina piaszczysta	glina	Glina pyalsta
Spoiste zwięzłe fi =20 do 30%	Glina piaszczysta zwięzła	Glina zwięzła	Glina pyalsta zwięzła
Bardzo spoiste fi >30%	Ił piaszczysty	ił	Ił pylasty

---