KATEDRA GEOTECHNIKI

POLITECHNIKA ŚLĄSKA

Geotechnika

Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego.

Wykonanie oznaczenia stanu gruntu spoistego

(wilgotność naturalna, granica plastyczności, granica płynności)

Prowadzący ćwiczenia: Dariusz Duda

Dr inż. A. Soczawa BKiI

Mgr inż. R. Uliniarz GR. A.

1. Wprowadzenie

Grunty spoiste w stanie naturalnym występują w trzech konsystencjach: zwartej, plastycznej i płynnej. W obrębie konsystencji wyróżnia się stany gruntów: zwarty, półzwarty, twardoplastyczny, plastyczny, miękkoplastyczny i płynny. Wilgotności graniczne między poszczególnymi stanami są określane jako granice konsystencji zwane również granicami Atterberga.

Między stanem zwartym i półzwartym znajduje się granica skurczalności w_s , pomiędzy stanem półzwartym i twardoplastycznym znajduje się granica plastyczności w_P natomiast między stanem miękkoplastycznym i płynnym występuje granica płynności w_L .

Różnica między granicą plastyczności i granicą płynności nazywamy wskaźnikiem plastyczności I_P.

I_P=w_L-w_P

Wskaźnik plastyczności określa ile wody w % wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny.

Tabela 1

Podział gruntów wg spoistości

Rodzaj gruntu	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%

Znając granice konsystencji w_P, w_L oraz wilgotność naturalną w_n danej próbki gruntu można wyznaczyć stopień plastyczności I_L , który pozwala ustalić stan gruntu spoistego.

Tabela 2

Podział gruntów spoistych ze względu na stan gruntu

Stan gruntu	Symbol	Stopień plastyczności	Wilgotność gruntu w stosunku do granic konsystencji
Zwarty Półzwarty	zw pzw	IL<0 IL≤0	w≤ws ws<w≤wP
Twardoplastyczny Plastyczny Miękkoplastyczny	tpl pl mpl	0<IL≤0,25 0,25<IL≤0,50 0,50<IL≤1,00	wP<w≤wL
Płynny	pł	IL>1,00	wL<w

2. Przebieg badania

2.1 Oznaczenie wilgotności naturalnej:

Zważyliśmy pustą parowniczkę, nałożyliśmy do niej próbkę gruntu (30g) i ponownie zważyliśmy. Następnie parowniczkę daliśmy do szuszarki i po wyschnięciu zważyliśmy jeszcze raz.

Masa parowniczki nr X104 m_t=63,70g

Masa parowniczki z wilgotną próbką m_mt=93,70g

Masa parowniczki z wysuszoną próbką m_st=88,86g

2.2 Oznaczenie plastyczności:

Zważyliśmy pustą parowniczkę. Następnie robiliśmy z próbki gruntu kuleczki 7mm i wałeczkowaliśmy do czasu aż zaczęły pękać i się rozrywać. Następnie te kawałki wkładaliśmy do parowniczki. Po zebraniu kilku gram zanieśliśmy parowniczkę z gruntem do szuszarki. Po wysuszeniu zważyliśmy.

Masa parowniczki nr 226 m_t=50,80g

Masa parowniczki z wilgotną próbką m_mt=57,64g

Masa parowniczki z wysuszoną próbką m_st=56,50g

2.3 Oznaczenie granicy płynności:

Oznaczenie to wykonywaliśmy w aparacie Casagrande'a, który skład się z miseczki na grunt oraz systemu wstrząsającego tą miseczką. Do miseczki nakładamy ok. 210g gruntu i za pomocą noża rozprowadzamy go po dnie miseczki. Następnie rylcem wykonujemy bruzdę i wstrząsamy w urządzeniu aż bruzda się zbiegnie.

Pastę należy tak przygotować aby ilość uderzeń mieściła się w przedziale 12÷35. Pomiar rozpoczynaliśmy od wartości wyższych do niższych. Między poszczególnymi badaniami dodawaliśmy wody aby pasta była co raz wilgotniejsza.

Po każdej próbie pobieraliśmy trochę gruntu z miseczki i dawaliśmy do parowniczek. Ważyliśmy je, następnie złożone zostały do suszarki i po wysuszeniu zważone.

ozn. jak wyżej

Pomiary i obliczenia zestawiliśmy w następującej tabeli

Liczba uderzeń	Nr parowniczki	mt [g]	mmt [g]	mst [g]	w [%]
35	XX17	50,62	57,00	55,08	43,05
29	8	71,98	80,95	78,19	44,44
27	971	57,57	65,75	63,21	45,04
21	XXVI	69,28	78,27	75,43	46,18
19	XX2	69,00	79,95	76,40	47,97
16	XX5	72,92	85,05	80,96	50,87

Wykres zależności liczby uderzeń od wilgotności

Wartość granicy płynności odczytana w wykresu ok. 45,5%.

Obliczamy wskaźnik plastyczności

I_P=w_L-w_P

Ip=45,5-20=25,5%

Obliczam stopień plastyczności

3. Wnioski

Badany grunt był zwięzło spoisty w stanie półzwartym.

2

---