MG2


Politechnika Wrocławska Wrocław, 21 IV 2009

Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Instytut Geotechniki i Hydrotechniki

Zakład Geomechaniki i Budownictwa Podziemnego

MECHANIKA GRUNTÓW

Analiza makroskopowa

Sprawdzający: Dr inż. Marek Kawa Michał Nycz (162308)

Wtorek N 9:15 - 11:00

  1. Wstęp teoretyczny.

Celem tego ćwiczenia było określenie podstawowych i pochodnych cech fizycznych badanego gruntu. Do cech podstawowych zaliczamy: gęstość właściwą, gęstość objętościową oraz wilgotność zaś do cech pochodnych: gęstość objętościową szkieletu gruntowego, porowatość, wskaźnik porowatości, stopień wilgotności i wilgotność całkowitą.

Gęstość objętościowa gruntu ρ jest to stosunek masy próbki gruntu do jej objętości (łącznie z porami)

0x01 graphic
[g/cm3]

gdzie:

mm - masa próbki gruntu [g],

V - objętość próbki [cm3],

mmt - masa pierścienia z gruntem [g],

mt - masa pierścienia [g],

Vp - objętość pierścienia [cm3].

Ciężar objętościowy γ jest to wartość stosowana w praktyce zamiast gęstości objętościowej i wyraża się go ilorazem gęstości objętościowej oraz przyśpieszenia ziemskiego

0x01 graphic
[kN/m3]

gdzie:

ρ - gęstość objętościowa [g/cm3],

g - przyśpieszenie ziemskie ( 9,81 [m/s2] ).

Gęstość właściwa gruntu ρs jest to stosunek masy suchego szkieletu gruntowego do jego objętości (bez porów)

0x01 graphic
[g/cm­3]

gdzie:

s - masa szkieletu gruntowego [g],

Vs - objętość szkieletu gruntowego [cm3].

Ciężar właściwy γs jest wartością stosowaną w praktyce w obliczeniach technicznych wyraża się go ilorazem gęstości właściwej oraz przyśpieszenia ziemskiego

0x01 graphic
[kN/m3]

gdzie:

ρs - gęstość właściwa gruntu [g/cm3],

g - przyśpieszenie ziemskie ( 9,81 [m/s2] ).

Wilgotnością naturalną gruntu w nazywamy stosunek masy wody zawartej w porach gruntu do masy szkieletu gruntowego, wyrażony w procentach

0x01 graphic

gdzie:

mw - masa wody w porach gruntu [g],

ms - masa próbki gruntu wysuszonej w temperaturze 105-110º C [g],

mm - masa próbki gruntu wilgotnego [g].

Porowatość gruntu n jest to stosunek objętości porów w danej próbce gruntu do jej całkowitej objętości (szkieletu i porów)

0x01 graphic
[-]

gdzie:

Vp - objętość porów w próbce [cm3],

V - objętość całkowita próbki (szkieletu gruntowego i porów) [cm3],

ρs - gęstość właściwa gruntu [g/cm3],

ρd - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm3].

Wskaźnik porowatości gruntu e jest to stosunek objętości porów w gruncie do objętości szkieletu gruntowego

0x01 graphic
[-]

gdzie:

Vp - objętość porów w próbce [cm3],

Vs - objętość szkieletu gruntowego [cm3],

ρs - gęstość właściwa gruntu [g/cm3],

ρd - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm3].

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego ρd jest to stosunek masy szkieletu gruntowego w danej próbce do jej objętości (razem z porami)

0x01 graphic
[g/cm3]

gdzie:

ms - masa próbki gruntu wysuszonej w temperaturze 105-110º C [g],

V - objętość próbki gruntu przed wysuszeniem [cm3],

ρ - gęstość objętościowa gruntu [g/cm3],

w - wilgotność gruntu [%].

Ciężar objętościowy szkieletu gruntowego γd jest wartością stosowaną w praktyce w obliczeniach technicznych wyraża się go ilorazem gęstości objętościowej oraz przyśpieszenia ziemskiego

0x01 graphic
[kN/m3]

gdzie:

ρ - gęstość objętościowa gruntu [g/cm3],

g - przyśpieszenie ziemskie ( 9,81 [m/s2] ),

γ - ciężar objętościowy gruntu [kN/m3],

w - wilgotność gruntu [%].

Stopień wilgotności gruntu (stopień zawilgocenia) Sr jest to stosunek objętości wody w porach gruntu do objętości porów

0x01 graphic
[-]

gdzie:

Vw - objętość wody wypełniającej pory gruntu [cm3],

Vp - objętość porów [cm3],

w - wilgotność gruntu [%],

ρs - gęstość właściwa gruntu [g/cm3],

e - wskaźnik porowatości gruntu [-],

ρw - gęstość wody ( 1 [g/cm3] ),

wsr - wilgotność całkowita [%].

Wilgotność całkowita występuje, gdy stopień wilgotności gruntu Sr=1,0, czyli gdy wszystkie pory w gruncie są całkowicie wypełnione wodą

0x01 graphic
[%]

gdzie:

e - wskaźnik porowatości gruntu [-],

ρw - gęstość wody ( 1 [g/cm3] ),

ρs - gęstość właściwa gruntu [g/cm3].

  1. Wyniki z opracowaniem.

Na podstawie próby rozcierania w wodzie oraz wałeczkowania określiłam nazwę, rodzaj i stan badanej próbki gruntu. Była to glina w stanie półzwartym. Z normy PN-81/B-03020 odczytałam gęstość właściwą gliny ρs =2,67g/cm3 .

Badanie wilgotności naturalnej polegało na wysuszeniu próbek gruntu w suszarce w temperaturze 105-110°C do stałej masy i określeniu masy próbki przed suszeniem oraz po suszeniu. Otrzymane wartości posłużyły do bezpośredniego określenia wilgotności gruntu wn=18,44%.

Określenie gęstości objętościowej ρ wykonałam metodą pierścienia tnącego. Należało zmierzyć średnicę i wysokość pierścienia aby określić jego objętość, następnie zważyć pierścień przed i po nałożeniu do niego badanego gruntu. Po zastosowaniu odpowiedniego wzoru otrzymałam szukaną gęstość objętościową gruntu ρ=2,02 g/cm3.

Na podstawie wyprowadzonych podstawowych cech fizycznych gruntu byłam w stanie wyliczyć pochodne cechy fizyczne czyli gęstość objętościowa szkieletu gruntowego ρd =1,71g/cm3, porowatość n=0,36, wskaźnik porowatości e=0,56, wilgotność całkowitą 32,74% oraz stopień wilgotności Sr=0,56 stan wilgotny.

  1. Wnioski.

Badania te pozwoliły na określenie podstawowych i pochodnych cech fizycznych dla gliny. Jednak uzyskane wyniki znacząco różniły się od wartości podanych w normie PN-81/B-03020 dla gliny aby uzyskać poprawne lub bardziej zbliżone wyniki należałoby powtórzyć badania.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
projekt MG2 DS
projekt MG2 DS
Wskaż zdanie?łszywe dotyczące jonów Mg2
MG2, Politechnika, Mechanika gruntów
MG2, Politechnika Wrocławska
sprawdzsiebie4 mg2 pdf kl 6

więcej podobnych podstron