MECHANIKA GRUNTÓW
SPRAWOZDANIE NR 3 Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
OZNACZENIE WILGOTNOŚCI NATURALNEJ ORAZ GRANIC KONSYSTENCJI GRUNTU. STOPIEŃ PLASTYCZNOŚCI GRUTNU SPOISTEGO.
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Kierunek budownictwo, grupa J
Zespół 3
Małgorzata Błażejowska
Radosław Głowacki
Patrycja Jezierska
Oznaczenie wilgotności gruntu
Wilgność (w) - stosunek masy wody zawartej w danej próbce gruntu do masy tej próbki wysuszonej w temperaturze 105-1100C wyrażony w procentach.
Wilgotność naturalna (wn) - wilgotność charakteryzująca zawartość wody w gruncie w warunkach naturalnych.
Oznaczenie wilgotności:
Zważono puste naczynie wagowe z dokładnością do 0,01g i otrzymano następujące wartości:
próbka I mt=28,53g
próbka II mt=28,89g
Następnie z gruntu przeznaczonego do badania pobrano dwie próbki o masie około 30 gram (grunt spoisty). Próbki te umieszczono w naczyniach wagowych i zwarzono otrzymująć następujące wartości:
próbka I mmt=50,25g
próbka II mmt=49,57g
Następnie próbki umieszczono w piecu w temp. 105-110oC na czas około 24 godzin. Po wysuszeniu próbek do stałej masy schłodzone je w eksykatorze, po czym zważono, otrzymując:
próbka I mst=46,35g
próbka II mst=46,17g
Wilgotność gruntu obliczono z następującego wzoru:
Próbka I:
Próbka II:
zatem:
Wartości otrzymane w próbce I i II mieszczą się w wymaganym przedziale.
Więc wilgotność naturalną gruntu wynosi 20,78%.
Oznaczenie granicy plastyczności
Granica plastyczności (wp) - wilgotność w procentach jaką ma grunt gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3mm, jest to wilgotność graniczna między stanem półzwartym i twardoplastycznym.
Z jednorodnego gruntu w stanie plastycznym uformowano kulkę o średnicy około 7mm i wykonano próbę wałeczkowania. Próbę zakończono w chwili popękania wałeczka. Przed przystąpieniem do badania zważono dwa naczynia wagowe:
próbka I mt=29,80g
próbka II mt=28,85g
Wałeczkowanie wykonywano do momentu gdy w każdym z naczyń wagowych umieszczono około 5-7gram gruntu. Masa otrzymanych próbek wraz z naczyniem wyniosło:
próbka I mmt=36,03g (masa gruntu 6,23g)
próbka II mmt=34,37g (masa gruntu 5,52g)
Następnie wyznaczono wilgotność próbek, wyznaczając wcześniej masę próbek po wysuszeniu:
próbka I mst=35,11g
próbka II mst=33,69g
Wilgotność gruntu obliczono z następującego wzoru:
Próbka I:
Próbka II:
zatem:
Wartość wilgotności próbek mieszczą się w wymaganym przedziale, więc można przyjąć wartość granicy plastyczności równą 15,68%
Oznaczenie granicy płynności wg Casagrandego.
Granica płynności (wL) - wilgotność w procentach masy gruntowej umieszczonej w aparacie Casagrandego w momencie, gdy wykonania w niej bruzda zlewa się przy dwudziestym piątym uderzeniu miseczki o podstawę na długości 10mm i wysokości 1mm, jest to wilgotność graniczna między stanem miękkoplastycznym i płynnym.
Początkowo grunt przygotowano do badania zalewając wodą destylowaną na około 20 godzin. Grunt roztarto na jednolitą masę, jednocześnie usuwając ziarna o średnicy większej niż 2,0mm. Następnie wypełniono pastą miseczkę aparatu Casagrandego, w ten sposób aby tworzyła ona powierzchnię wklęsłą o maksymalnej grubości 9mm. Całkowita masa miseczki i gruntu powinna wynosić
. Za pomocą rylca skierowanego prostopadle do osi obrotu miseczki wykonano w paście bruzdę. Następnie miseczkę umieszczono w aparacie i uruchomiono. Badanie przerwano w momencie zlania się bruzdy na długości 10mm i wysokości 1m. odnotowując ilość uderzeń miseczki o podstawę aparatu. Z miejsca połączenia się bruzdy pobrano do wcześniej zważonego naczynia około 10 gram pasty.
Otrzymane trzy próby umieszczono w piecu w piecu w temperaturze 105-110OC na około 24 godziny do uzyskania stałej masy. Następnie schłodzono próbki w eksykatorze.
Zestawienie wyników:
próbka I mt=29,76g mmt=49,26g mst=44,27g
próbka II mt=30,24g mmt=49,03g mst=44,40g
próbka III mt=30,26g mmt=42,49g mst=39,18g
Ilość uderzeń w aparacie Casagrandego:
próbka I - 19 uderzeń
próbka II - 34 uderzenia
próbka III - 14 uderzeń
Określenie wilgotności próbek:
Próbka I:
Próbka II:
Próbka III
Po naniesieniu wyników na wykres otrzymano wilgotność przy 25 uderzeniach równą 33%.
Stopień plastyczności określono ze wzoru:
Wnioski:
Podczas wałeczkowania zaobserwowano , że od początku do końca wałęczkowania powierzchnia wałeczka była bez połysku. Zatem badanym gruntem była glina. Wyznaczony stopień plastyczności równy 0,29 określa stan gruntu jako plastyczny (
.
7