Wydział Geoinżynierii, Wrocław, 28.11.2011

Górnictwa i Geologii

Politechnika Wrocławska

ZOD w Legnicy

Hydrogeologia

Sprawozdanie z ćwiczenia

Kapilarnosc bierna

Skład grupy:

Grupa

Wprowadzenie:

Kapilarność -Powstaje na skutek istnienia porów w gruncie , które pomiędzy szkieletem gruntowym tworzą jakby rurki kapilarne. W skutek przyczepności do ścianek tych rurek (adhezji) oraz napięcia powierzchniowego woda może unosić się na pewną wysokość ponad poziom swobodnego zwierciadła.

Kapilarność bierna- jest to wysokość, na jakiej woda będzie się utrzymywać w porach gruntu ponad poziomem swobodnego zwierciadła przy obniżeniu tego poziomu .

Przebieg doświadczenia:

Kapilarność bierna jest to wysokość na jakiej woda będzie utrzymywać się w porach gruntu ponad poziomem swobodnego zwierciadła przy obniżeniu tego poziomu. Do przeprowadzenia tego doświadczenia potrzebne nam są :

• Naczynie o średnicy ponad 20 cm i głębokości ponad 30 cm

• Lejek szklany

• Rurka gumowa o długości powyżej 2 m

• Linijka

• Sekundomierz

Pierwszą czynnością jest zanurzenie rurki z lejkiem w wodzi aby doprowadzić do dokładnego odpowietrzenia tych dwóch przyrządów. Na dnie lejka umieszczamy papierek filtracyjny i ostrożnie wsypujemy wcześniej przygotowany grunt, który poddamy badaniu. Następnie podnosimy lejek do góry z prędkością 1cm/s, aż do pojawienia się pęcherzyka powietrza. Wynik pomiaru przyjmujemy jako wstępna wielkość kapilarności biernej (H_kb).

Następnie należy ustawić daną próbkę na wysokości 0,7H_kb i zostawić ją aż do czasu pojawienia się pęcherzyka powietrza. Jeżeli po 5 minutach pęcherzyk nie pojawi się, to należy przesunąć próbkę o 5cm. Czynność tą powtarzamy aż do momentu pojawienia się pęcherzyka powietrza. Podstawiając wyniki do wzoru obliczamy kapilarność bierną właściwą:

gdzie:

h - wysokość poziomu próbki gruntu ponad zwierciadłem wody w

naczyniu [cm]

Δh = t * v - poprawka interpolacyjna [cm]

v = 1cm/min dla t [min]

Dzięki wstępnemu badaniu określiliśmy wstępną wielkość kapilarności biernej, która wyniosła H_kb = 42cm.

Badanie właściwe rozpoczęliśmy podnosząc lejek na wysokość 0,7H_kb = 29,4 cm.

Oznaczenie kapilarności biernej przeprowadzono na gruncie sypkim o uziarnieniu 0,12 - 0,15 mm, w sposób zgodny z PN-60 / B-04493 „Grunty budowlane Oznaczenie kapilarności biernej”

Tabela nr 2. Wyniki badań kapilarności biernej.

Rodzaj badania	Czas t [s]	Wysokość h [cm]	UWAGI
Wstępne	44	44,0	Pod próbką utworzył się pęcherzyk powietrza na wysokości Hw= 44[cm]
Właściwe I	0	30,8	Początek badania właściwego h = 0,7 Hw= 30,8[cm]
		300	30,8
		305	35,8
		515	35,8	Koniec badania właściwego na wysokości h=40,8cm pęcherzyk pod próbką gruntu pojawił się po 5s.
	Właściwe II	0	30,8	Początek badania właściwego h =0,7 Hw=30,8[cm]
		300	30,8
		305	35,8
		485	35,8	Koniec badania właściwego Na wysokości h=40,8cm pęcherzyk pod próbką gruntu pojawił się po 7s.

W pierwszym badaniu mamy: h = 35,8; t = 3,50 min.; v = 1cm/min.

ΔH=3,50*1=3,50 [cm]

H_kb=(35,8-5)+3,5 [cm]

H_kb=34,3 [cm]

W drugim badaniu mamy: h = 40,8; t = 3,05 min.; v = 1cm/min.

ΔH=3,05*1=3,05[cm]

H_kb=(35,8-5)+3,05 [cm]

H_kb=33,85[cm]

Różnica między badaniami

= 34,3-33,85=0,45 [cm]

Średnia wartość obu badań właściwych:

= 34,08 cm

Ponieważ różnica między badaniami właściwymi jest mniejsza od 0,1

0,01 < 0,1

więc jako wynik oznaczenia kapilarności biernej przyjęto 34,08 cm.

Wnioski:

Badanie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych zgodnie z instrukcjami prowadzącego oraz normą PN-06/B-04493. Uzyskana kapilarność bierna dla gruntu o uziarnieniu 0.12-0.25 wyniosła 34,08 cm. Przeprowadzono dwa badania, w których uzyskane wyniki nie różnią się od siebie więcej niż o 0,1H_kb, więc można je za prawidłowy.

---