Studia : stacjonarne

Kierunek : budownictwo

Semestr : III

Rok akademicki : 2013/2014

Ćwiczenie nr 4

Tytuł : Oznaczenie wilgotności naturalnej oraz granic konsystencji gruntu. Stopień plastyczności gruntu spoistego.

Grupa : 2

Zespół nr I

• Patryk Derenda

• Mikołaj Okoń

• Karina Raszka

• Damian Sawiński

Data oddania ćwiczenia: 12.12.13r

Analiza makroskopowa gruntu

Próba wałeczkowania:

W większości prób wałeczek pękał przy 1 wałeczkowaniu. Przy jednej próbie udało się uzyskać 1 wałeczkowanie. Z tego możemy wnioskować stan gruntu półzwarty na pograniczu z twardoplastycznym.

Wałeczek pękał podłużnie, a od początku do końca wałeczkowania powierzchnia pozostawała bez połysku. Na podstawie tego oznaczenia grunt został określony jako średnio spoisty.

Barwa gruntu - ciemnobrązowy.

Wilgotność gruntu - wilgotny - grunt pozostawił ślad wilgoci na papierze.

Próba rozcierania w wodzie - grunt na pograniczu grupy pierwszej i drugiej - nie byliśmy w stanie jednoznacznie określić ilości ziaren pozostających między palcami.

Na podstawie przeprowadzonej analizy makroskopowej gruntu, przyjęliśmy że naszym gruntem jest glina piaszczysta (Gp) na pograniczu z gliną (G)

1. Oznaczenie wilgotności gruntu

I. Wykonanie oznaczenie

W pierwszej kolejności zważono puste naczynka wagowe z dokładnością do 0,01g.

Następnie z gruntu spoistego przeznaczonego do badania pobrano dwie próbki, każdą o masie

około 30g. Próbki umieszczono w naczyniach wagowych i zważono z dokładnością do 0,01g.

Potem próbki umieszczono w suszarce na około 24 godziny. Temperatura w suszarce wynosiła 105-110º C. Po wysuszeniu i wystudzeniu ponownie zważono masę próbek

II. Opracowanie wyników

Wyniki pomiarów:

Nr próbki	Masa naczynka [g] mt	Masa naczynka z gruntem wilgotnym [g] mmt	Masa naczynka z gruntem wysuszonym [g] mst
1	24,36	60,00	54,66
2	32,34	61,74	57,60

Obliczenia:

wilgotność [%]:

próbka 1 próbka 2

średnia arytmetyczna z oznaczeń:

KOMENTARZ

Różnica między uzyskanymi wynikami wyniosła 1,17% czyli więcej niż 5% średniej wartości (0,85%). Trzeba przeprowadzić dwa dodatkowe oznaczenia i wyznaczyć średnią arytmetyczną z trzech najmniej różniących się wyników.

2. Oznaczenie granicy plastyczności

I. Wykonanie oznaczenia

Na początku wykonywania oznaczenia z jednorodnego gruntu w stanie plastycznym uformowano kulkę o średnicy około 7mm i wałeczkowano, aż do osiągnięcia przez wałeczek średnicy około 3mm. Jeśli w tym czasie wałeczek nie popękał formowano ponownie kulkę i powtarzano czynność aż do wałeczkowania podczas którego wałeczek popękał i podniesiony za jeden koniec uległ rozpadowi. Potem spękany wałeczek włożono do naczynka wagowego i zamykano pokrywką.

Cały ten proces powtórzono na pozostałych kulkach gruntu, tak aby w każdym z dwóch naczynek zebrać po 5-7g gruntu. Następnie wykonano oznaczenie wilgotności dla powyższych próbek.

II. Opracowanie wyników

Wyniki pomiarów:

Nr próbki	Masa naczynka [g] mt	Masa naczynka z gruntem wilgotnym [g] mmt	Masa naczynka z gruntem wysuszonym [g] mst
1	29,34	36,57	35,45
2	30,82	36,29	35,41

Obliczenia:

wilgotność [%]:

próbka 1 próbka 2

oznaczenie wartości granicy plastyczności [%]

KOMENTARZ

Różnica między uzyskanymi wynikami (0,84%) wyniosła mniej niż 10% średniej wartości (1,88%). Za wynik ostateczny oznaczenia granicy plastyczności przyjęto zgodnie z instrukcją wartość 18,75%

3. Oznaczenie granicy płynności wg Casagrandego

I. Wykonanie oznaczenia

Przed przystąpieniem do wykonania oznaczenia przygotowano próbki - namoczony wcześniej grunt roztarto na jednolitą pastę, usuwając jednocześnie ziarna gruntu o średnicy większej od 2,0 mm.

Następnie przystąpiono do wykonywania oznaczenia. Wypełniono przy pomocy noża cienkimi warstwami pasty przednią część miseczki aparatu Casagrandego, usuwając pęcherzyki powietrza. Utworzono powierzchnię wklęsłą o maksymalnej grubości 9mm, tak aby łączna masa miski i gruntu wynosiła 210±1g. W następnej kolejności założono miseczkę do aparatu w taki sposób, aby wysokość zawieszenia wynosiła 10mm. Za pomocą rylca skierowanego prostopadle do dna miseczki wykonano w paście bruzdę prostopadle do osi obrotu napędu miski. Następnie włączono aparat i określono liczę uderzeń miseczki o gumową podstawę do momentu połączenia się bruzdy na długości 10mm i wysokości 1mm. Z miejsca połączenia się bruzdy pobrano do naczynka wagowego próbkę o masie około 10 g do oznaczenia wilgotności.

Czynności te powtarzano, aby uzyskać 3 oznaczenia, zmieniając każdorazowo wilgotność pasty.

II. Opracowanie wyników

Wyniki pomiarów:

Nr próbki	Masa naczynka [g] mt	Masa naczynka z gruntem wilgotnym [g] mmt	Masa naczynka z gruntem wysuszonym [g] mst
1 (28 uderzeń)	32,35	42,57	40,40
2 (22 uderzeń)	28,55	39,11	36,72
3 (18 uderzeń)	29,54	39,55	37,37

wilgotność [%]:

próbka 1 próbka 2

próbka 3

W celu określenia granicy płynności otrzymane wartości naniesiono na wykres zależności wilgotności gruntu od liczby uderzeń miseczki. Po naniesieniu punktów i przeprowadzeniu prostej aproksymującej odczytano wilgotność jaką posiadałby badany grunt przy 25 uderzeniach.

Dla 25 uderzeń z wykresu odczytano wartość wilgotności w_L=27,90%

4. Określenie stopnia plastyczności i stanu gruntu spoistego

w_n = 17,04%

w_p= 18,75%

w_L= 27,90%

IL <0 stan zwarty

IL = 0 stan półzwarty

0< IL <0,25 stan twardoplastyczny

0,25< IL < 0,50 stan plastyczny

0,50< IL < 1,00 stan miękkoplastyczny

1,00< IL stan płynny

gdzie:

I_L - stopień plastyczności

w_L - granica płynności

w_n - wilgotność naturalna

w_p - granica plastyczności

I_L = - 0,187

Wnioski:

Badany grunt spoisty, według obliczeń, jest w stanie zwartym. Jednakże z powodu przyjęcia do obliczeń niepoprawnej wilgotności naturalnej (potrzebne są kolejne dwa dodatkowe oznaczenia, aby wyznaczyć faktyczną wartość), właściwy stan gruntu może ulec zmianie.

---