13.11.2007 Bydgoszcz Grupa D

Zespół nr 3

Ireneusz Linczak

Błażej Trafalski

Filip Białecki

Kamil Langner

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z mechaniki gruntów

Temat: Oznaczanie wilgotności naturalnej oraz granic konsystencji gruntu. Stopień plastyczności gruntu spoistego

1. Oznaczanie wilgotności gruntu

WSTĘP

Wilgotność (w) - stosunek masy wody zawartej w danej próbce gruntu do masy tej próbki wysuszonej w temp. 105-110 C, wyrażony w procentach.

Wilgotność naturalna (w_n) - wilgotność charakteryzująca zawartość wody w gruncie w warunkach naturalnych.

w = [(m_mt -m_st)/(m_st -m_t)]*100%

gdzie:

m_mt - masa naczynka z gruntem wilgotnym [g]

m_st - masa naczynka z gruntem suchym [g]

m_t - masa naczynka pustego [g]

PRZEBIEG OZNACZENIA

Zważono puste naczynka z dokładnością do 0,01g (m_t), następnie z gruntu spoistego przeznaczonego do badania pobrano dwie próbki o masie ok.30g, po czym naczynka z próbkami zważono z taką samą dokładnością (m_mt). Próbki poddano suszeniu w temperaturze 105-110^oC. Po 72 godzinach próbki ostudzono i zważono ponownie (m_st).

WYNIKI POMIARÓW I OBLICZEŃ

Nr próby	mt [g]	mmt [g]	mst [g]	w [%]
1	31,06	61,06	57,88	11,86
2	29,96	59,96	56,50	13,03

KOMENTARZ

Różnica między uzyskanymi wynikami wyniosła 1,17% czyli więcej niż 5% średniej wartości (0,62%). Trzeba przeprowadzić dwa dodatkowe oznaczenia i wyznaczyć średnią arytmetyczną z trzech najmniej różniących się wyników.

Jako wilgotność gruntu po przeprowadzeniu dwóch dodatkowych pomiarów przyjęto średnią arytmetyczną z trzej najmniej różniących się wyników.

w = 12,45 %

2. Oznaczanie granicy plastyczności

WSTĘP

Granica plastyczności (w_p) - wilgotność w procentach jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3 mm Jest to wilgotność graniczna miedzy stanem półzwartym i twardoplastycznym.

w_p = (w_I + w_II)/2

PRZEBIEG OZNACZENIA

Wykonano próby wałeczkowania. Każdy spękany wałeczek umieszczano w naczynku wagowym, uprzednio zważonym, aż do uzyskania w obu naczynkach po ok. 5-7 g gruntu. Następnie dokonano oznaczenia wilgotności badanego gruntu.

WYNIKI POMIARÓW I OBLICZEŃ

Nr próby	mt [g]	mmt [g]	mst [g]	w [%]
I	29,62	36,28	35,56	12,12%
II	31,43	37,75	37,05	12,46%

KOMENTARZ

Różnica między uzyskanymi wynikami (0,34%) wyniosła mniej niż 10% średniej wartości (1,23%). Za wynik ostateczny oznaczenia granicy plastyczności przyjęto zgodnie z instrukcją wartość 12,29%

3. Oznaczanie granicy płynności wg Casagrandego

WSTĘP

Granica płynności (w_L) - wilgotność w procentach masy gruntowej umieszczonej w aparacie Casagrande'a w momencie, gdy wykonana w niej bruzda zlewa się przy 25 uderzeniu miseczki o podstawę, na długości 10 mm i wysokości 1 mm; jest to wilgotność graniczna między stanem miękkoplastycznym i płynnym.

PRZEBIEG OZNACZENIA

Z wcześniej przygotowanego gruntu o naturalnej wilgotności usunięto ziarna o średnicy przekraczającej 2 mm i dokładnie roztarto na jednolitą pastę. Następnie wypełniono 2/3 miseczki (usuwając pęcherzyki powietrza) tworząc powierzchnię wklęsłą o grubości maksymalnej 9 mm. Łączna masa miseczki i gruntu wyniosła 210 (⁺/_-1g). Miseczkę umieszczono w aparacie na wysokości 10 mm i przy pomocy rylca skierowanego prostopadle do dna miseczki wykonano bruzdę w kierunku prostopadłym do osi napędu miski. Po włączeniu aparatu liczono ilość uderzeń miseczki, do momentu połączenia się bruzdy na długości 10 mm i głębokości 1 mm. W miejscu połączenia pobrano próbkę o masie około 10 g do oznaczenia wilgotności. Badanie powtórzono dwukrotnie, każdorazowo zmniejszając wilgotność pasty poprzez podsuszenie jej wiatrakiem.

WYNIKI POMIARÓW I OBLICZEŃ

nr próby	mt [g]	mmt [g]	Mst [g]	w [%]	l. uderzeń
I	33,10	52,31	47,68	31,75	33
II	30,77	53,39	48,10	30,52	23
III	27,35	43,05	39,26	31,82	18

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=31,78%

Określenie stopnia plastyczności i stanu gruntu spoistego

w_n = 12,45%

w_p=12,29%

w_L= 31,78%

Nie jesteśmy w stanie określić stopnia plastyczności.

Wskaźnik plastyczności (I_p): I_p= w_L - w_p

I_p = 19,49%

I_p = 0-10% grunty mało spoiste

I_p = 10-20% grunty średnio spoiste

I_p = 20-30% grunty zwięzło spoiste

I_p > 30% grunty bardzo spoiste

I_p=19,49% grunt średniospoisty

Stopień plastyczności I_L

I_L = (w_n - w_p)/(w_L-w_p)

I_L <0 stan zwarty

I_L = 0 stan półzwarty

0< I_L ≤0,25 stan twardoplastyczny

0,25< I_L ≤0,50 stan plastyczny

0,50< I_L ≤1,00 stan miękkoplastyczny

1,00< I_L stan płynny

gdzie:

I_L - stopień plastyczności

w_L - granica płynności

I_L = (12,45 - 12,29) / (31,78 - 12,29)

I_L = 0,008

Wnioski:

Badany grunt spoisty to glina piaszczysta w stanie twardoplastycznym.

---