Cież Kinga

Inżynieria Środowiska

28.11.1008

Oznaczanie wilgotności naturalnej, granic konsystencji, stopnia plastyczności oraz wskaźnika plastyczności (ćwiczenie nr 7)

Wilgotnością naturalna gruntu (w_n) - nazywamy procentowy stosunek masy wody M_w, zawartej w jego porach do masy szkieletu gruntowego M_d :

w_n = (M_w/M_d)*100

Konsystencja gruntu jest to stopień ruchliwości układu cząstek, zależny od ilości wody i stanu fizycznego tych cząstek. Wyróżnia się konsystencję gruntów zwartą, plastyczną i płynną.

Granica konsystencji, to wilgotności graniczne pomiędzy poszczególnymi stanami:

• granica skurczalności w_s - między stanem zwartym i półzwartym; jest to wilgotność w [%], przy której grunt pomimo dalszego suszenia nie zmniejsza swojej objętości i jednocześnie zaczyna zmieniać barwę na powierzchni na odcień jaśniejszy

• granica plastyczności w_p - między stanem półzwartym i plastycznym; jest to wilgotność w [%], jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3 mm,

• granica płynności w_L - między stanem plastycznym i płynnym; jest to wilgotność w [%], jaką ma grunt, gdy umieszczony w aparacie Casagrande'a, w momencie gdy wykonana w niej bruzda zlewa się przy 25 uderzeniu miseczki o podstawę, na dł. 10 mm i wysokości 1mm

Stopień plastyczności(I_L), to parametr za pomocą którego można wyznaczyć stan gruntu; nazywamy stosunek różnicy wilgotności naturalnej danego gruntu i granicy plastyczności do różnicy granicy płynności i granicy plastyczności:

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

Wskaźnik plastyczności(I_p) oznacza ile wody w [%] (w stosunku do masy szkieletu) wchłania dany grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny; jest to różnica pomiędzy granicą płynności i granicą plastyczności

I_p=(w_L-w_p)

Przebieg oznaczania granicy płynności metodą Casagrande'a

1. Do badania bierze się próbkę gruntu o masie ok. 100g, rozdrabnia ją i umieszcza w parowniczce i zalewa niewielką ilością wody destylowanej, pozostawiając grunt do rozmoknięcia przez okres co najmniej 20 godzin.

2. Namoknięty grunt wykłada się na płytę i dokładnie miesza nożem w celu uzyskania jednorodnej masy.

3. Usuwa się z próbki ziarna średnicy większej niż 2 mm.

4. Uzyskaną pastę gruntową nakłada się warstwami do miseczki wyjętej z aparatu Casagrande'a.

5. Pastę przecina się w miseczce za pomocą rylca bruzdą prostopadła do osi obrotu miseczki, trzymając rylec prostopadle do dna miseczki.

6.Miseczkę umieszcza się w uchwycie aparatu.

7. Obraca się korbką aparatu z prędkością 2 obrotów na sek, powodując uderzenia miseczki o podkładkę.

8. Po zlaniu się bruzdy notuje się zarejestrowaną liczbę uderzeń i pobiera próbkę gruntu w celu oznaczenia jej wilgotności.

9. Wyżej wymienione czynności powtarza się co najmniej pięciokrotnie.

10.Uzyskane wyniki wpisuje się na formularz oraz nanosi na wykres zależności liczby uderzeń od wilgotności.

Przebieg oznaczania granicy plastyczności :

1. Próbkę gruntu o masie około 50 g i wilgotności naturalnej miesza się dokładnie.

2. Jeśli grunt znajduje się w stanie półzwartym lub zwartym, nasyca się go wodą do stanu plastycznego.

3. Z wydzielonej próbki gruntu usuwa się ziarna średnicy większej niż 2 mm.

4. Z przygotowanej w powyższy sposób próbki formuje się kulkę o średnicy 7 mm i wałeczkuje ją na dłoni, aż wałeczek uzyska średnicę ok. 3 mm

5. Jeśli wałeczek w tym czasie nie popękał z wałeczka ponownie formuje się kulkę, a następnie wałeczkuje ją.

6. Wszystkie kawałeczki wałeczka wkłada się do naczynka wagowego i zamyka dokładnie doszlifowaną pokrywką.

7. Powtarza się badanie na następnej kulce gruntu.

8. Oznacza się wilgotność badanych próbek.

---