P O L I T E C H N I K A G D A Ń S K A
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego
80-233 Gdańsk, ul. G. Narutowicza 11/12
5. Oznaczenie
składu granulometrycznego gruntu
Skład granulometryczny jest to udział cząstek różnych rozmiarów obecnych w badanym gruncie. Tę
cechę gruntu można wyznaczyć przez przesiewanie lub/i stosując metodę sedymentacyjną. Dla
gruntów, które zawierają mniej niż 10% cząstek drobnych wystarczy zastosowanie metody sitowej,
a dla gruntów zawierających więcej niż 10 % cząstek drobnych można wykorzystać metodę mieszaną
tzn. analizę sitową i areometrię. Przesiewanie polega na rozdzielaniu ziaren na poszczególne klasy
wielkości za pomocą sit o różnych wymiarach oczek. Analiza sedymentacyjna polega na umieszczeniu
gruntu w płynie i wykorzystaniu różnicy w prędkości opadania cząstek do ich rozdzielenia pod
względem wielkości.
Na podstawie analizy granulometrycznej można określić:
a) Rodzaj gruntu (rys. 5.1).
b) Różnoziarnistość gruntu (tab. 5.1).
Legenda:
1 zawartość ziaren żwiru (2 mm do 63 mm)
2 zawartość ziaren piasku (0,063 mm do 2 mm)
3 zawartość ziaren drobnych (< 0,063 mm)
4 zawartość iłu w % masy frakcji grubych i
drobnych (wymiar ziaren < 63 mm)
5 grunty drobnoziarniste (pyły i iły)
6 grunty o mieszanym uziarnieniu (pylaste lub
ilaste żwiry i piaski)
7 grunty
gruboziarniste
(żwiry i piaski)
S grunt
Rys. 5.1. Klasyfikacja gruntów na podstawie uziarnienia.
Tab. 5.1. Podział gruntów ze względu na różnoziarnistość
Kształt krzywej
uziarnienia
C
U
=d
60
/d
10
Bardzo różnoziarniste >
15
Różnoziarniste 6
do15
Równoziarniste <
6
Źle uziarnione
Przeważnie wysoki
2
5.1. Analiza sitowa
5.1.1. Sprzęt do badania
a) Zestaw sit z drutu metalowego lub blachy metalowej zgodnie z ISO 565 i ISO 3310.
b) Wstrząsarka.
c) Suszarka utrzymująca temperaturę 105
0
C ± 5
0
C.
d) Waga.
5.1.2. Przygotowanie próbki
Masy minimalne suchych próbek podano w tablicy 5.2.
Tablica 5.2. Masy gruntów wymagane do analizy sitowej
Średnica d
90
mm
Minimalna masa gruntu
wymagana w metodzie sitowej
g
0,5 50
1,0 100
4,0 150
6,0 350
8,0 600
16,0 2500
22,4 5000
31,5 10000
45,0 20000
63,0 40000
75,0 56000
Dla gruntów zawierających więcej niż 10 % cząstek drobnych należy stosować przygotowanie próbki na mokro.
W tym celu należy suchą próbkę zalać wodą i pozostawić na przynajmniej 1 godzinę, co jakiś czas mieszając.
Próbka powinna być przemywana przez sito 2mm i sito 0,63mm do momentu aż woda stanie się wizualnie
czysta. Pozostały materiał należy wysuszyć i zważyć.
5.1.3. Wykonanie badania
Przygotowany materiał wg 5.1.2. należy przesiać przez zestaw sit ustawionych od góry od największego do
najmniejszego. Najniższe sito powinno mieć wymiar oczek 0,063 mm. Pod sitem o najmniejszych oczkach
należy umieścić pojemnik z pełnym dnem.
Zestaw sit umieszczamy na wstrząsarce. Przesiewanie powinno trwać przynajmniej 10 min. Gdy stosujemy
przesiewanie ręczne, powinno ono trwać przynajmniej 2 min.
Po zakończeniu przesiewania należy zważyć pozostałości gruntu na poszczególnych sitach.
Jeżeli suma mas gruntu po przesiewaniu różni się od masy wyjściowej gruntu przed przesiewaniem o więcej niż
1 %, to badanie należy powtórzyć.
5.1.4. Wynik badania
Frakcje gruntu przechodzące przez poszczególne sita obliczamy następująco:
%
100
...
2
1
×
+
+
+
=
m
m
m
m
f
n
n
gdzie:
f
n
–frakcja przechodząca przez sito (%)
m
1
– masa gruntu przechodzącego przez sito o najmniejszych oczkach [g]
m
2
,m
n
– masy gruntu pozostające na kolejnych sitach aż do sita poprzedzającego rozważane [g]
m – całkowita masa suchej próbki [g]