Dr inż. Grzegorz Straż

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych pt:

Wprowadzenie.

Większość gruntów to twory złożone, zbudowane z:



frakcji głównej (dominującej), od której pochodzi nazwa główna (symbol) pisana dużą literą

np. Gr, Sa, Si



frakcji drugorzędnych, które są opisywane symbolami gruntu w postaci małych liter np. gr, sa,

si,

Grunty stanowiące przewarstwienia mogą być pisane małymi podkreślonymi literami, następującymi
po głównej frakcji gruntu np. gr, sa, si.

W przypadku gruntów gruboziarnistych (niespoistych) należy precyzować ich osób poprzez dodanie
pierwszych liter przymiotników określających wielkość frakcji: C (coarse - gruby), M (medium
- średni), F (fine – drobny) pisanych dużymi literami.

Nazwę gruntu tworzy kombinacja powyższych terminów np.:

– piasek gruby ze żwirem drobnym (fgrCSa)
– pył z piaskiem grubym z domieszką żwiru drobnego (fgrcsaSi)
- glina ilsta (sasiCl)
- ił pylasty przewarstwiony piaskiem (siClsa).

Rys.1. Fragment schemat blokowego do oznaczania i opisu gruntów wg PN-EN ISO 14488-1.

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW

według PN-EN ISO 14688-1.

METODY OZNACZANIA I OPISU GRUNTU:

Oznaczanie składu granulometrycznego: w celu oznaczenia rozkładu wielkości cząstek próbkę
należy rozłożyć na płaskiej powierzchni lub na dłoni. Wymiary cząstek próbki należy porównać ze
standardami

uziarnienia

obejmującymi

wydzielenia

zawierające

materiał

o różnych przedziałach wymiarów cząstek zgodnie z Tab.1. PN-EN ISO 14688.
Ponieważ poszczególne cząstki pyłu i iłu nie są widoczne gołym okiem, do oznaczenia cech takiego
gruntu należy stosować następujące metody:



oznaczanie drobnych cząstek



oznaczanie wytrzymałości w stanie suchym



oznaczanie dylatancji pyłu i iłu



oznaczanie plastyczności.

Oznaczanie kształtu cząstek: w przypadku grubych frakcji, opisuje się kształt cząstek
w nawiązaniu do ich stopnia obtoczenia (który wskazuje na stopień zaokrąglenia krawędzi
i naroży), ich ogólny kształt i charakter powierzchni. Terminy stosowane w opisach, wykorzystywane
zwykle do żwiru lub grubszych frakcji, podano w tablicy 8.1.

Tab.1. Terminy określające kształt cząstek.

Parametr

Kształt cząstki

OSTROŚĆ KRAWĘDZI – STOPIEŃ OBTOCZENIA

Bardzo ostrokrawędzisty
Ostrokrawędzisty
Słabo ostrokrawędzisty
Słabo obtoczony
Obtoczony
Dobrze obtoczony

FORMA

Sześcienna
Płaska
Wydłużona

CHARAKTER POWIERZCHNI

Szorstka
Gładka

Oznaczanie drobnych cząstek: przy oznaczaniu składu gruntu drobne frakcje występujące
w małej ilości w próbce należy wypłukać, a grubszą pozostałość opisać na podstawie wymiarów i
kształtów cząstek, rodzaju materiału i innych specyficznych składników. Czas trwania i dokładność
procesu przemywania oraz badanie otrzymanego osadu wskazują na rodzaj i zawartość procentową
frakcji drobnych.

Oznaczanie barwy gruntu: Barwa gruntu często wskazuje na skład materiału i jego rozkład. Barwa
pozwala rozróżnić grunty mineralne i organiczne. Z uwagi na fakt, iż wiele gruntów zmienia szybko
swoją barwę na powietrzu, ważne jest, aby barwy określać na świeżo odsłoniętej powierzchni przy
pełnym świetle dziennym. Zaleca się, aby zawsze odnotowywać takie zmiany barwy, jak te w
następstwie utleniania bądź wysuszania.

Tab.2. Oznaczanie wytrzymałości w stanie suchym:

Rodzaj testu

Pył (Si)

Pył /Ił (Si/Cl)

Ił (Cl)

W

YTRZYMAŁOŚĆ W STANIE

SUCHYM

:

miarodajny jest opór suchej

próbki gruntu podczas

naciskania palcami

MAŁA

ŚREDNIA

DUŻA

Grudka wysuszonego

gruntu rozpada się pod

lekkim lub średnim

naciskiem palców

Grudka wysuszonego

gruntu rozpada się pod

wyraźnym naciskiem

palców na bryłki, które

nadal wykazują spoistość

Grudki wysuszonego gruntu

nie można rozdrobnić pod

naciskiem palców, a może być

jedynie rozłamana

Oznaczanie plastyczności (zwięzłości): W celu oznaczenia plastyczności (zwięzłości) wilgotną
próbkę gruntu należy, wałeczkować na gładkiej powierzchni, aby otrzymać wałeczek o średnicy około
3 mm, następnie zlepić go z powrotem i powtarzać wałeczkowanie do chwili, kiedy na skutek utraty
wody nie daje się wałeczkować, a tylko zlepiać. Osiąga się w ten sposób granicę plastyczności.

Tab.3. Oznaczanie plastyczności (zwięzłości):

Plastyczność

(zwięzłość)

Symbol

Uwagi

MAŁA

Próbka wykazuje spoistość,

lecz nie można wykonać wałeczka

o średnicy 3 mm.

Duża zawartość pyłu

DUŻA

Próbkę można wałeczkować

do uzyskania cienkich wałeczków

(o średnicy mniejszej niż 3 mm).

Duża zawartość iłu

Tab.4. Oznaczanie zawartości piasku, pyłu i iłu w gruncie:

Rodzaj testu

Piasek (Sa)

Pył (Si)

Ił (Cl)

R

OZCIERANIE GRUNTU

PALCAMI

(ewentualnie w wodzie)

Ilość frakcji

piaszczystej może

być określona na

podstawie

wyczuwalnego

stopnia

szorstkości gruntu

Gładki w dotyku, suche

cząsteczki gruntu można

łatwo usunąć z palców

przez zdmuchnięcie czy

klaśnięcie

W dotyku przypomina

mydło, przykleja się do

palców, cząsteczki

gruntu trudno usunąć

z palców bez

opłukiwania

(nawet suche)

R

OZCIERANIE WILGOTNEGO

GRUNTU NOŻEM

LUB ZARYSOWANIE

PAZNOKCIEM

Powierzchnia próbki

matowa

Powierzchnia próbki

błyszcząca

Uwaga! Gruby pył może być szorstki w dotyku, lecz poszczególne ziarna nie są widoczne
gołym okiem.

Tab.5. Oznaczanie dylatancji pyłu i iłu:

Rodzaj testu

Pył (Si)

Ił (Cl)

DYLATANCJA

:

zachowanie gruntu podczas
wstrząsania tzn. przerzucania
10-20mm próbki między dłońmi
lub nacisku

Woda na powierzchni pojawia się

szybko i znika

Woda się nie pojawia

Tab.6. Oznaczanie zawartości węglanów: zawartość węglanów oznaczana jest na podstawie reakcji gruntu na
kroplę 10-procentowego lub rozcieńczonego wodą w proporcji 3:1 roztworu kwasu solnego.

Rodzaj grutu

Symbol

Stopień reakcji

BEZWAPNISTY

0

nie reaguje z kwasem solnym

WAPNISTY

+

lekko pieni się pod wpływem kropli kwasu

SILNIE WAPNISTY

+ +

intensywnie pieni się pod wpływem kwasu solnego

Tab.7. Oznaczanie konsystencji:

Konsystencja gruntu

Cechy charakterystyczne

Miękkoplastyczny

Grunt przy ściskaniu wydostaje się między palcami

Plastyczny

Grunt można formować przy lekkim nacisku palców

Twardoplastyczny

Grunt nie może być formowany palcami, lecz może być wałeczkowany

do średnicy ok. 3mm bez spękań i rozdrabniania się

Zwarty

Grunt rozpada się i pęka podczas wałeczkowania do średnicy ok. 3mm,

lecz ciągle jest dostatecznie wilgotny, aby uformować z niego kulkę

Bardzo zwarty

Grunt jest wysuszony, najczęściej ma jasną barwę. Nie można uformować z niego

kulki. Rozdrabnia się pod naciskiem. Można grunt zarysować paznokciem.

W celu poprawy zgodności opisów przez różne osoby wskazane jest stosowanie wzorcowej skali barw.

Rys. 2.

Wzorcowa skala barw (fotografia udostępniona przez CONTROLS Polska sp. z o.o.).

Rys. 3. Trójkąt ISO „krajowy” do określania symboli gruntów wg [21,22].

FORMULARZ WYNIKÓW BADAŃ:

Opis badanych próbek:

Nr otworu

woru

Nr próbki

Głębokość pobrania [m] p.p.t.

Data

Rodzaj próbki

1

2

3

4

Wyniki analizy makroskopowej:

Nr próbki

1

2

3

4

Barwa

Wilgotność

(su, mw, w, m, nw)

Frakcja główna

Frakcja drugorzędna

Wytrzymałość

w stanie suchym

Dylatancja

Zawartość węglanów

( 0, +, ++ )

Plastyczność

Oznaczenie

piasku, pyłu

i iłu

Rozcieranie

Zarysowanie

Konsystencja

(mpl, pl, tpl, zw, bzw)

RODZAJ GRUNTU

(symbol)

Uwagi

PODSUMOWANIE I WNIOSKI:

………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………..