Wykonanie oznaczenia wilgotności optymalnej w aparacie

Proctora. (ćw. 5)

Wiadomości wstępne:

Wilgotnością optymalną w

opt

nazywamy taką wilgotność, przy której w danych

warunkach ubijania można osiągnąć największe zagęszczenie gruntu, a więc
maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρ

dmax

.

Badania tego typu wykonuje się przede wszystkim przy zagęszczaniu gruntów

pod nawierzchnie drogowe, lotniska, boiska oraz przy formowaniu nasypów
ziemnych.

Sprzęt niezbędny do wykonania badania:

- waga o dokładności do 0,01 [g]

- suszarka

- przyrządy miernicze (linijka, suwmiarka)

- parowniczki (od 3 do 5 sztuk)

- narzędzia do krojenia i obcinania (nóż, szpatułka, szpachelka)

- łopatka

- aparat Proctora

Rys.1. Schemat aparatu Proctora wraz z ubijakiem

1 - Podstawa

2 - Cylinder

3 - Kołnierz

4 - Śruby dociskowe

5 - Ubijak

Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego:

1. Zmierzyć suwmiarką: wysokość wewnętrzną cylindra h [cm]

wewnętrzną średnicę cylindra d [cm]

2. Zważyć pusty cylinder – m

t

[g]

3. Zważyć parowniczki do oznaczenia wilgotności

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

Ubijanie:

4. Założyć cylinder na podstawę aparatu Proctora i dokręcić mocno śrubami

5. Do cylindra nałożyć pierwszą warstwę gruntu do połowy wysokości cylindra

i ubić ubijakiem 25 razy na całej powierzchni próbki

6. Na cylinder nałożyć kołnierz a następnie założyć drugą warstwę gruntu do

wysokości połączenia cylindra z kołnierzem, powtórzyć ubijanie identycznie
jak w przypadku wcześniejszej warstwy

7. Nałożyć trzecią warstwę gruntu do ¾ wysokości kołnierza i powtórzyć

ubijanie

8. Odkręcić śruby mocujące, ściągnąć cylinder z kołnierzem i odłożyć na tacę

z gruntem

9. Ściągnąć kołnierz i ściąć nadmiar gruntu nad krawędzią cylindra tak, by

grunt wypełniał dokładnie wnętrze cylindra

10. Dokładnie oczyścić cylinder z zewnątrz z gruntu i zważyć – m

wt1

[g]

11. Do zważonej parowniczki pobrać próbkę gruntu a następnie zważyć

parowniczkę wraz z gruntem (m

mt

[g]) dla określenia wilgotności (w

1

)

12. Wysypać grunt z cylindra do pojemnika

13. Do gruntu używanego w poprzednim ubijaniu dodać niewielką ilość wody i

dokładnie wymieszać

14. Powtórzyć czynności wg pkt. 4 – 12

15. Powtarzać cykl ubijania wg pkt. 13 – 14 określając odpowiednio m

wti

i w

i

do

momentu, gdy masa cylindra z gruntem zmaleje; dopuszcza się najwyżej
5 – krotne wykonanie zagęszczenia tej samej próbki gruntu

16. Po zakończeniu ostatniego ubijania wszystkie parowniczki z pobranymi

próbkami z kolejnych ubijań wysuszyć i zwarzyć masę parowniczek z
wysuszonym gruntem – m

st

[g]

17. Wysypać grunt z cylindra do pojemnika, wyczyścić aparat Proctora i

posprzątać stanowisko

18. Wyniki umieścić w tabeli nr 1.

Niezbędne wzory:

Gęstość objętościową ρ wyznaczamy ze wzoru:

=

( /

)

gdzie:

m – masa próbki [g],

V – objętość próbki [cm

3

],

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

Wilgotność gruntu w wyznaczamy ze wzoru:

=

−
−

∙

%

gdzie:

m

mt

– masa parowniczki z gruntem wilgotnym [g],

m

st

– masa parowniczki z gruntem suchym [g],

m

t

– masa pustej parowniczki [g],

Gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρ

d

wyznaczamy ze wzoru:

=

∙

+

( /

)

gdzie:

ρ – gęstość objętościowa gruntu [g/cm

3

],

w – wilgotność próbki gruntowej [%],

Dla uzyskanych parametrów sporządzić wykres zależności gęstości objętościowej
szkieletu gruntowego ρ

d

od wilgotności gruntu w (rys. 2).

Rys.2. Wykres zależności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ

d

i wilgotności gruntu w.

Jako wilgotność optymalną w

opt

należy przyjąć wartość wilgotność, która odpowiada

maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ

dmax

.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

Formularz do ćwiczenia nr. 5

Rok; grupa; termin zajęć; data;

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

Skład zespołu:

1…………………………..

2…………………………..

3…………………………..

4…………………………..

Przykładowe obliczenia dla jednego ubijania

Dane:

d=………. h=………. m

t(c)

=……….. m

wt(c)

=………… m

t(p)

=………….

m

mt(p)

=……….. m

st(p)

=…………

m

m1

=………..

V =………….

ρ =………….

m

w

=………...

m

s

=…………

w =………….

ρ

d

=………….

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

Kolejne ubijanie

1

2

3

4

5

Masa cylindra m

t(c)

[g]

Masa cylindra z gruntem m

wt(c)

[g]

Masa gruntu m

mi

= m

wt(c)i

- m

t(c)i

[g]

Objetość cylindra V [cm

3

]

Gęstość objętościowa gruntu ρ [g/cm

3

]

Oznaczenie (numeracja) parowniczki

Masa parowniczki m

t(p)

[g]

Masa parowniczki z gruntem wilgotnym m

mt(p)

[g]

Masa parowniczki z gruntem suchym m

st(p)

[g]

Masa wody w guncie m

w

= m

mt(p)

- m

st(p)

[g]

Masa szkieletu gruntowego m

s

= m

st(p)

- m

t(p)

[g]

Wilgotność w [%]

Gęstość obj. szkieletu gruntowego ρ

d

[g/cm3]

Tabela wyników:

Wykres:

Wnioski końcowe:

Podpis prowadzącego

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)