WILGOTNOŚĆ  OPTYMALNA  (W

OPT

) 

 

 

Wilgotnością  optymalną  nazywamy  taką  wilgotność,  przy  której  w  danych 

warunkach  ubijania  moŜna  osiągnąć  największe  zagęszczenie  gruntu,  a  więc 

uzyskuje on maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego. 

 

Parametr  ten  wykorzystywany  jest  w  głównej  mierze  przy  zagęszczaniu 

nasypów.  Pozwala  określić,  jaką  ilość  wody  naleŜy  dodać  do  gruntu  aby 

maksymalnie ułatwić (skrócić) proces jego zagęszczania. 

 

Wartość  wilgotności  optymalnej  zaleŜy  od  rodzaju  gruntu,  kształtu  cząstek 

mineralnych  oraz  szorstkości  ich  powierzchni.  Wilgotność  optymalna  to  taka 

zawartość  wody,  która  pozwala  na  wytworzenie  otoczek  wody  higroskopijnej  i  wody 

osmotycznej wokół poszczególnych cząstek. 

 

Badanie wykonywane jest w aparacie Proctora – ręcznym lub mechanicznym. 

             

 

 

 

 
 

Przebieg oznaczenia 

I ubijanie gruntu  

1 – naleŜy określić wymiary wewnętrzne cylindra (wysokość h  [mm] i średnicę d  [mm]) oraz masę 

pustego cylindra bez kołnierza      m

t

   [g]. 

3 – po przesianiu wysuszonego i przeznaczonego do badania piasku dodać do niego pierwszą porcję 

wody destylowanej i dokładnie rozmieszać, 

6  -  do  cylindra  nałoŜyć  pierwszą  warstwę  gruntu  o  grubości  około  7  cm  i  ubijać  ubijakiem,  25  razy 

opuszczając cięŜarek ubijaka, 

7 - nałoŜyć na cylinder kołnierz, a do cylindra nałoŜyć drugą warstwę gruntu (do wysokości połączenia 

cylindra z kołnierzem). Powtórzyć ubijanie identycznie jak dla pierwszej warstwy, 

8 - nałoŜyć do cylindra trzecią warstwę gruntu (około 5 cm poniŜej górnego brzegu kołnierza) i ubijać 

identycznie jak poprzednie, 

9 - delikatnie zdjąć kołnierz i ściąć noŜem nadmiar piasku nad krawędzią cylindra, tak, aby piasek 

dokładnie wypełniał wnętrze cylindra, 

10 - starannie oczyścić cylinder z zewnątrz z piasku i zwaŜyć m

wt1

  [g], 

11 - do wytarowanego naczyńka wagowego pobrać próbkę gruntu do określenia wilgotności  W

1

 [%], 

zwaŜyć i wstawić do suszarki, 

12 - wysypać piasek z cylindra do pojemnika, 

II ubijanie gruntu  

do uŜywanego w poprzednim ubijaniu piasku dodać następną porcję wody destylowanej i dokładnie 

rozmieszać, powtórzyć cykl ubijania jak poprzednio określając  m

wt2

  i  W

2

, 

III,IV i ewentualnie V ubijanie gruntu 

tak jak w poprzednich ubijaniach, dodając kolejne porcje wody destylowanej naleŜy określić m

wt3

,  

W

3

, m

wt4

,  W

4,   

m

wt5

,  W

5

 

 

 
 

Obliczenia wyników: 
- objętość wewnętrzna cylindra V  

          

d

h

V

2

4

⋅ ⋅ =

π

      [cm

3

] 

 
dla kaŜdego ubijania określić: 
- masę gruntu   m

i

 

 [g] 

 

- gęstość objętościową gruntu  

ρρρρ

i

  [g/cm

3

]  

dla podanych wilgotności Wi obliczyć takŜe: 

- gęstość objętościową szkieletu gruntowego 

 

    

ρρρρ

di

  [g/cm

3

] 

 

 

Obliczenia naleŜy prowadzić z dokładnością do 2 miejsc po przecinku, a tylko 

ρρρρ

d

 

naleŜy określić z dokładnością do 3 miejsc po przecinku. 

 
 

 

m

wti

 - m

t

 = m

i

 

Wyniki naleŜy zestawić w tabeli oraz na wykresie wg poniŜszego rysunku, a 

następnie odczytać ze sporządzonego wykresu wartość W

opt

  [%] odpowiadającą 

maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego. 

 

Sprawozdanie. 

W sprawozdaniu, naleŜy zamieścić dane, tabelę obliczeń, sporządzony wykres i 
wartość wilgotności optymalnej. 

 

Kolejne 
ubijanie

 

m

wti 

[g] 

m

i 

[g] 

W

i

 [%] 

ρρρρ

i

 [g/cm

3

] 

ρρρρ

di

 [g/cm

3

] 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

1 

 

 

 

 

 

2 

 

 

 

 

 

3 

 

 

 

 

 

4 

 

 

 

 

 

 

Definicje i wzory: 

ρρρρ

 - gęstością objętościową  nazywa się stosunek masy próbki gruntu (w stanie 

naturalnym) do jej objętości.  

 

Wyznacza się ją ze wzoru: 

[g/cm

3

] 

 

ρρρρ

d

 - gęstością objętościową szkieletu gruntowego (gruntu suchego) nazywa się masę 

jednostki objętości gruntu wysuszonego w temperaturze 105 - 110

°

C. 

Do obliczenia naleŜy wykorzystać poniŜszy wzór, gdzie W to wilgotność w %: 

                                              

[g/cm

3

] 

 

V

m

m

t

wti

i

−

=

ρ

 

i

i

di

W

+

⋅

=

100

100

ρ

ρ