background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

1/7 

—————————————————————————————————————————————— 

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu 

                  Data ćw.  ……………………… 

 Data zal.  ……………………… 

Ilość pkt./ ocena ….…………………… 

 
Nazwisko i imię: 
 
Rok akad.:                        Grupa:                                   Prowadzący: 
 

M E C H A N I K A   G R U N T Ó W   –   L A B .   #   5  

 

Temat :  Stopień zagęszczenia gruntów.  

Wilgotność optymalna i wskaźnik zagęszczenia– metodą Proctora.   

PN-88/B-04481 (PN). 
Oznaczanie współczynnika filtracji (k
). 

Oznaczenie kapilarności biernej. PN-60/B-04493. 

Podstawowe pojęcia. Oznaczanie i opis. 

 

1.  Terminy i definicje 

 

1. Stany fizyczne gruntów niespoistych. 
1.1.
  Zagęszczanie gruntu – jest to 
 
 
 
1.2. Stopień zagęszczenia gruntów niespoistych I

D

 jest to 

 
 
 
 
1.3.   Wskaźnik zagęszczenia I

S

  jest to: 

 

ds

d

S

I

ρ

ρ

=

 

 

 

1.4. Polowe metody wyznaczania stopnia zagęszczenia gruntu. 

 
 
 
 
 
 

1.5. Podział gruntów piasków i żwirów ze względu na stopień zagęszczenia 

wg PN-EN ISO 

14688-2:2005. 

 
 
 
 
 
 
 
 

1.6. Wilgotność optymalna jest to wilgotność, 
 
 
 
 
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

2/7 

——————————————————————————————————————————————

 

1.7. Przepuszczalność gruntów 

Przez przepuszczalność gruntu rozumie się zdolność gruntu do przepuszczania wody przy występującej różnicy 

ciśnień wody. Przepuszczalność gruntu określa się za pomocą  wskaźnika wodoprzepuszczalności  (współczynnika 
filtracji
k.  
Wskaźnika wodoprzepuszczalności jest to prędkość przepływu wody przez grunt przy spadku hydraulicznym równym 
jedności. 
 
Na wskaźnik przepuszczalności maja zasadniczy wpływ: 

 
 
 
 

1.8. Kapilarność bierna  H

kb

 

jest to maksymalna wysokość, na jakiej utrzymuje się woda wypełniająca całkowicie 

pory gruntu ponad poziomem swobodnego zwierciadła wody gruntowej przy jego obniżaniu. 
W normie przyjmuje się,  że kapilarność bierna gruntu jest równa wielkości podciśnienia, mierzonego 
w centymetrach słupa wody, przy którym przebija się powietrze przez próbkę gruntu podczas jej badania w sposób 
ustalony normą. 

 

2. Wykonanie ćwiczenia w laboratorium 
 
2.1. Oznaczanie  stopnia zagęszczenia
: wg PN-88/B-04481 (PN) 
 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wynik oznaczenia: 
 (Dane i wykres na osobnym formularzu.)  
 
 
2.2. Oznaczanie  wilgotność optymalnej i wskaźnika zagęszczenia. 

wg PN-88/B-04481 (PN). 

 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wynik oznaczenia: 
(Dane i wykres na osobnym formularzu.)  
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

3/7 

——————————————————————————————————————————————

 

2.3. Oznaczanie  współczynnika filtracji 
     
2.3.1 Oznaczanie  współczynnika filtracji  w przystosowanym edometrze
 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3.2 Oznaczanie  współczynnika filtracji  

  za pomocą aparatu G.N. Kamieńskiego 

Oznaczenie wskaźnika wodoprzepuszczalności polega na pomiarze prędkości obniżania się wody w rurce w 
czasie T. 
 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
Obliczenie wyników: 

współczynnik filtracji k 

 

Lp. Początkowa 

wysokość 

zwierciadła 

wody w 

rurce  [cm] 

Wysokość 

próbki 
gruntu 

 

[cm] 

Obniżenie 

wody w 

rurce 

 

[cm] 

Czas 

obniżania 

wody w 

rurce 

[sek] 

Temperatura 

(

l/T)((-ln(1-(s/H

o

)) 

k

t

 /(0,7+0,03·

t

 

H

o

l s T 

k

t

k

10

1  

 

 

 

 

 

 

2  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

4/7 

——————————————————————————————————————————————

 

2.3.3 Oznaczanie  współczynnika filtracji wzorami empirycznymi. 
  
Obliczyć przy zastosowaniu wzorów empirycznych współczynnik filtracji gruntu. 
Według wzorów: Hazena, Seelheima, Slichtera, Krügera, Beyera. 
Podać ograniczenia stosowalności wzorów (

wpisać do tabeli poniżej), ale obliczenia w celach porównawczych 

wykonać wg wszystkich wyżej wymienionych wzorów. 
 
(Powyższe obliczenia wykonać na formularzu). 
 
Tabela 

Lp. 

Nazwa 

wzoru 

Wzór Stosowalność wzoru 

1 Hazena   

 

2 Seelheima 

 

 

 

3 Slichtera 

  

 

4 Krügera 

  

 

5 Beyera   

 

 
2.2 Oznaczanie kapilarności biernej (metoda normowa wg PN-60/B-04493)   
 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
Obliczenie wyników 
 

Badanie  

Wstępna 
wielkość 
kapilar-
ności 
biernej 

 

Wysokość na 

jakiej utworzył 

się pęcherzyk, 

ponad poziom w 

naczyniu [cm

Czas po 

jakim 

powstaje 

pęcherzyk 

[min] 

t

⋅v 

v=1cm/min 

(h-5,0)+ 

Δh 

0,1 H

kb

 H’

kb

0,7

⋅H’

kb

h t 

Δh 

H

kb

 

1  

 

 

 

 

 

 

2  

 

 

 

 

 

 

    H

kb śred

 =  

H

kb 1

-H

kb 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uwagi: 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

5/7 

——————————————————————————————————————————————

 

Obliczenie współczynnika filtracji k 

 

Oznaczenie makroskopowe 

Rodzaj gruntu: …………………..…………..…Nr próby……….......Miejsce pobrania ……………………………………… 
Domieszki: ……………….………………..…. Zaw. CaCO

3

:

 

.…….. Barwa: ..…………………………………………..….... 

Wilgotność: .……………………..….Forma ziaren.: ……….……………………………..…………….…………………...... 
………………………………………………………………………………………………………………………………..…. 
…………………………………………...………….…………………………………………………………………………… 

 
Tabela                    Porównanie współczynników filtracji 

Lp. Nazwa 

wzoru 

Wzór 

Dane przyjęte 

do wzoru 

Obliczenia 

k

10

1 wg 

wykonanego 
ćwiczenia 

 

 

 

 

2 Hazen*   

 

 

 

3 Seelheima*, 

 

 

 

 

 

4 Slichtera*, 

 

 

 

 

 

5 Krügera*, 

 

 

 

 

 

6 Beyera*  

 

 

 

*) na podstawie wykonanej analizy granulometrycznej (sitowej) 

 
Tabela     Obliczenie k wzorem Krügera 
Lp   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

6/7 

——————————————————————————————————————————————

 

Oznaczanie ρ

dmin

ρ

dmax

 oraz e

max

e

min

 

 

Oznaczenie makroskopowe 

Rodzaj gruntu: …………………..…………..…Nr próby……………………………………………...... 
Domieszki: ……………….………………..…. Zaw. CaCO

3

:

 

.………………………..….. 

Barwa: ..………………….…………….. Wilgotność: .………………………………..…….. 
Forma ziaren.: ……….……………………………..……............................................................................................................................... 
……………………………………………………..……………………………………………………………………………………….…

 

 
Rodzaj gruntu: ……………………………… 
Gęstość właściwa (ozn. przyj.): ……………. 
ρ

s

 = ……… g/cm

3

Wysokość wewn. cylindra (

h

1

): ……… cm 

Wysokość (grubość) tłoka (

h

2

): ……… cm 

Objętość cylindra (

V): ...……………………. 

Masa cylindra (

m

t1

): ...……………………… 

Masa tłoka (

m

t2

): …………………………… 

Pole przekroju otw. cylindra (A):……… cm

3

 

Oznaczanie 

ρ

dmin

e

max

Masa cylindra z gruntem (

m

st1

): …………………….…… 

Średnia z dwóch najmn. wartości (

m

st1

): ………………… 

Masa gruntu (

m

s

): ………………                    

=

=

min

min

max

d

d

s

e

ρ

ρ

ρ

 …………………… 

ρ

dmin

 = 

m

s

 : 

V = ………………… g/cm

3

Oznaczanie 

ρ

dmax

e

min

1 2 3 

 

Wysokość: Δ

h 

Wys. próbki: 

h

p

 = 

h

1

 – 

h

2

 + Δ

h 

Objętość próbki: 

V

p

 = A * 

h

p

Masa cyl. z gruntem: 

m

st1

 – 

m

t2

Masa gruntu: 

m

s

, g 

ρ

dmax

 = 

m

s

 : 

V

p

  

…………………… 

…………………… 
…………………… 

…………………… 
…………………… 
…………………… 

 

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

 

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

Najwyższa wartość: 

        

ρ

dmax

 = ………………… g/cm

3

                   

=

=

max

max

min

d

d

s

e

ρ

ρ

ρ

…………………. 

Wykonał: ………………………………………………                  dn. ………………………. 
Sprawdził: ……..………………………………………                  dn. ………………………. 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 5 

7/7 

——————————————————————————————————————————————

 

OZNACZANIE WILGOTNOŚĆI OPTYMALNEJ I WARTOŚĆI 

ρ

d

 max 

 
 
Miejsce pobrania ................................................. Ubijak    ................................Nr badania ............................ 
Tara 

m

t

 

........................................................................Objętość cylindra 

V= ....................... cm

3

 

Oznaczenie makroskopowe 

Wyniki badań laboratoryjnych 

w

opt

 = ........................ % 

ρ

d max

 = ............... g/cm

3

Rodzaj gruntu: …………………..…………..…Nr próby………...... 
Domieszki: ……………….………………..…. Zaw. CaCO

3

:

 

.…….. 

Barwa: ..………………….…………….. Wilgotność: .…………….. 
Forma ziaren.: ……….……………………………..…….... 
…………….. …………………………………………..………….…

 

Badanie wykonał ....................................... dn .................. 
Badanie sprawdził ..................................... dn .................. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

  

       

 

 

 

 

 

 

  

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

  

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

= 100

ρ

 /(100+

w

nr par. 

m

t

m

mt

m

st

m

 - 

m

s

m

s

(m

m

 + 

m

s)*100 

m

s

m

mt

m

m

ρ

 = 

m

V

 

ρ

oznaczenie wilgotności (

w)  oznaczenie (

ρ