Politechnika Wrocławska Wydział budownictwa
Instytut Geotechniki i Hydrologii Lądowego i Wodnego
Zakład Mechaniki Gruntów
Sprawozdanie z Mechaniki Gruntów:
Analiza makroskopowa
Prowadzący: Wykonał :
dr H. Konderla Joanna Hynek
Rok akademicki 1999/2000 Rok III, sem.V gr.9
Analiza makroskopowa.
Analiza makroskopowa gruntów ma na celu określenie rodzaju gruntu, jego stanu, barwy, wilgotności i zawartości CaCO3.
Ustalenie spoistości gruntów
po wyschnięciu do stanu powietrzno-suchego tworzy zwarte grudki klasyfikujemy go jako grunt spoisty
jeżeli grunt po wyschnięciu do stanu powietrzno-suchego stanowi niezwiązane grudki i rozpada się przy nacisku palcem klasyfikujemy go jako grunt niespoisty
Określenie nazwy i rodzaju gruntu.
Rodzaj gruntów niespoistych określa się na podstawie wielkości i zawartości ziaren poszczególnych frakcji, ustalonych oceną makroskopową. Można też wzrokowo ocenić procentową zawartość frakcji z różnych odległości. Przyjmuje się, iż z odległości 3 m możemy zauważyć ziarna piasku grubego, z 1 m - średniego, a z 30 cm - drobnego.
Rodzaj gruntów spoistych można wyznaczyć za pomocą trzech sposobów określania rodzaju i nazwy gruntów spoistych:
próba wałeczkowania polegająca na ręcznym wałeczkowaniu kulki uformowanej z próbki gruntu i obserwacji skutków tego działania. Próba ta pozwala określić spoistość gruntu.
obserwacja: rodzaj gruntu:
- kulka rozpłaszcza się mało spoisty
grunt nie daje się wałeczkować
- wałeczek rozwarstwia się podłużnie mało spoisty
- przez cały czas wałeczkowania
powierzchnia gruntu nie ma średnio spoisty
połysku; wałeczek pęka poprzecznie
- wałeczek początkowo bez połysku
pod koniec wałeczkowania z połyskiem zwięzło spoisty pęka poprzecznie
- kulka i wałeczek od początku z połyskiem bardzo spoisty
próba rozcierania gruntu w wodzie. W próbie tej próbkę gruntu należy rozcierać między dwoma palcami zanurzonymi w wodzie. Podczas rozcierania drobne cząstki są wymywane przez wodę, a pomiędzy palcami pozostają ziarna piasku. Dzięki temu możemy w przybliżeniu określić zawartość frakcji piaskowej w próbce i zaklasyfikować próbkę do grupy:
I (dużo piasku) grunty piaszczyste - piasek gliniasty, glina piaszczysta, glina piaszczysta zwięzła, ił piaszczysty
II (pojedyncze ziarna piasku) grunty pośrednie - pył piaszczysty, glina, glina zwięzła, ił,
III (ziarna piasku niewyczuwalne) grunty pylaste - pył, glina pylasta, glina pylasta zwięzła, ił pylasty
próba rozmakania. W próbie tej grudkę gruntu o średnicy 15 - 20 mm należy umiejscowić na siatce o wymiarach boków kwadratowych oczek 5 mm i całkowicie zanurzyć w wodzie. Istotny dla badania jest czas całkowitego rozmakania próbki.
obserwacja: rodzaj gruntu:- grudka rozmaka natychmiast mało spoiste - piasek gliniasty, pył piaszczysty, pył(mało wilgotny),
- grudka rozmaka od 0.5 do 5 min mało spoiste - piasek gliniasty, pył piaszczysty, pył,
- grudka rozmaka od 5 do 60 min średnio spoiste - glina piaszczysta, glina, glina pylasta ,
- grudka rozmaka w czasie od 1 do 24 h zwięzło spoiste
- glina piaszczysta zwięzła, glina zwięzła, glina pylasta zwięzła,
- grudka rozmaka dłużej niż jedną dobę
bardzo spoiste - ił piaszczysty, ił, ił pylasty
Określenie stanu gruntów spoistych.
Stan ten określa się na podstawie ilości wałeczkowań jednej i tej samej kulki gruntu do średnicy 3 mm . Przy czym należy przestrzegać aby do badania używać grunt o naturalnej wilgotności.
Stany gruntów spoistych (X-liczba wałeczkowań):
zwarty -suchy i twardy grunt, nie daje się utworzyć kulki lub kulka rozsypuje się
półzwarty - odkształca się plastycznie, kulkę daje się uformować lecz pęka podczas pierwszego wałeczkowania
twardoplastyczny - mało spoiste X = 1
- średnio spoiste X < 2 - zwięzło spoiste X < 3
- bardzo spoiste X < 5
plastyczny - mało spoiste X = 2
- średnio spoiste 2 ≤ X ≤ 4
- zwięzło spoiste 3 ≤ X ≤ 7
- bardzo spoiste 5 ≤ X ≤ 10
płynny - nie można wałeczkować gruntu, gdyż grunt rozmazuje się.
Oznaczenie barwy gruntu
Określenie barwy dokonuje się na podstawie obserwacji na przełomie bryły gruntu o naturalnej wilgotności.
Oznaczenie wilgotności gruntu
Określenie wilgotności gruntu dokonuje się na podstawie obserwacji gruntu podczas rozgniatania go w palcach oraz zawilgacania papierka:
suchy - nie odkształca się plastycznie i nie pęka lub pęka i rozpada się na drobne cząstki
mało-wilgotny - odkształca się plastycznie lecz nie pozostawia mokrych odcisków
wilgotny - ręka lub papier stają się wilgotne
mokry - gdy ściskamy próbkę odsącza się woda
nawodniony - woda jest odsączana grawitacyjnie.
Określenie zawartości węglanu wapnia.
Zawartość CaCO3 określa się działając na grunt 20% roztworem kwasu solnego (HCl) i obserwacji przebiegu reakcji chemicznej.
reakcja gruntu zawartość CaCO3
ślady lub brak reakcji < 1 %
burzy się słabo i krótko 1 - 3 %
burzy się intensywnie lecz krótko 3 - 5 %
burzy się intensywnie i długo > 5 %
Przebieg ćwiczenia
Na zajęciach laboratoryjnych, które obejmowały analizę makroskopową gruntów wykonano kolejno:
określenie nazwy gruntu niespoistego (obserwacja i oszacowanie uziarnienia)
określenie nazwy gruntu spoistego (próba wałeczkowania i rozcierania)
określenie pozostałych parametrów gruntu spoistego (wilgotność, barwa i zawartość CaCO3)
Wyniki
Grunt niespoisty.
Grunt drobnoziarnisty . Po zaobserwowaniu wielkości i ilości frakcji określiłem grunt jako piasek średni.
Barwa piasku: - szara z odcieniami brązowymi.
Oznaczenie wilgotności : próbka ściskana w ręce odsącza duże ilości wody, czyli jest to grunt mokry.
Badany grunt określiłam jako piasek średni, mokry, szara z
odcieniami brązowymi.
Grunt spoisty.
Ustalenie rodzaju i nazwy: Grunt jest matowy, bez połysku. Podczas wałeczkowania pęka poprzecznie po drugim wałeczkowaniu co wskazuje, że badany grunt jest średnio spoisty. Podczas próby rozcierania w wodzie wyczuwalne są pojedyncze ziarna piasku, czyli grunt należy do grupy drugiej.
Ustalenie stanu: Stan gruntu określiłam jako półzwarty, ponieważ podczas oznaczania wałeczek rozwarstwia się przy drugim wałeczkowaniu. Barwa: próbka ma kolor ciemnobrązowy z przebarwieniami szarymi i popielatymi.
Oznaczenie wilgotności: próbka pozostawia mokry odcisk na ręce - grunt mokry.
Reakcja z HCl: krótka, słaba reakcja - 1-3 % CaCO3
Badany grunt określiłem jako glinę w stanie półzwartym, wilgotną, o zawartości CaCO3 1-3%.
4
1