ANALIZA SITOWA

Analiza sitowa polega na oznaczeniu procentowej, wagowej zawartości poszczególnych frakcji gruntu za pomocą odsiewania ich na sitach.

Analizę sitowa stosuje się do określenia składu granulometrycznego gruntów sypkich.

Do wykonania analizy sitowej wykorzystano następujące sita o boku oczka w kształcie kwadratu o wymiarach: 20, 16, 12, 8, 6.3, 4, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125 mm. Poza tym potrzebna jest:

- Wstrząsarka

- Suszarka z termostatem umożliwiającym utrzymanie stałej temperatury w granicach 105-110⁰C.

- Waga stołowa (o dokładności ważenia 1 g), waga techniczna (dokładność ważenia 0.1g) lub waga laboratoryjna (dokładność 0.01g)

Przeznaczony do badania grunt należy wysuszyć w suszarce do stałej masy, susząc w temperaturze 105-110⁰C. Pobrana próbka gruntu, przeznaczona do oznaczenia uziarnienia metoda analizy sitowej, nie powinna zawierać ziaren większych niż 40mm.

Masa próbki pobranej do badania zależy od rodzaju od rodzaju badanego gruntu i powinna wynosić:

- 200-255 g dla piasku drobnego,

- 250-500 g dla piasku średniego,

- 500-5000 g dla piasku grubego, pospółki, i żwiru.

Próbki pobrane należy wysuszyć z dokładnością nie mniejsza niż 0.1%.

Jeżeli w gruncie przeznaczonym do analizy sitowej znajdują się drobne cząstki, to po wysuszeniu zlepiają się one ze sobą, tworząc pozornie grubsze ziarna.

Zauważalne chociażby nieznaczne zlepienie się cząstek świadczy o obecności w gruncie cząstek iłowych i pyłowych, które należy oddzielić od całości gruntu. Oddzielenia cząstek dokonuje się przez dokładne rozcieranie gruntu w naczyniu z woda i zlewanie otrzymanej zawiesiny na najdrobniejsze sito użyte do analizy. Rozcieranie i przemywanie należy prowadzić do czasu, gdy spływająca woda będzie zupełnie czysta.

Wykonanie analizy polega na przesianiu przygotowanej próbki gruntu przez komplet sit zestawionych kolejno według wielkości oczek, a następnie zważeniu pozostałości na każdym sicie oraz na denku i określeniu jaki procent stanowi pozostałość na każdym sicie w stosunku do masy całej próbki.

Pierwsze sito (o najdrobniejszych zastosowanych wymiarach oczek) ustawia się na denku zbierającym cząstki, które przechodzą przez wszystkie sita. Po wsypaniu próbki gruntu na sito górne (o największych zastosowanych wymiarach oczek) przed rozpoczęciem przesiewania należy go przykryć specjalna pokrywa.

Przesiewanie polega na wibrowaniu sit przez wstrząsanie ręczne lub za pomocą wibratorów mechanicznych. Wibrowanie nie powinno trwać krócej niż 3 minuty i może być zakończone, jeśli w ciągu następnej minuty przy potrząsaniu sitem nad białym papierem stwierdzi się brak przesiewanych cząstek. Pozostały na każdym sicie i na denku grunt należy osobno zważyć z dokładnością nie mniejsza niż:

- 0.01 g - jeśli masa ważonej frakcji nie przewyższa 50 gram

- 0.1 g - jeśli masa ważonej frakcji wynosi 50-100 gram

- 1 g - jeśli masa ważonej frakcji jest większa niż 500 gram

Zawartość poszczególnych frakcji (Z_i) pozostałych na każdym sicie i na denku oblicza się w procentach według następującego wzoru:

gdzie:

m_i- masa frakcji gruntu pozostałej na sicie [g],

m_s- masa szkieletu gruntowego całej próbki użytej do przesiewu [g].

Przebieg badania

Do badania użyto 200 g gruntu, który został przemyty dla oddzielenia cząstek iłowych i pyłowych (sita o oczkach 0,12 i 0,08 mm).

Po przemyciu grunt został wysuszony i zważony (waga grunty po wysuszeniu wyniosła 171,8 g. Waga wypłukanych cząstek wyniosła 28,2 g.)

Następną czynnością było przesianie gruntu przez sita o oczkach od 4 do 0,125 mm i na końcu zważenie.

Waga na poszczególnych sitach:

Oczka sita [mm]	Waga [g]
4	0,0
2	1,7
1	2,7
0,5	23,4
0,25	60,1
0,125	61,9
reszta	21,4

Po przesianiu i zważeniu waga całej próbki wyniosła 171,2g. Różnica miedzy suma ciężarów wszystkich frakcji a ciężarem badanej próbki i i nie przekroczyła 0,5%.

Krzywa uziarnienia.

Na podstawie analizy uziarnienia obliczono procentowa zawartość masy ziaren.

Oczko sita [mm]	Procentowa zawartość ziaren[%]
4	0,00
2	0,99
1	1,58
0,5	13,67
0,25	35,10
0,125	36,16
0	12,50

Wykres uziarnienia.

Z wykresu uziarnienia odczytano średnice cząstek d₁₀ i d₆₀. Wyniosły one odpowiednio d₁₀=0,125 i d₆₀=0,25 mm.

Stosunek tych średnic nazywamy wskaźnikiem uziarnienia gruntu U.

WNIOSKI:

W czasie płukania gruntu i jednoczesnego przesiewania przez sita z badanego gruntu wypłynęło 28,2 g cząstek pyłowych i iłowych. Jest to około 14 % całej masy badanej próbki.

Po odczytaniu z krzywej uziarnienia średnic d₁₀ i d₆₀ uzyskano wskaźnik uziarnienia U=2,0 z czego wynika, że badany grunt jest równoziarnisty, ponieważ
.

Politechnika Wrocławska

Wydział Budownictwa

Lądowego i Wodnego

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z Robót Ziemnych.

„Analiza sitowa i badanie makroskopowe gruntu”

Sprawdził: Wykonali:

mgr inż. Dariusz Dobrucki Joanna Kaniowska

Maciej Łoś

Jakub Kupczyk

---