WSTĘP TEORETYCZNY:
Analizę granulometryczną wykonuje się u celu określenia składu granulometrycznego gruntów nieskalistych. Wyróżnia się metody mechaniczne oraz sedymentacyjne. Jeśli prawie wszystkie ziarna w gruncie mają wymiary ponad 0,06mm, do oznaczenia jego składu granulometrycznego stosuje się analizę sitową .Polega na rozdzielaniu poszczególnych frakcji w wyniku rozsiewania próbki na znormalizowanych sitach. Za pomocą tej analizy określa się skład granulometryczny gruntów sypkich (z wyjątkiem piasku pylastego) i określa ich nazwę.
Gęstością objętościową gruntu nazywa się stosunek masy próbki gruntu (w stanie naturalnym) do jej objętości. Wyznacza się ją ze wzoru:
gdzie:
ρ - gęstość objętościowa próbki gruntu [g/cm3]
mm - masa próbki gruntu w stanie naturalnym [g]
V - objętość badanej próbki gruntu [cm3]
Jest wartością zmienną, zależy od składu mineralnego, porowatości i wilgotności gruntów. Do jej badania wykorzystuje się próbki o strukturze nienaruszonej (NNS). W wyjątkowych przypadkach, kiedy wiadomo ze grunt będzie pracował w stanie naruszonym, wykonuje się badania dla próbek o naturalnej wilgotności (NW) odpowiednio je zagęszczając. Do oznaczenia gęstości objętościowej gruntów spoistych o nienaruszonej strukturze i dostatecznie dużej objętości stosuje się metodę pierścienia tnącego.
PRZEBIEG ĆWICZEŃ:
A) BADANIE MAKROSKOPOWE
Najpierw wykonaliśmy zestaw badań w celu określenia rodzaju,nazwy oraz niektórych cech fizycznych dwóch badanych przez nas próbek .
Badanie dla gruntu drobnoziarnistego (spoistego)- próbka 1
Badanie obejmowało:
-Określenie pochodzenia gruntu: naturalny;
-Zawartość części organicznych: organiczny;
-Próba rozcinania nożem: próbka nie wykazywała połysku;
-Próba wałeczkowania: próbka pękła poprzecznie, podczas wykonywania tej czynności nie zaobserwowaliśmy pojawienia się żadnego połysku;
-Próba wytrzymałości na sucho: duża wytrzymałość,nie udało się jej rozgnieść palcem;
-Próba rozcierania w wodzie- mało wyczuwalna zawartość piasku;
-Próba dylatancji: negatywna, przerzucona z ręki do ręki próbka nie wykazała żadnych kropel na powierzchni;
-Określenie barwy: żółto-brązowa;
-Zawartość CaCO3: brak;
-Określenie wilgotności: wilgotna, przyłożona brudzi kartkę papieru;
-Nazwa i symbol: glina pylasta o symbolu saclSi.
Badanie dla gruntu gruboziarnistego (sypkiego) – próbka 2
Badanie obejmowało :
-Określenie pochodzenia gruntu: naturalny;
-Zawartość części organicznych: brak, grunt mineralny;
-Zawartość frakcji: za pomocą lupy określiliśmy, że grunt posiada mniej niż 50% ziaren o średnicy d>0,20mm;
-Nazwa i symbol: drobny piasek z domieszką średniego żwiru mgrFSa;
-Określenie barwy: szaro-żółta;
-Określenie wilgotności: próbka jest sucha;
-zawartość CaCO3 : brak;
B) OKREŚLENIE NATURALNEJ GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ- ρn
W celu określenia naturalnej gęstości objętościowej próbki 1 ( gruntu spoistego) metodą pierścienia tnącego wykonaliśmy następujące czynności:
Ważenie pierścienia ;
Pomiar wysokości i średnicy pierścienia (w 3 różnych miejscach) za pomocą suwmiarki;
Wyrównanie nożem powierzchni bryły gruntu i ustawienie na niej pierścienia zaostrzoną krawędzią;
Wciśnięcie pierścienia w grunt za pomocą imadła;
Oczyszczenie zewnętrznych ścian pierścienia i wyrównanie gruntu za pomocą noża, równo z krawędziami pierścienia;
Ponowne zważenie pierścienia wraz z gruntem.
Badanie powtórzyliśmy dwa razy.
Otrzymane wartości:
-masa pierścienia mp=30,26 g
-średnica wewnętrzna pierścienia
d1=25,22 mm
d2=25,23 mm
d3=25,22mm
-wysokość pierścienia
h1=19,43 mm
h2= 19,62 mm
h3= 19,59 mm
-masa pierścienia z gruntem
mpg1= 50,15 g
mpg2= 50,12 g
Obliczania:
Średnie wartości średnicy i wysokości:
d śr=25,22 mm= 2,522 cm
h śr=19,55 mm= 1,955 cm
Objętość pierścienia:
Gęstość objętościowa grunty dla próby 1:
Gęstość objętościowa grunty dla próby 2:
Na podstawie powyższych dwóch prób możemy obliczyć średnią wartość gęstości objętościowej:
BADANIE UZIARNIENIA GRUNTU SYPKIEGO- METODA SITOWA
Badanie obejmowało:
-Ważenie naczynia
-Ważenie naczynia z suchym gruntem
-Obliczenie masy próbki użytej do wykonania badania
-Umieszczenie badanej próbki we wstrząsarce labolatoryjnej w celu segregacji na poszczególnych sitach
-Ważenie pozostałości na poszczególnych sitach
-Obliczenie procentowej zawartości pozostałości na poszczególnych sitach do masy całej próbki
-Wykonanie krzywej uziarnienie.
Otrzymane wartości
Masa naczynia :92,03 g
Masa naczynia z suchym gruntem:350,45g
Masa próbki:258,39 g
Masy pozostałości m(g):
2 mm – 24,54g
1mm- 8,61 g
0,5mm-32,68g
0,25mm-91,47 g
0,10mm-86,58 g
0,063 (0,071)mm-8,46 g
<0,063 (0,071) mm-6,05 g
masa próbki 258,39 g
Obliczenia:
procentowa zawartość pozostałości na sitach w stosunku do masy całej próbki
d=2mm
d=1mm
d=0,5mm
d=0,25mm
d=0,10mm
d=0,063 (0,071)mm
d<0,063(0,071)mm
Wymiar oczek sita mm |
Masa pozostałości na sicie g |
Zawartość frakcji % |
Suma zawartości frakcji % |
2,0 1,0 0,5 0,25 0,1 0,06 pozostałość
|
24,54 8,61 32,68 91,47 86,58 8,46 6,05 |
9,50 3,33 12,65 35,40 33,52 3,27 2,33 |
9,5 12,83 25,48 60,88 94,4 97,67 100 |
suma: |
258,39 |
|
100 |