Laboratorium z mechaniki gruntów i fundamentowania

ĆWICZENIE 6

Temat: Określenie stanu gruntu spoistego.

Wykonali :

Rafał Beska

Patryk Chojnowski

Grupa 3.1 (mgr)

Sprawdził :

1. Wstęp

Granica plastyczności - jest to wilgotność w procentach, jaką ma grunt przy kolejnym wałeczkowaniu, wałeczek pęka po osiągnięciu śr. 3 mm

Granica płynności - jest to wilgotność w procentach, jaką ma miara gruntów umieszczona w aparacie Casagrande'a w momencie, gdy wykonana w niej bruzda zleje się przy 25 uderzeniu miseczki w podstawkę.

Wskaźnik plastyczności - jest to różnica między wartością granicy płynności i granicą plastyczności.

I_p= W_l-W_p

Gdzie :

I_p - wskaźnik plastyczności

W_l - granica płynności

W_p - granica plastyczności

Stopień plastyczności jest to parametr za pomocą którego można wyznaczyć stan gruntu

Gdzie :

I_l - stopień plastyczności

W_n - wilgotność naturalna

Wskażnik konsystencji - oznacza wilgotność pasty gruntowej określoną przy pomocy penetrometru stożkowego w znormalizowanych warunkach

2. Tabela wyników

	Wilgotność naturalna		Granica plastyczności		Oznaczenie granicy płynności wg Casagrande'a									Oznaczenie wskaźnika konsystencji gruntu
Nr parowniczki	1	2	13	14	3	4	5	6	7	8a	9a	10a	11a	8	9	10	11	12	12b
mmt	54,27	53,33	29,38	28,92	35,9	40,71	36,56	42,1	38,33	36,39	38,25	36,98	41,76	32,54	39,65	33,4	35,95	38,52	36,5
mst	46,51	46,51	27,7	27,04	30,29	34,7	30,35	36,17	33,03	32,23	33,4	32,73	35,91	28,21	32,4	29,39	30,64	34,12	32,7
mt	26,38	29,49	21,55	20,76	22,54	26,56	21,78	28,11	25,48	26,61	27,37	26,98	27,89	21,47	21,11	23,43	22,17	27,55	26,09
W	38,55	40,07	27,32	29,94	72,39	73,83	72,46	73,57	70,20	74,02	80,43	73,91	72,94	64,24	64,22	67,28	62,69	66,97	57,49
Liczba uderzeń lub zagłębienie stożka	x	x	X	x	25	19	21	20	34	16	10	19	20	14	16	18	13	18	8

3. Obliczenia

1. Określenie wilgotności naturalnej W_n

dla parowniczki 1

w_n1 = 38,55 %

dla parowniczki 2

w_n2 = 40,07 %

czyli :

w_n = (38,55 + 40,07 )/2 = 39,31 %

2. Oznaczenie granicy plastyczności

dla parowniczki 13

w_p1 = 27,32 %

dla parowniczki 14

w_p2 = 29,94 %

czyli :

w_p = 28,33 %

3. Oznaczenie granicy płynności wg Casagrend'a

Po określeniu wilgotności parowniczek od 3 do 11a oraz liczbę uderzeń miseczki o podkładkę nanosimy uzyskane wyniki na wykres zależności liczby uderzeń od wilgotności, który znajduje się na formularzu. Z wykresu odczytujemy wilgotność odpowiadającą 25 uderzeniom, w więc wilgotność główną granicy plastyczności badanego gruntu.

Wilgotność ta wynosi :

W_l = 72,05 %

4. Oznaczanie wskaźnika konsystencji gruntu I_c

Po określeniu wilgotności parowniczek od 8 do 12b oraz określeniu głębokości zagłębienia stożka nanosimy uzyskane wyniki na wykres zależności zależności głębokości zagłębienia stożka do wilgotności, który znajduje się na formularzu. Z wykresu odczytujemy wilgotność odpowiadającą zagłębieniu stożka h= 14 mm.

Wskaźnik konsystencji wynosi :

I_c= 62,65%

5. Stopień plastyczności

Stopień plastyczności oblicza się ze wzoru :

I

I_l = 0,25

Stopień plastyczności jest większy od 0 więc stan gruntu określa się w zależności od jego wartości :

0 < I_l ≤ 0,25 - stan twardoplastyczny

0,25 < I_l ≤ 0,50 - stan plastyczny

Zależność została spełniona więc jest to stan twardoplastyczny

II

Drugi sposób ustalenia stanu gruntu:

Wskaźnik plastyczności I_p

I_p= W_l - W_p

Czyli :

I_p = 72,05 - 28,33

I_p = 43,72 %

W_p + 0,25 I_p < W_n ≤ W_p + 0,50 I_p

28,33 + 0,25 ⋅ 43,72 < 39,31 ≤ 28,33 + 0,50 ⋅ 43,72

39,26 < 39,31 ≤ 50,19

Jest to stan twardoplastyczny gruntu

6. Nowy stopień plastyczności

I_ln= A ( w_n / I_c ) - B

Gdzie :

A = 0,000441 I_c ² - 0,0602 I_c + 3,082

B = 0,000404 I_c ² - 0,0550 I_c+ 2,322

A = 1,041

B = 0,462

Więc :

I_ln = 1,85 ⋅ ( 39,91 / 62,65 ) - 0,462 = 0,20

7. Wykresy

Liczba uderzeń

Zagłębienie stożka

8. Wnioski

Celem ćwiczenia było określenie następujących wartości :

W_n = 39,31 % - wilgotność naturalna

W_p = 28,33 % - granica plastyczności

W_l = 72,05 % - granica płynności wg Casagrend'a

I_p = 43,72 - wskaźnik plastyczności

I_l = 0,25 - stopień plasyczności

I_ln = 0,20 - nowy stopień plastyczności

oraz określenie stanu gruntu - twardoplastyczny

---