Mechanika gruntów i fundamentowanie

ćwiczenia laboratoryjne

Ćw. ”Oznaczenie wilgotności naturalnej oraz granic konsystencji gruntu. Stopień plastyczności gruntu spoistego”

Bojakowska Agnieszka

Fryc Izabela

Łukowski Sebastian

Skorupińska Monika

1.Oznaczenie wilgotności gruntu.

Wilgotność (w) - stosunek masy wody zawartej w danej próbce gruntu do masy tej próbki wysuszonej w temp. 105-110 C, wyrażony w %.

Wilgotność naturalna (w_n) - wilgotność charakteryzująca zawartość wody w gruncie w warunkach naturalnych.

Zważono puste naczynka z dokładnością do 0,01g (m_t)i otrzymano następujące wyniki:

I próbki 654, 17 m
=30,92 g

II próbka G/1 194, 13 m
=32,81 g

Następnie z gruntu spoistego przeznaczonego do badania pobrano dwie próbki o masie ok.30g. Otrzymane próbki umieszczono w naczyniach wagowych i ponownie zważono z taką samą dokładnością otrzymując wyniki:

I próbki 654, 17 m
=60,92 g

II próbka G/1 194, 13 m
=62,85 g

Po czym próbki poddano suszeniu w temperaturze 105-110^oC. Po 24 godzinach próbki wystudzono i zważono ponownie (m_st). Wyniki podano w załączonej karcie. Wynoszą one odpowiednio:

I próbki 654, 17 m
=53,83 g

II próbka G/1 194, 13 m
=56,48 g

Opracowanie wyników:

Wilgotność gruntu obliczono ze wzoru:

I próbki 654, 17:
= 30,95 %

II próbka G/1 194, 13:
= 26,91 %

Zatem:

= 28,93 %

5 % w = 1,45

w
i w
powinno się mieścić w przedziale

<30,95-1,45 ; 26,91+1,45>

<29,50 ; 28,36>

Wilgotność badanego gruntu wynosi 28,93 %

2.Oznaczenie granicy plastyczności.

Granica plastyczności (w_p) - wilgotność w % jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3 mm ; jest to wilgotność graniczna miedzy stanem półzwartym i twardoplastycznym.

Z jednorodnego gruntu w stanie plastycznym uformowano kulkę o średnicy ok. 7mm i wykonano próby wałeczkowania. Każdy spękany wałeczek umieszczano w naczynku wagowym, uprzednio zważonym z dokładnością podobną jak w oznaczaniu wilgotności gruntu otrzymując wyniki:

I próbki 12, 21 m
=32,00 g

II próbka 253, 16 m
=31,42 g

Wałeczkowanie powtarzano do momentu aż uzyskano w obu naczynkach po ok. 5-7 g gruntu.

Masa otrzymanych próbek (z naczynkiem) wyniosła:

I próbki 12,21 m
=37,52 g

II próbka 253,16 m
=36,80 g

Następnie dokonano oznaczenia wilgotności badanego gruntu.

Zestawienie wyników z osuszania:

I próbki 612,21 m
=36,47 g

II próbka 253,16 m
=36,05 g

Wilgotność gruntu obliczono ze wzoru:

I próbki 654, 17:
= 23,49 %

II próbka G/1 194, 13:
= 16,20 %

Zatem :

= 19,85 %

5 % w = 0,99

w
i w
powinno się mieścić w przedziale

<23,49-0,99 ; 16,20+0,99>

<22,50 ; 17,19>

Granica plastyczności gruntu wynosi 2819,85%

3.Oznaczenie granicy płynności wg Casagrande'a.

Granica płynności (w_l) - wilgotność w % masy gruntowej umieszczonej w aparacie Casagrande'a w momencie, gdy wykonana w niej bruzda zlewa się przy 25 uderzeniu miseczki o podstawę, na długości 10 mm. I wysokości 1 mm; jest to wilgotność graniczna między stanem miękkoplastycznym i płynnym.

Z uprzednio przygotowanego gruntu o naturalnej wilgotności usunięto ziarna o średnicy przekraczającej 2 mm i dokładnie poprzez wielokrotne rozcieranie otrzymano jednolitą pastę, którą wypełniono 2/3 miseczki tworząc powierzchnię wklęsłą o grubości maksymalnej 9 mm. Łączna masa miseczki i gruntu wynosiła 210 ⁺/_-1g. Miseczkę umieszczono w aparacie na wysokości 10 mm i przy pomocy rylca wykonano bruzdę w kierunku prostopadłym do osi napędu miski. Po włączeniu aparatu liczono ilość uderzeń miseczki, do momentu połączenia się bruzdy na długości 10 mm i głębokości 1 mm . W miejscu połączenia pobrano próbkę o masie około 10 g do oznaczenia wilgotności.

Zestawienie wyników

I próbki 15(1008),102 m
=32,16 g m
=36,93g m
=35,69 g

=35,13%

Ilość uderzeń w aparacie Casagrande'a

I próbki - 14 uderzeń

II próbki - 22 uderzeń

III próbki - 13 uderzeń

Otrzymane 3 próbki umieszczono w piecu o temperaturze 105-110^oC na 24 godziny, poczym schłodzono i zważono próbki.

Następnie dokonano oznaczenia wilgotności badanego gruntu otrzymując wyniki:

I próbki w
=35,13 %

II próbki w
= 33,73 %

III próbki w
= 33,13 %

Wilgotność równą granicy płynności odczytano z załączonego wykresu. Jest to wilgotność odpowiadająca 25 uderzeniom i wynosi 33,50 %

4.Stopień plastyczności

oblicza się wg wzoru
_=
= 0,67

5.Wnioski

_ba

Na podstawie poniższych zależności stwierdzono, że badane próbki są gruntem spoistym stanu miękkoplastycznego.

Wartość stopnia plastyczności
zawiera się w przedziale: 0,50 <
≤ 1,00

• 
  < 0 stan zwarty lub półzwarty

• 0 <
  ≤ 0,25 stan twardoplastyczny

• 0,25 <
  ≤ 0,50 stan plastyczny

• 0,50 <
  ≤ 1,00 stan miękkoplastyczny

• 1,00 <
  stan płynny

W wyniku obliczenia wskaźnika plastyczności

stwierdzono ,że badane próbki są gruntem średnio spoistym o zawartości frakcji iłowej o średnicy <0,002 mm w granicach
%

Spoistość Ilość frakcji iłowej Wskażnik

gruntów o średnicy <0,002 plastyczności

Sypkie
% <1 %

Mało spoiste
%
%

Średnio spoiste
%
%

Spoiste ciężkie
%
%

Bardzo spoiste
% >30%

---