Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
w Suwałkach
Instytut Politechniczny
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
Temat ćwiczenia:
Oznaczanie stopnia zagęszczenia gruntu niespoistego
Numer ćwiczenia: 5
Laboratorium z przedmiotu:
Mechanika gruntów
Studia stacjonarne
Kod: BS5093
Suwałki 2013
1. WPROWADZENIE - DEFINICJE
1.1. Stopniem zagęszczenia ID nazywa się stosunek zagęszczenia istniejącego w warunkach
naturalnych do największego możliwego zagęszczenia danego gruntu. Służy do
określania stanów gruntów niespoistych. Obliczany jest według wzoru:
emax - e Ád max (Ád - Ád min )
ID = = , -
emax - emin Ád (Ád max - Ád min )
gdzie: emax - wskaz
nik porowatości maksymalnej, przy najluz
niejszym ułożeniu ziaren:
Ás - Ád min mst - mt
emax = , - Ád min = , g/cm3,
Ád min V
gdzie: Ás - gÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa szkieletu gruntowego, g/cm3,
Ád min - minimalna gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa szkieletu gruntowego, g/cm3,
mst - masa cylindra z gruntem luz
no usypanym, g,
mt - masa pustego cylindra, g.
V - objętość cylindra, cm3,
emin - wskaz
nik porowatości minimalnej, przy najściślejszym ułożeniu ziaren:
Ás - Ád max mst - mt
emin = , - Ád max = , g/cm3,
Ád max V - "V
Ád max - maksymalna gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa szkieletu gruntowego, g/cm3,
"V - zmniejszenie się objętości gruntu w cylindrze po wibrowaniu widełkami, cm3,
e - wskaz
nik porowatości gruntu w stanie naturalnym w terenie,
Ád - gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa szkieletu gruntu w stanie naturalnym w terenie, g/cm3.
1.2. GÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa szkieletu gruntowego Ád :
ms 100Á
def. Ád = , g/cm3 , oblicza siÄ™ ze wzoru: Ád = , g/cm3
V 100 + w
gdzie: ms - masa szkieletu gruntowego w próbce, g, Á - gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa gruntu, g/cm3
V - objętość całej próbki, cm3, w - wilgotność gruntu, %.
1.3. Stan, w jakim znajduje się grunt niespoisty w podłożu określa się na podstawie stopnia
zagęszczenia według Tabeli 1:
Tabela 1. Stany gruntów niespoistych według PN-88/B-04481
STOPIEC
ZAG
SZCZENIA Symbol STAN GRUNTU NIESPOISTEGO
ln luz
ny
IDd"0,33
szg średnio zagęszczony
0,33zg zagęszczony
0,67bzg bardzo zagęszczony
ID>0,80
1
Tabela 2. Stany gruntów niespoistych według PN-EN ISO 14688-2
2. CEL i ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Celem ćwiczenia laboratoryjnego nr 4 jest opanowanie umiejętności określania stanu
gruntów niespoistych w podłożu naturalnym na podstawie stopnia zagęszczenia, obliczonego
z wykorzystaniem zbadanych parametrów geotechnicznych.
Oznaczanie wskaz
nika porowatości (e) wykonuje się dla próbek NNS wszystkich rodzajów
gruntów.
Oznaczanie wskaz
ników porowatości emax i emin (oraz obliczanie stopnia zagęszczenia ID)
wykonuje się dla gruntów niespoistych, gdy zawartość części organicznych Iom )#2% oraz
zawierających nie więcej niż 5% frakcji o ziarnach 2-5 mm i nie zawierających ziaren
większych niż 5 mm.
3. METODYKA BADAC
Ád max , Ád min - wedÅ‚ug PN-88/B-04481 p-t 5.2.7.
4. WYMAGANIA BHP
- należy pozostawić porządek na stanowisku badawczym.
5. SPRAWOZDANIE STUDENCKIE
2
5.1. Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego
W ćwiczeniu laboratoryjnym nr 5 badane są parametry geotechniczne gruntu
niespoistego, potrzebne do obliczenia stopnia zagęszczenia i do określenia stanu gruntu
niespoistego.
5.2. Opis stanowiska badawczego i przebieg realizacji eksperymentu
- należy zaplanować i wypisać kolejność czynności oraz symbol wyniku, otrzymanego z danej
czynności.
5.3. Zestawienie wyników badań
5.3.1. Parametry geotechniczne gruntu naturalnego:
Badanie makroskopowe rodzaju gruntu niespoistego...............................................................
Á = ...................................g/cm3 na podstawie badaÅ„ gruntu w terenie (należy zaÅ‚ożyć
w = ...................................% samodzielnie na podstawie PN-81/B-03020 , Tab.1),
Ás = ..................................g/cm3 przyjąć wedÅ‚ug PN-81/B-3020, Tab.1,
Ád = ...................................g/cm3 wartość obliczona dla gruntu w stanie naturalnym
e = ....................................,-
5.3.2. Badania laboratoryjne
Wyniki badań próbki pobranej w terenie i wysuszonej:
WSKAy
NIK POROWATOÅšCI MAKSYMALNEJ
wymiary cylindra wys. wewn. h [cm]: śred.wewn. D [cm]: grub.tłoczka h2 [cm]:
........... ......... ............
objętość cylindra V [cm3]
masa cylindra [ g ]
mt
masa cylindra z gr. luz
no usypanym [ g ]
mst
masa szkieletu gruntowego [ g ]
ms=mst-mt
[ g/cm3]
ms/V
Ád min
[ g/cm3]
koÅ„cowe wyniki: Ád min
[ - ]
emax
WSKAy
NIK POROWATOÅšCI MINIMALNEJ
masa cylindra z gr. do zagęszczenia [ g ]
mst
masa szkieletu gruntowego [ g ]
ms=mst-mt
zmniejszenie wysokości próbki po [cm]
"h *
zagęszczeniu
objętość gruntu w cylindrze [cm3]
V-"V
[g/cm3]
Ád max ms / (V - "V )
[g/cm3]
koÅ„cowe wyniki: Ád max
[ - ]
emin
[ - ]
STOPIEC
ZAG
SZCZENIA ID
* hp- odległość mierzona suwmiarką od krawędzi cylindra do górnej powierzchni tłoczka,
3
 [cm], h2- wysokość tłoczka, [cm].
Rys.1. Sposób pomiaru "h
5.4. Wnioski
5.4.1. Narysować schemat cylindra z gruntem po zagęszczeniu, zaznaczyć mierzoną wielkość
hp.
5.4.2. Na podstawie wartości stopnia zagęszczenia ID określić stan gruntu niespoistego
według Tabeli 1.
6. LITERATURA
PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.
PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia
statyczne i projektowanie.
Myślińska E.: Laboratoryjne badania gruntów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
1992.
Pisarczyk S., Rymsza B.: Badania laboratoryjne i polowe gruntów. Wydawnictwa
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1988.
Steckiewicz R., Karska Z.: Laboratorium z mechaniki gruntów. Wydawnictwa Politechniki Białostockiej,
Białystok1981.
4