Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 1/8
                                             
Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna Data ćw. & & & & & & & & &
Data zal. & & & & & & & & &
Ilość pkt./ ocena & .& & & & & & & &
Nazwisko i imiÄ™:
Rok akad.: Grupa: ProwadzÄ…cy:
MECHANIKA GRUNTÓW  LAB. # 3
Temat : Oznaczenie cech fizycznych gruntu.
Oznaczenie zawartości części organicznych.
Wg PN-88/B-04481 (PN).
1. Terminy i definicje (PN)
1.1 Wilgotność naturalna
Wilgotnością naturalną wn [% lub liczba bezwzględna], nazywamy stosunek masy wody zawartej w danej
próbce gruntu w warunkach naturalnych do masy szkieletu gruntowego tej próbki. Wyznaczamy ją wzorami:
mw mmt - mst
wn = Å"100% lub wn =
ms mst
gdzie: mw - masa wody zawarta w próbce [g],
ms - masa szkieletu gruntowego [g],
mmt - masa gruntu o wilgotności naturalnej [g],
mst - masa gruntu wysuszonego w temperaturze 105  110oC [g].
1.2 Gęstość objętościowa
GÄ™stoÅ›ciÄ… objÄ™toÅ›ciowÄ… Á gruntu nazywa siÄ™ stosunek masy próbki gruntu (w stanie naturalnym) do jej
objętości. Wyznacza się ją ze wzoru:
mm
Á =
V
gdzie: Á - gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa [g/cm3],
mm - masa próbki gruntu w stanie naturalnym [g],
V - objętość badanej próbki gruntu [cm3],
W zależności od rodzaju gruntu oraz stanu i wielkości próbki, przeznaczonej do badań, przy
oznaczaniu gęstości objętościowej gruntu stosuje się jedną z czterech metod (PN-88/B-04481):
(wymienić metody)
1.3 Gęstość właściwa
GÄ™stoÅ›ciÄ… wÅ‚aÅ›ciwÄ… Ás szkieletu gruntowego [g/cm3], nazywamy stosunek masy szkieletu gruntowego do
jego objętości. Wyznacza się ją ze wzoru:
mg - mt
ms
Ás = =
Vs mwt + (mg - mt ) - mwg
gdzie: ms - masa szkieletu gruntowego [g],
Vs - objętość szkieletu gruntowego [cm3],
mg - masa kolby z gruntem wysuszonym w temperaturze 105  110oC [g],
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 2/8
                                             
mwt - masa kolby wypełnionej do kreski na szyjce wodą destylowaną [g],
mwg - masa kolby z gruntem i wodą wypełniającą kolbę do kreski na szyjce [g],
mt - masa kolby wysuszonej w temperaturze 105  110oC [g],
W większości przypadków stosuje się metodę piknometru opisaną w normie PN-88/B-04481.
1.4 Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego
GÄ™stoÅ›ciÄ… objÄ™toÅ›ciowÄ… szkieletu gruntowego Ád
Praktycznie obliczenia gęstości objętościowej szkieletu gruntowego dokonujemy wzorami:
1.5 Porowatość gruntów
Porowatość gruntu n [-] to
1.6 Wskaz
nik porowatości gruntu
Wskaz
nik porowatości gruntu e [-] to
1.7 Zależność między porowatością a wskaz
nikiem porowatości
1.8 Stopień wilgotności gruntu (wg PN-86/B-02480)
Stopień wilgotności gruntu Sr [-] to
Stopień wilgotności Sr Stan wilgotności Symbol
1.9 Wilgotność całkowita
Wilgotność całkowita wr [%] przy stopniu wilgotności Sr =1,0 wyznaczamy:
1.10 Gęstość objętościowa gruntu o wilgotności całkowitej wr, który zalega powyżej zwierciadła
wody gruntowej:
Ásr =
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 3/8
                                             
1.11 Gęstość objętościowa gruntu o wilgotności całkowitej wr, który zalega poniżej zwierciadła wody
gruntowej:
Á'= , wzór uproszczony dla gruntów spoistych: Á'=
2. Wykonanie ćwiczenia w laboratorium: wg PN-88/B-04481.
2.1 Oznaczenie wilgotności naturalnej
Wykonanie badania polega na:
Obliczenie wyników. (Wyniki na formularzu)
2.2 Oznaczenie gęstości objętościowej
2.2.1 Metodą pierścienia tnącego i cylindra
Wykonanie badania polega na:
Obliczenie wyników. (Wyniki na formularzu)
2.2.2 MetodÄ… wyporu hydrostatycznego wody
Wykonanie badania polega na:
Obliczenie wyników. (Wyniki na formularzu)
2.2.3 MetodÄ… wyporu hydrostatycznego w cieczach organicznych
Wykonanie badania polega na:
Obliczenie wyników. (Wyniki na formularzu)
2.3 Oznaczenie gęstości właściwej szkieletu gruntowego
Wykonanie badania polega na:
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 4/8
                                             
Obliczenie wyników. (Wyniki na formularzu)
3. Obliczyć pozostałe cechy fizyczne gruntów, dla których oznaczono w badaniach laboratoryjnych:
wilgotność naturalną, gęstości objętościową i gęstość właściwą szkieletu gruntowego.
Wzór Dane Wartość
Lp.
Nr próby
1
Nazwa gruntu
2
Wilgotność naturalna
3
Gęstość objętościowa
4
Gęstość właściwa szkieletu
5
gruntowego
Gęstość objętościowa szkieletu
6
gruntowego
Porowatość
7
Wskaz
nik porowatości
8
Stopień wilgotności
9
Wilgotność całkowitą
10
Gęstość objętościowa przy pełnym
11
nasyceniu porów wodą.
Gęstość objętościowa z
12
uwzględnieniem wyporu wody.
(Skomentować otrzymane wyniki.)
3. Oznaczanie zawartości substancji organicznej (PN)
Pod pojęciem  części organiczne rozumie się zarówno nierozłożoną substancję organiczną, jak i
jej część zhumifikowaną (próchnicę).
Przez zawartość części organicznych Iom rozumie się stosunek masy części organicznych w stanie
powietrzno-suchym do masy szkieletu gruntowego w próbce gruntu.
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 5/8
                                             
Tab. 3 Klasyfikacja gruntów z organiczna zawartością wg PN-EN ISO 14688-2: 2005
Grunt Zawartość składników organicznych
(d" 2mm) % suchej masy
Mało-organiczny 2 do 6
Åšrednio-organiczny 6 do 20
Wysoko-organiczny > 20
Metody wyznaczania Iom :
3.1 Oznaczenie zawartości substancji organicznej metodą utleniania
Wykonanie badania polega na:
(Dane i wyniki na formularzu)
3.2 Oznaczenie zawartości substancji organicznej metodą prażenia
Wykonanie badania polega na:
(Dane i wyniki na formularzu)
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 6/8
                                             
Oznaczanie
wilgotnoÅ›ci (w) i gÄ™stoÅ›ci objÄ™toÅ›ciowej (Á) gruntów
MetodÄ… wyporu hydrostatycznego
Oznaczenie makroskopowe
Nr próby& & & .......Miejsce pobrania & & & & & & & & & & & Rodzaj gruntu: & & & & & & & ..& & & & & & .& .....&
Domieszki: & & & & & & .& & & & & & ..& . Zaw. CaCO3: .& & & & .. Barwa: ..& & & & & & & & & & & & & & & ......
Wilgotność: .& & & & & & .Plastycz./forma ziaren.:
& & & .& & & & & & & & & & & ..& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .....
Konsystencja & & & & & & & & & & ...& & & & .& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& & &
Oznaczanie wilgotności 1 Nr nacz.. & & & Oznaczanie wilgotności 2 Nr nacz& & & &
masa nacz. z gr. wilg. (g) m & & & ..& . - m & & & & & .& & . masa nacz. z gr. wilg. (g) m & & & . - m & & & & & & & & .
mt st mt st
masa nacz. z gr. suchym (g) m ............... - masa nacz. m & & & masa nacz. z gr. suchym (g) m ............... - masa nacz. m & &
st t st t
w = ( - / - )*100 = % w = ( - / - )*100 = %
Obliczenie w =
Oznaczenie Á metodÄ… wyporu hydrostatycznego Oznaczenie Á metodÄ… wyporu hydrostatycznego
w wodzie w cieczach organicznych
Masa próbki gruntu [g]: m Masa próbki [g]: m
m m
Masa próbki gruntu pokrytego parafiną: m Masa próbki zanurzonej w cieczy [g]: m
p mc
Masa próbki gruntu pokrytej parafiną Gęstość właściwa cieczy & & & & .
i zanurzonej w wodzie [g]: m w temp.badania t = ºC [g/cm ]: Á
pw 3 c
GÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa wody [g/cm3]: Á Á = m · Á / (m - m ) = & & & ..& . g/cm3
w m c m mc
GÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa parafiny: Á = 0,93 g/cm3
p
Á =mm/((m )/Á
p-m
pw w-(m )/Á = & & .... g/cm3
p-m
m p
Oznaczenie Á metodÄ… wyporu hydrostatycznego Oznaczenie Á metodÄ… wyporu hydrostatycznego
w wodzie w cieczach organicznych
Masa próbki gruntu [g]: m Masa próbki [g]: m
m m
Masa próbki gruntu pokrytego parafiną: m Masa próbki zanurzonej w cieczy [g]: m
p mc
Masa próbki gruntu pokrytej parafiną Gęstość właściwa cieczy & & & & .
i zanurzonej w wodzie [g]: m w temp.badania t = ºC [g/cm ]: Á
pw 3 c
GÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa wody [g/cm3]: Á Á = m · Á / (m - m ) = & & & ..& . g/cm3
w m c m mc
GÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa parafiny: Á = 0,93 g/cm3
p
Á =mm/((m )/Á
p-m
pw w-(m )/Á = & & .... g/cm3
p-m
m p
Obliczenie Á = Obliczenie Á =
Wykonał: & & & & & & & & & & & & . & & & Grupa & & .& & & .. dn. & & & & & & & & & ..
Sprawdził: & & ..& & & & & & & & & & & & & .& & & & & & dn. & & & & & & & & & ..
Oznaczanie gÄ™stoÅ›ci wÅ‚aÅ›ciwej (Ás) gruntów w piknometrze
Nr piknometru
Masa piknometru mt =
Masa piknometru z gruntem suchym mg =
Masa piknometru z woda i gruntem mwg =
Masa piknometru z wodÄ… mwt =
Masa szkieletu gruntowego ms = mg - mt =
Objętość szkieletu gruntowego
Vs = (mwt + ms - mwg )/Áw =
Gęstość właściwa szkieletu gruntowego
Ás = ms / Vs = g/cm3
Wykonał: & & & & & & & & .. Data: & & & & & ..
Sprawdził: & & & & & & & & & Data: & & & & & ..
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 7/8
                                             
Oznaczanie wilgotności (w)
i gÄ™stoÅ›ci objÄ™toÅ›ciowej (Á) gruntów
w pierścieniu i cylindrze
Oznaczenie makroskopowe
Nr próby & & & & & Miejsce pobrania & & & & .& & & & ..& Rodzaj gruntu: & & & & & & & .& & & ..& ..& & .................
Domieszki: & & & & & & .& & & & & & ..& ..& . Zaw. CaCO3: .& & .& .. Barwa: ..& & & & & & & & & & & & & & & & ..
Wilgotność: .& & & & & & .Plastycz./forma ziaren.: & & & ...& & .& & & & & & & & & & & ..& & & & & & & & & & & ...
Konsystencja & & & & & & & & & & ...& & & & .& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& &
Oznaczanie wilgotności 1 Nr nacz.. & & & Oznaczanie wilgotności 2 Nr nacz& & & &
masa nacz. z gr. wilg. (g) m & & & ..& . - m & & & & & .& & . masa nacz. z gr. wilg. (g) m & & & . - m & & & & & & & & .
mt st mt st
masa nacz. z gr. suchym (g) m ............... - masa nacz. m & & & masa nacz. z gr. suchym (g) m ............... - masa nacz. m & &
st t st t
w = ( - / - )*100 = % w = ( - / - )*100 = %
Oznaczenie Á w pierÅ›cieniu Oznaczenie Á w cylindrze
Masa próbki w pierścieniu: m Masa próbki w cylindrze: m
mt mt
Masa pierścienia: m . Masa cylindra: m
t t
Masa próbki: m Masa próbki: m
m m
Objętość pierścienia: V = cm3 Objętość cylindra: V = cm3
Á = mm / V = & & & & & & . g/cm3 Á = mm / V = & & & & & & . g/cm3
Obliczenie Á =
Oznaczenie makroskopowe
Nr próby & & & & & Miejsce pobrania & & & & & & ..& Rodzaj gruntu: & & & & & & & .& & & ..& ..& & & & .......
Domieszki: & & & & & & .& & & & & & ..& . Zaw. CaCO3: .& & .. Barwa: ..& & & & & & & & & & & & & & & & ..
Wilgotność: .& & & & & & .Plastycz./forma ziaren.: & & & .& & & & & & & & & & & ..& & & & & & & & & & & ...
Konsystencja & & & & & & & & & & ...& & & & .& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& &
Oznaczanie wilgotności 1 Nr nacz.. & & & Oznaczanie wilgotności 2 Nr nacz& & & &
masa nacz. z gr. wilg. (g) m & & & ..& . - m & & & & & .& & . masa nacz. z gr. wilg. (g) m & & & . - m & & & & & & & & .
mt st mt st
masa nacz. z gr. suchym (g) m ............... - masa nacz. m & & & masa nacz. z gr. suchym (g) m ............... - masa nacz. m & &
st t st t
w = ( - / - )*100 = % w = ( - / - )*100 = %
Oznaczenie Á w pierÅ›cieniu Oznaczenie Á w cylindrze
Masa próbki w pierścieniu: m Masa próbki w cylindrze: m
mt mt
Masa pierścienia: m . Masa cylindra: m
t t
Masa próbki: m Masa próbki: m
m m
Objętość pierścienia: V = cm3 Objętość cylindra: V = cm3
Á = mm / V = & & & & & & . g/cm3 Á = mm / V = & & & & & & . g/cm3
Obliczenie Á =
Wykonał: & & & & & & & ..& & & & .& Grupa & & & & & .. dn. & .& & & & .& & & & .
Sprawdził: & & ..& & & & & & & & & & & & & & & .& & & & dn. & & & & & & .& & & ..
Instytut Inżynierii Technicznej, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa Lab. # 3 8/8
                                             
Oznaczanie części organicznych (Iom)
oraz strat przy prażeniu (Iż)
Badanie makroskopowe
Nr ćwiczenia & & & & & & & & Nr próbki & & Miejsce pobrania & & & & & & ..Typ próbki & & & & & &
Rodzaj gruntu/symbol & & & & & & & & & & .. Opakowanie & & & & & & & & & & & & & & & & & & ....
Domieszki: & & & & & & & & & & & & & ..& . Zawartość CaCO3: & & & & & & & & & & & & & & & & .
Barwa: & & & & & & & & & & & & & & & ..& Wilgotność: & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
Plastyczność: & & & & & & & & & & & & ... Konsystencja gruntu/forma ziaren: & & & & & & & & &
Oznaczanie zawartości części organicznych (Iom) metodą utleniania H2O2
Zlewka nr & & & & & Masa zlewki z gruntem wysuszonym mst = & & & & & & & g
Masa mt & & & & & Masa gruntu ms = & & & & & & & g
Masa zlewki z gruntem po utlenieniu i wysuszeniu do stałej masy
mu = & & & & & & & g
mst - mu
Iom = *100 = & & & %
mst - mt
Zlewka nr & & & & & Masa zlewki z gruntem wysuszonym mst = & & & & & & & g
Masa mt & & & & & Masa gruntu ms = & & & & & & & g
Masa zlewki z gruntem po utlenieniu i wysuszeniu do stałej masy
mu = & & & & & & & g
mst - mu
Iom = *100 = & & & %
mst - mt
Oznaczanie strat przy prażeniu (Iż)
Tyg. nr & & & Tygiel zlewki z gruntem wysuszonym (+105-110oC) mst = & & & & & & g
mt & & & mt = & & & & & & g
ms = & & & & & & g
Tygiel z gruntem po I prażeniu mI = & & & & & & g
Tygiel z gruntem po II prażeniu mu = & & & & & & g
mst - mu
Iż = *100 = & & & %
mst - mt
Tyg. nr & & & Tygiel zlewki z gruntem wysuszonym (+105-110oC) mst = & & & & & & g
mt & & & mt = & & & & & & g
ms = & & & & & & g
Tygiel z gruntem po I prażeniu mI = & & & & & & g
Tygiel z gruntem po II prażeniu mu = & & & & & & g
mst - mu
Iż = *100 = & & & %
mst - mt
Wykonał: & & & & & & & .& & & & & & & Grupa & & & & & & dn. & & & & & & & & & .
Sprawdził: & & ..& & & & & & & & & & & & & & & & . dn. & & & & &