Ćwiczenie laboratoryjne nr 11
OZNACZENIE WILGOTNOŚCI OPTYMALNEJ .
Data wykonania
Data oddania
I. Wprowadzenie:
Za wilgotność optymalną przyjmuje się wilgotność, przy której grunt uzyskuje maksymalna gęstość objętościową, a zatem ulega maksymalnemu zagęszczeniu. Po przekroczeniu tej granicy wilgotność wzrasta, ale cięŜar objętościowy maleje, a grunt traci zdolność dalszego zagęszczania, gdyŜ ulega rozwodnieniu.
Wskaźnik zagęszczenia ukazuje jak prezentuje się aktualne zagęszczenie gruntu w badanym miejscu do jego moŜliwości osiąganych w Aparacie Proctora.
Badania tego typu wykonywane są przede wszystkim przy zagęszczeniu gruntów pod nawierzchnie drogowe, lotniska, boiska oraz przy formowaniu nasypów ziemnych.
2. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było określenie wilgotności optymalnej wopt, maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρds oraz wskaźnika zagęszczenia Is.
3. Przyrządy:
-
Aparat Proctora.
-
Suwmiarka.
-
Parowniczki.
-
NóŜ.
-
Waga.
-
Suszarka.
Schemat Aparatu Proctora:
• Grunt przygotowany do badania starannie wymieszano.
• ZwaŜono pusty cylinder
• Ustalono objętość cylindra
• Ustawiono cylinder w aparacie Proctora
• Do cylindra nałoŜono kolejno 3 warstwy gruntu o gr. 5-7 cm, powierzchnie lekko wyrównywano
• Ubijano ubijakiem mechanicznym stosując 25 uderzeń ubijaka na warstwę
• Zdjęto kołnierz i ścięto nadmiar gruntu równo z krawędzią cylindra zawsze od środka krawędzi. Oczyszczono starannie ścianki i podstawę cylindra
• ZwaŜono cylinder z gruntem
• Wyjęto do parownicy grunt z cylindra i pobrano próbkę do oznaczenia wilgotności.
Próbka pobierana była z róŜnych miejsc.
• Oznaczono wilgotność próbki.
5. Zestawienie wyników oznaczenia:
Masa cylindra: mt = 1500 [g]
Masa cylindra z gruntem: mwt = 3250 [g]
Masa gruntu; mmi = mwt - mt = 1750[g]
Objętość cylindra: V [cm3]
-
Średnica cylindra:
d1 = 11,24 [cm]
d2 = 11,24 [cm]
dśr = 11,24 [cm]
rśr = 5,62 [cm]
-
Wysokość cylindra:
H1 = 10,03 [cm]
H2 = 10,03 [cm]
Hśr = 10,03 [cm]
-
Obliczona wartość objętości cylindra:
V = πr2 •H
V = π•5,622•10,03 = 995,23 [cm3]
Wilgotność w [%] kaŜdej z próbek obliczono zgodnie ze wzorem: m
m
mt −
w =
st •
10 %
0
m
m
st −
t
Gęstość objętościowa gruntu ρ [g/cm3] obliczono zgodnie ze wzorem:
−
ρ m
m
=
wt
t
V
Gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρd [g/cm3] obliczono zgodnie ze wzorem: 100 • ρ
ρd =
100 + w
Odpowiednie dane zebrano w tabeli: Oznaczenie parowniczki
A
B
C
Masa parowniczki: mt [g]
61,99
58,93
73,36
Masa parowniczki z gruntem wilgotnym: mmt [g]
110,77 116,87 130,30
Masa parowniczki z gruntem suchym: mst [g]
106,20 111,43 124,77
Masa wody: mw = mmt - mst [g]
4,57
5,44
5,53
Masa szkieletu gruntowego: ms = mst – mt [g]
44,21
52,50
51,41
Wilgotność: w [%]
10,34
10,36
10,76
Gęstość objętościowa gruntu ρ [g/cm3]
1,758
1,758
1,758
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego: ρd [g/cm3]
1,593
1,593
1,587
Dla uzyskanych parametrów winno się sporządzić wykres zaleŜności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego od wilgotności gruntu.
Jako wilgotność optymalną wopt winno przyjąć wartość, która odpowiadała maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρdmax.
Tak uzyskane dane winno się wykorzystać w celu określenia wskaźnika zagęszczenia gruntu Is wg wzoru;
ρ
I
d
s = ρ ,
ds
w którym:
ρ d- gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm3]
ρ ds- gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm3]
1. Wnioski:
Ze względu na ograniczenie czasu przeznaczonego na to oznaczenie wykonanie jedynie jeden cykl ubijania, po którym dokonano oznaczenia wilgotności na 3 pobranych próbkach. W
normalnych warunkach obowiązkowe jest rozdrobnienie pozostałego gruntu, dodanie wody tak, aby jego wilgotność wzrosła o 1-2% oraz po starannym wymieszaniu powtórzenie cyklów ubijania tak długo, aŜ woda zaczęłaby wyciekać spod cylindra.
Gdyby ilość cyklów była odpowiednia, to moŜliwe byłoby sporządzenie wykresu zaleŜności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego od wilgotności gruntu, który niezbędny jest do określenia wilgotności optymalnej.
Na analogicznej zasadzie niemoŜliwe stało się takŜe określenia wskaźnika zagęszczenia gruntu.
7. Załączniki:
Notatki z zajęć laboratoryjnych.
XEROX
malfunction