Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
w Suwałkach
Instytut Politechniczny
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych
Temat ćwiczenia:
Badanie wilgotności optymalnej i maksymalnej gęstości
objętościowej szkieletu gruntowego. Obliczenie wskaz
nika
zagęszczenia gruntu nasypowego
Numer ćwiczenia: 9
Laboratorium z przedmiotu:
Mechanika gruntów
Studia stacjonarne
Kod: BS5093
Suwałki 2013
1. WPROWADZENIE - DEFINICJE
1.1. Zagęszczalność gruntu - możliwość uzyskania przez grunt maksymalnej gęstości
objÄ™toÅ›ciowej szkieletu gruntowego Ád , w zależnoÅ›ci od:
- użytej energii zagęszczenia Ez i sposobu jej przekazania,
- rodzaju gruntu i jego wilgotności.
1.2. Wilgotność optymalna wopt jest to wilgotność, przy której grunt ubijany jedną z 4
metod normowych uzyskuje maksymalną wartość gęstości objętościowej szkieletu
gruntowego Áds .
1.3. Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego:
ms 100Á
def. Ád = , g/cm3 , oblicza siÄ™ wedÅ‚ug wzoru Ád = , g/cm3
V 100 + w
gdzie:
ms - masa szkieletu gruntowego, g, Á - gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa gruntu, g/cm3
V - objętość całej próbki, cm3, w - wilgotność gruntu, %.
1.4. Metody oznaczania wopt i Áds :
Metoda Według Typ Objętość Liczba Ilość uderz Masa Wys spad. Energia
oznacza - Proctora cylindra cylindra warstw ubijaka na ubijaka ubijaka zagęszcz.
nia [dm3] warstwÄ™ [ kg] [cm] [kNm/dm3]
Metoda
I mały 1,0 3 25 2,5 32 0,6
standard.
II duży 2,2 55
Metoda
III mały 1,0 5 25 4,5 48 2,7
zmodyfik.
IV duży 2,2 55
1.5. Wskaz
nik zagęszczenia Is jest miarą zagęszczenia gruntów (niespoistych i spoistych)
sztucznie zagęszczanych i służy do kontroli jakości wykonania robót ziemnych.
Obliczany jest ze wzoru:
Ád
Is = , -
Áds
gdzie: Ád - gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa szkieletu gruntowego gruntu w nasypie, g/cm3, wyznaczona
według p-tu 1.3.,
Áds - maksymalna gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa szkieletu gruntowego wyznaczona okreÅ›lonÄ…
metodą według p-tu 1.4., na próbce pobranej z badanego nasypu.
1.6. Przyjmuje się, że nasyp jest dobrze zagęszczony, jeżeli Is e" Isdop
1.7. Wartość Isdop ustala się w zależności od rodzaju robót ziemnych według norm:
PN-B-06050: 1999, PN-S-02205:1998, BN-83/8836-02, PN-B-12095:1997.
2. CEL i ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest opanowanie umiejętności badania wilgotności
optymalnej i maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego oraz określania
wskaz
nika zagęszczenia i wykorzystania go do ustalania stanu zagęszczenia nasypu i odbioru
prac ziemnych.
Badanie stosuje się do wszystkich rodzajów próbek gruntów, z wyjątkiem gruntów
bardzo spoistych i zwięzłospoistych.
1
3. METODYKA BADAC
wopt i Áds - wedÅ‚ug PN-88/B-04481 p-t 8.
4. WYMAGANIA BHP
- należy zachować ostrożność w posługiwaniu się ubijakiem oraz nożem,
- należy pozostawić porządek na stanowisku badawczym.
5. SPRAWOZDANIA STUDENCKIE
5.1. Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego
W ćwiczeniu określana jest wilgotność optymalna, maksymalna gęstość objętościowa
szkieletu gruntowego gruntu niespoistego w celu określenia wskaz
nika zagęszczenia gruntu w
badanym nasypie.
5.2. Opis stanowiska badawczego i przebieg eksperymentu
- należy zaplanować i wypisać (w punktach) kolejność czynności oraz symbole wyników,
otrzymanych z kolejnych czynności.
5.3. Zestawienie wyników badań
5.3.1. Badania gruntu w nasypie
Badanie makroskopowe rodzaju gruntu:.................................................................................
Wyniki badania gruntu w nasypie (założyć wg PN-81/B-03020 Tab.1):
Á = ........................, g/cm3
w = ........................, %
Obliczyć: Ád = ......................., g/cm3
5.3.2. Badania laboratoryjne
Wyniki odsiania nadziarna:
masa próbki gruntu w stanie powietrznosuchym: ms = ......................., g,
masa ziarn pozostałych na sicie: ms = ......................., g,
2
ms
2
stosunek masy ziarn pozostałych na sicie do masy próbki: x = = ......................., -.
ms
2
5.3.3. Wyniki badań (według metody..............) próbki pobranej z nasypu.
WILGOTNOŚĆ GRUNTU
Numer parowniczki
Masa parowniczki [ g ]
m
t
Masa parown. z gruntem wilgotnym [ g ]
m
mt
Masa parown. z gruntem wysuszonym [ g ]
m
st
Masa wody w próbce [ g ]
m
mt-m
st
Masa szkieletu gruntowego [ g ]
m
st-m
t
[ % ]
Wilgotność gruntu
W
G
STOŚĆ OBJ
TOÅšCIOWA SZKIELETU GRUNTOWEGO
Masa cylindra [ g ]
m
t
Masa cylindra z gruntem [ g ]
m
mt
Masa gruntu w cylindrze [ g ]
m
mt-m
t
Objętość cylindra [cm3]
V
Gęstość objętościowa gruntu [g/cm3]
Á
Wilgotność gruntu [%]
w
[g/cm3]
Gęstość objętościowa
Ád
szkieletu gruntowego
5.4. Wnioski
5.4.1. SporzÄ…dzić na papierze milimetrowym, w skali, wykres zależnoÅ›ci Ád = f (w) .
Wyznaczyć wartoÅ›ci Á2 i wopt z wykresu.
2
ds
5.4.2. Obliczyć wartoÅ›ci Áds i wopt :
ÁsÁ2
ds
a) jeÅ›li 0,25>x>0,05 to: wopt = (1 - x)wopt , % i Áds = , g/cm3,
2
Ás - x(Ás - Á2 )
ds
gdzie: x  stosunek masy ziarn pozostałych na sicie do masy próbki,
Ás - gÄ™stość wÅ‚aÅ›ciwa szkieletu gruntowego, g/cm3,
b) jeÅ›li xd"0,05 to: wopt = wopt , % i Áds = Á2 , g/cm3.
2
ds
5.4.3. Obliczyć wskaz
nik zagęszczenia gruntu:
Wskaz
nik zagęszczenia gruntu w nasypie: Is =.............................., -.
5.4.4. Określić jakość zagęszczenia nasypu dla założonych samodzielnie robót ziemnych,
według odpowiedniej normy (wybrać spośród podanych poniżej norm) i podać
zalecenie odnośnie dalszych robót:
.................................................................................................................................................
6. LITERATURA
PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia
statyczne i projektowanie.
BN-77/8931-12 Drogi samochodowe. Oznaczanie wskaz
nika zagęszczenia gruntu.
PN-B-06050: 1999 Geotechnika. Roboty ziemne. Wymagania ogólne.
PN-S-02205: 1998 Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania.
BN-83/8836-02 Przewody podziemne. Roboty ziemne. Wymagania i badania przy odbiorze.
PN-B-12095 UrzÄ…dzenia wodno-melioracyjne. Nasypy. Wymagania i badania przy odbiorze
3
ZAA

CZNIK 1
4
 5
 6
 7
 8
 9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21