Wyznaczanie wilgotności optymalnej gruntu
Wilgotność optymalna gruntu wopt jest to wilgotność, przy której grunt ubijany w sposób znormalizowany uzyskuje maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρds. Metoda badania polega na zagęszczeniu gruntu w cylindrze o objętości 1,0 dm3 w trzech warstwach. Każdą warstwę zagęszcza się 25 uderzeniami ubijaka o masie 2,5 kg opuszczonego z wysokości 320 mm.
Przyrządy:
- aparat Proctora z cylindrem o objętości 1,0 dm3,
- waga laboratoryjna,
- pojemnik na grunt,
- naczynie z wodą destylowaną,
- nóż,
- parowniczki,
- suszarka.
Przebieg badania:
Na wadze określamy masę cylindra wraz z podstawką mt. Następnie cylinder z podstawką umieszczamy w aparacie Proctora, przymocowując ją dwiema śrubami. Z
przygotowanego gruntu o masie 4,0 – 5,0 kg układamy pierwszą warstwę w cylindrze. Liczbę uderzeń ustawiamy na 25 i uruchamiamy aparat Proctora.
W podobny sposób przygotowujemy i zagęszczamy drugą warstwę. Następnie na cylinder zakładamy nadstawkę i wsypujemy tyle gruntu, aby po ubiciu ostatniej warstwy grunt wypełnił nadstawkę warstwą o grubości 2 – 10 mm. Przed ułożeniem kolejnej warstwy gruntu do cylindra, powierzchnię uprzednio ubitej warstwy należy zdrapać ostrzem noża. Po ułożeniu każdej warstwy gruntu należy jej powierzchnię wyrównać i lekko ugnieść.
Po ubiciu ostatniej warstwy wyjmujemy cylinder z aparatu i zdejmujemy nadstawkę.
Nadmiar gruntu ścinamy nożem od środka do krawędzi. Cylinder z gruntem mwt ważymy na wadze, a następnie oznaczamy gęstość objętościową gruntu ρ.
Po
wyjęciu gruntu z cylindra, pobieramy z kilku miejsc próbkę gruntu o masie około 50 g w celu oznaczenia jego wilgotności. Następnie do całej masy gruntu dodajemy tyle wody destylowanej aby wilgotność gruntu zwiększyła się o 1,0 – 2,0 %.
Przygotowany w ten sposób grunt zagęszczamy ponownie w aparacie Proctora, określając po badaniu gęstość objętościową ρ i wilgotność w.
Opisane
czynności należy powtarzać do chwili, gdy masa cylindra z gruntem zacznie się wyraźnie zmniejszać.
Po oznaczeniu wilgotności w i gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρd dla poszczególnych oznaczeń, sporządzamy wykres zależności ρd od w, jak to pokazano na rysunku.
Za
wilgotność optymalną wopt należy przyjąć tę wartość wilgotności, która na wykresie odpowiada maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρds.
ρd [g/cm3]
ρds
wopt
w [%]