laboratoryjne nr 2 i 3 matey


MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE
MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE
Budownictwo semestr 4
Budownictwo semestr 4
KLASYFIKACJA GRUNTÓW BUDOWLANYCH.
KLASYFIKACJA GRUNTÓW BUDOWLANYCH.
UZIARNIENIE GRUNTÓW
UZIARNIENIE GRUNTÓW
1
Mechanika gruntów jest to nauka o fizycznych i mechanicznych
właściwościach gruntów oraz o zmianach, jakim podlega ośrodek
gruntowy wskutek zmiany warunków obciążenia lub wpływów
zewnętrznych.
Mechanika gruntów jako nauka bierze swoje początki w XVIII
wieku, kiedy Charles Coulomb (1736-1806) napisał i opublikował
w 1773 r. pierwszą pracę poświęconą gruntom.
Nowoczesna mechanika gruntów związana jest z osobą Karla
Terzaghiego (1883-1963), który w swoim dziele Erdbaumechanik
auf bodenphysikalischer Grundlage (Mechanika gruntów i jej
podstawy fizyczne) w 1925 r. sformułował i podał propozycje
rozwiązań podstawowych zadań, jakimi zajmuje się do dziś
mechanika gruntów.
W Polsce pierwsza naukowa praca o gruntach, to dysertacja
doktorska inż. Czesława Rusina Badania laboratoryjne gruntu
2
jako elementu budowli, obroniona w 1939 r.
Mechanika gruntów jest ściśle związana z naukami ścisłymi,
takimi jak: wytrzymałość materiałów, teoria sprężystości i
plastyczności, mechanika ośrodków rozdrobnionych, hydraulika
z jednej strony, zaś z drugiej z naukami przyrodniczymi, w tym
głównie z geologią, gdyż podstawowym obiektem zaintereso-
wania mechaniki gruntów są produkty rozpadu i przemian skał,
znajdujące się w wierzchnich warstwach skorupy ziemskiej, czyli
- grunty.
Grunt budowlany - jest to część skorupy ziemskiej mogąca
współdziałać z obiektem budowlanym, stanowiąca jego element
lub służąca jako tworzywo do wykonywania z niego budowli
ziemnych.
Podłoże budowlane - strefa, w której właściwości gruntów mają
wpływ na projektowanie, wykonywanie i eksploatację budowli.
3
UPROSZCZONY SCHEMAT PODZIAAU GRUNTÓW
wg PN-EN ISO 14688:2006
GRUNTY
NASYPOWE NATURALNE
ORGANICZNE MINERALNE
BARDZO GRUBOZIARNISTE GRUBOZIARNISTE DROBNOZIARNISTE
(d50 > 63 mm) ( 0,063 mm < d50 < 63 mm) (d50 < 0,063 mm)
Mg Or LBo Gr Sa Si Cl
(torf-peat) Bo CGr CSa CSi
(namuł-mud) Co MGr MSa MSi
(gytia-gyttja) FGr FSa Fsi
d50  średnica ziarna, od którego w badanej próbce jest 50% ziarn mniejszych, wagowo
4
Podział gruntów gruboziarnistych (niespoistych) ze względu
na uziarnienie:
Żwir gruby CGr 63 mm e" d50 > 20 mm
e"
e"
e"
Żwir średni MGr 20 mm e" d50 > 6,3 mm
e"
e"
e"
Żwir drobny FGr 6,3 mm e" d50 d" 2,0 mm
e" d"
e" d"
e" d"
Piasek gruby CSa 2,0 mm e" d50 > 0,63 mm
e"
e"
e"
Piasek średni MSa 0,63 mm e" d50 > 0,20 mm
e"
e"
e"
Piasek drobny FSa 0,20 mm e" d50 > 0,063 mm
e"
e"
e"
5
UZIARNIENIE GRUNTÓW BUDOWLANYCH
Grunty budowlane wykazują dużą zmienność, jeżeli idzie o uziarnienie.
Rozmiary ziaren i cząstek tworzących szkielet gruntów, które spotykamy na
terenie Polski są bardzo zróżnicowane, od kamieni o wymiarach powyżej 100
mm we frakcji kamienistej do cząstek frakcji iłowej o rozmiarach poniżej 1 m.
Pomiędzy tymi wymiarami mieści się cała gama cząstek i ziarn należących do
frakcji pyłowej, piaskowej i żwirowej.
Znajomość składu ziarnowego gruntu, zawartości poszczególnych frakcji, jest
niezbędna dla sklasyfikowania gruntu, gdyż uziarnienie jest jednym z
podstawowych kryteriów klasyfikacyjnych, ale także m. in. dla ustalenia jego
właściwości filtracyjnych, ściśliwości, wytrzymałości na ścinanie itp.
W celu ustalenia składu granulometrycznego badanego gruntu należy wykonać
ocenę uziarnienia jednym z dwu podstawowych sposobów (a niekiedy oboma
tymi metodami); są to:
- analiza sitowa,
- analiza sedymentacyjna.
6
ANALIZA SITOWA
Analizę sitową stosuje się do gruntów, których szkielet składa się w przewadze
z ziaren o średnicach większych niż 0,06 mm, a więc do żwirów, pospółek,
piasków grubych, średnich i drobnych, czyli do gruntów niespoistych (z
wyjątkiem piasku pylastego). Podstawowym celem badania jest ustalenie nazwy
gruntu.
Analiza sitowa polega na mechanicznym rozdzieleniu badanego gruntu na
frakcje przez przesiewanie przy pomocy zestawu sit o znormalizowanych
wymiarach kwadratowych oczek. Stosuje się następujące sita o oczkach: 40; 25;
10; 1; 0,5; 0,25; 0,10; 0, 071 lub 0,063 mm.
Grunt sypki NU przeznaczony do analizy należy wysuszyć w temperaturze 105
- 110C i odważyć do badania próbkę, której masa Ms zależy od uziarnienia.
Dla piasku drobnego 200  250 g, dla piasku średniego 250  500 g, zaś dla
piasku grubego, pospółki i żwiru 500  5000 g.
Komplet sit zestawia się w kolumnę, w której na górze znajduje się sito o
największych oczkach, a niżej stopniowo coraz mniejszych. Pod najmniejszym
sitem znajduje się naczynie zbiorcze. Całość mocuje się we wstrząsarce labora-
toryjnej.
7
Po 5. min. przesiewania sprawdza się, czy próbka została należycie
rozsegregowana. W tym celu, po wyjęciu sita o najmniejszych
oczkach, wstrząsa się je ręcznie, przez 1 min. nad kartką papieru.
Jeżeli na papierze pojawią się cząstki należy kontynuować
przesiewanie przez dalsze 3 min. Następnie waży się pozostałości na
poszczególnych sitach, uzyskując ich masy mi. Aby badanie można
było uznać za przeprowadzone prawidłowo musi być spełniony
warunek:
M - m d" 0,005" M
- d" "
d" "
- "
- "
d" "
"
"
s i s
Jeżeli ten warunek nie został spełniony należy badanie przeprowadzić
od początku, na nowej próbce. Gdy warunek został spełniony,
otrzymaną różnicę (" = Ms  Łmi), rozrzuca się na poszczególne
pozostałości, proporcjonalnie do ich mas. Potem oblicza się
procentowe zawartości pozostałości na poszczególnych sitach w
odniesieniu do masy całej próbki:
mi
Zi = "100 %
= "
= "
= "
Ms
W kolejnym etapie obliczeń przeprowadzamy sumowanie procentowych pozostałości poczynając
od największego sita, tak aby poznać zawartość frakcji o średnicach ziaren większych niż wymiar d
danego sita. Obliczone w ten sposób wyniki stanowią podstawę do wykreślenia krzywej
uziarnienia badanego gruntu, na podstawie której można określić nazwę gruntu, korzystając z
uprzednio przytoczonych danych.
8
Przykład obliczenia wyników analizy sitowej; masa próbki Ms = 500,0 g
Zawartość ziaren
w próbce
Rozmiar sita - d, Pozostałość na Pozostałość na
większych od d,
mm sicie, mi - g sicie, zi - %
%%
2,0 145,0 29 29
1,0 60,0 12 41
0,5 250,0 15 56
0,25 70,0 14 70
0,10 85,0 17 87
0,063 30,0 6 93
< 0,063 35,0 7 100
Ł 500,0 100 ---
Wykres na następnej stronie  krzywa nr 1.
9
Krzywą uziarnienia sporządza się w układzie współrzędnych, w którym na osi
poziomej są zaznaczone w skali logarytmicznej średnice zastępcze ziaren - d,
(w analizie sitowej odpowiadają im rozmiary oczek sit), zaś na osi pionowej
zawartość ziaren o średnicy większej niż d (z prawej strony) lub zawartość
cząstek o średnicy mniejszej niż d (z lewej strony). Do naniesienia punktów
wykresu z analizy sitowej wykorzystuje się, zgodnie z jej opisem - prawą oś.
10
Średnicą zastępczą w analizie sitowej nazywamy średnicę najmniejszego
ziarna, które pozostaje na danym sicie, albo inaczej jest to rozmiar oczka
sita, na którym pozostały dane ziarna.
Określanie rodzaju gruntu  krzywa nr 1:
Ustalamy do jakiej grupy ze względu na uziarnienie należy badany grunt:
0,063 mm < d50 = 0,65 mm < 63 mm  jest to grunt gruboziarnisty
bardziej dokładnie: 0,63 mm < d50 = 0,65 mm < 2,0 mm
jest to więc piasek gruby CSa
Średnica dx  jest to średnica zastępcza ziarna (cząstki), od którego jest w ba-
danej próbce x % cząstek mniejszych (wagowo), na przykład dla krzywej 1:
d60 = 1,0 mm  bo 60 % ziaren i cząstek jest mniejszych niż 1 mm,
d30 = 0,25 mm  bo 30 % ziaren i cząstek jest mniejszych od 0,25 mm,
d10 = 0,08 mm  bo 10 % ziaren i cząstek jest mniejszych niż 0,08 mm
11
Miary kształtu krzywej uziarnienia gruntów gruboziarnistych
- wskaznik różnoziarnistości
d60
Cu =
=
=
=
d10
- wskaznik krzywizny
d2
30
Cc =
=
=
=
d10 "
"d60
"
"
Charakterystyka krzy- Cu Cc
wej uziarnienia gruntu
Wielofrakcyjny > 15 1 3
Kilkufrakcyjny 6 15 < 1
Jednofrakcyjny < 6 < 1
yle uziarniony Przeważnie wysoki Różny (przeważnie < 0,5)
Oba powyższe parametry charakteryzują uziarnienie gruntów. Pozwalają one
ocenić np. przydatność gruntu do budowy nasypów. Za grunty nadające się do
tego celu uznaje się takie grunty, dla których Cc = 1 3 oraz równocześnie Cu >
4 - dla żwirów i Cu > 6 - dla piasków.
12
ANALIZY SEDYMENTACYJNE
Analizy sedymentacyjne służą do badania składu granulometrycznego gruntów
spoistych. Polegają one na rozfrakcjonowaniu gruntu w środowisku wodnym,
w postaci zawiesiny o niewielkiej koncentracji. Podstawę fizyczną tych metod
stanowi wzór Stokesa dotyczący siły oporu lepkości jaki napotyka cząstka
kulista o średnicy d = 2r w czasie swobodnego opadania ze stałą prędkością V
w cieczy lepkiej (np. w wodzie).
Na kulkę działa wówczas następujący układ sił znajdujących się w równo-
wadze:
4
3
G  ciężar kulki
G = " Ą " " "
= " Ą"r " "g
= " Ą " " "
= " Ą" " "
s
3
4
3
W  wypór
W = " Ą " " " g
= " Ą"r " "
= " Ą " " "
= " Ą" " "
w
3
F = 6" Ą " " " V
= " Ą"r ""
= " Ą " " "
= " Ą" ""
F  siła oporu lepkości
13
Wychodząc z równania równowagi sił działających na kulkę możemy wyzna-
czyć prędkość z jaką następuje opadanie kulki:
F = G - W
= -
= -
= -
4 4
3 3
6" Ą " " " V = " Ą " " " - " Ą " " " g
" Ą"r " " = " Ą"r " "g - " Ą"r " "
" Ą " " " = " Ą " " " - " Ą " " "
" Ą" " " = " Ą" " " - " Ą" " "
s w
3 3
2 2
2 r "( -  )" "( -  )"
"( -  )"g 1 d "( -  )" g
"( -  )" "( -  )"
"( -  )" "( -  )"
s w s w
V = " = "
= " = "
= " = "
= " = "
9  18 
 
 
 
gdzie:
r (d)  promień (średnica) kulki, m,
s  gęstość właściwa materiału z którego wykonana jest kulka, kg/m3,



w  gęstość wody, kg/m3,



g  przyśpieszenie ziemskie, m/s2,
 - lepkość dynamiczna wody, puaz = Pas,



stąd:
18" 
" 
" 
" 
d = " V
= "
= "
= "
( -  )" g
( -  )"
)
)
( -  "
( -  "


s w
14
Spośród metod sedymentacyjnych w gruntoznawstwie najczęściej stosowana
jest metoda areometryczna. Wzięła ona swą nazwę od podstawowego
przyrządu wykorzystywanego w tej metodzie, czyli areometru.
Jest to przyrząd służący do pomiaru gęstości
cieczy  w tym przypadku zawiesiny uzyska-
nej przez wymieszanie niewielkiej ilości
gruntu NW (ms = 15  25 g) z wodą.
Przebieg badania (w skrócie) jest następu-
jący:
- dokładnie mieszamy grunt z wodą w ilości
około 700 cm3 i następnie gotujemy przez 30
minut w celu dokładnego rozdzielenia cząstek
gruntowych,
- po ostygnięciu wlewamy zawiesinę do
cylindra pomiarowego o objętości 1 dm3 i
dopełniamy wodą destylowaną do 1000 cm3,
15
- dokładnie mieszamy zawartość cylindra w określony w normie sposób i
następnie ustawiamy go na stole, równocześnie włączając zegar  jest to
początek pomiarów; gęstość zawiesiny jest wtedy jednakowa w całej objętości
cylindra; jednak natychmiast rozpoczyna się proces sedymentacji, czyli opadania
cząstek i osadzania ich na dnie; początkowo dotyczy to cząstek o największych
rozmiarach, pózniej stopniowo coraz mniejszych  gęstość zawiesiny, najpierw
w górnej części cylindra zmniejsza się,
- w określonych momentach czasu, licząc od początku badania, dokonuje się
pomiaru gęstości zawiesiny przy pomocy areometru: po 30  , 1 , 2 , 5 , 15 , 30 ,
1 godz., 2 godz., 4 godz. i 24 godz.,
- dysponując wynikami pomiarów gęstości zawiesiny w czasie badania można
obliczyć średnice cząstek di, które w momencie pomiaru znajdowały się na
głębokości odpowiadającej poziomowi środka wyporu nurnika areometru Hi oraz
procentową zawartość tych cząstek Zi (i mniejszych, stanowiących o gęstości
zawiesiny w danym momencie, bo większe już opadły niżej) w badanej próbce
gruntu,
- współrzędne di oraz Zi są podstawą do wykreślenia krzywej uziarnienia, na
podstawie której można określić zawartości poszczególnych frakcji i nazwę
gruntu 16
Prędkość z jaką opada cząstka gruntowa
Hi
V =
=
=
=
w ruchu jednostajnym jest równa:
Ti
Z drugiej strony wyprowadziliśmy tą prędkość z równania równowagi opada-
jacej cząstki; przyrównajmy je do siebie:
2
Hi 1 di "(s - w )"
"( -  )"g
"( -  )"
"( -  )"
= "
= "
= "
= "
Ti 18 



Stąd wyznaczamy średnicę cząstki di, któ-
ra w czasie Ti jest na poziomie nurnika
Hi:
18"  H
" 
" 
" 
i
d = "
= "
= "
= "
i
( -  )" T
( -  )"g
( -  )"
( -  )"
s w i
Procentowa zawartość cząstek mniejszych i
równych di (bez wyprowadzenia):
1000"(zi - w )"100 %
"( -  )"
"( -  )"
"( -  )"
Zmiana gęstości zawiesiny gruntowej na
Zi =
=
=
=
skutek sedymentacji cząstek (s - w )"ms
( -  )"
( -  )"
( -  )"
17
W analizie pipetowej sposób przygotowania zawiesiny gruntowej jest taki sam
jak w analizie areometrycznej. Różnica polega na tym, że po wymieszaniu
zawiesiny w ustalonych odstępach czasowych pobierana jest ze stałej głębo-
kości (najczęściej 10 cm) przy pomocy pipety mała objętość zawiesiny  10
cm3. Po odparowaniu wody i wysuszeniu jest określana masa cząstek w takiej
naważce i stąd można określić średnicę cząstek oraz ich procentową zawartość.
Należy mieć świadomość, że kształty rzeczywistych cząstek gruntowych,
szczególnie należących do frakcji iłowej znacznie odbiegają od idealnych
kształtów kulistych. Dlatego w analizie sedymentacyjnej stosuje się pojęcie
średnicy zastępczej jako średnicy cząstki kulistej, która opada z identyczną
prędkością jak rzeczywista cząstka gruntowa.
W niektórych typach gruntów, np. gliny zwałowe itp. występują w dużych
ilościach zarówno cząstki mniejsze od 0,063 mm jak i grubsze ziarna frakcji
piaskowej czy żwirowej. Analiza granulometryczna takiego gruntu obejmuje
oba rodzaje badań uziarnienia. Próbkę gruntu przemywa się przez sito 0,063
mm i pozostałość na sicie, po wysuszeniu, jest poddawana przesiewowi, zaś
drobne cząstki, które przeniknęły przez sito  analizie sedymentacyjnej. Na
podstawie obu badań sporządza się wspólną krzywą uziarnienia i określa rodzaj
gruntu. 18
Po przeprowadzeniu analizy sedymentacyjnej również sporządza się wykres uziarnienia gruntu
(ten wykres jest wynikiem obu analiz):
19
4 %
Dla ustalenia nazwy gruntu należy z krzywej
uziarnienia określić zawartości frakcji
zaznaczonych na bokach trójkąta ISO: Gr = 4%,
Sa = 43% oraz Si+Cl = 53% (według podziału na
frakcje ISO). Po naniesieniu ich na trójkąt
43% (zgodnie z pomocniczymi strzałkami)
pomocnicze linie przecinają się na polu, w
którym są naniesione symbole czterech gruntów.
Dla ostatecznego ustalenia, o który z nich chodzi
trzeba teraz obliczyć zawartość  zredukowanej
53%
frakcji iłowej Cl według podanego wzoru i tą
= 13%
wartość nanieść na pionowy bok kwadratowego
diagramu. W polu tego kwadratu, na którym
przecina się zawartość Cl oraz Si+Cl
odczytujemy poszukiwany symbol gruntu. Jest to
13%
w tym przypadku siCl, czyli ił pylasty.
20
Sa(+Gr) = 47%
Si = 40% sasiCl  polska nazwa: glina ilasta (vide: tablica 4 w cz. 1 materiałów)
Cl = 13%
21
MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE
MECHANIKA GRUNTÓW I FUNDAMENTOWANIE
Budownictwo semestr 4
Budownictwo semestr 4
WAAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GRUNTÓW.
WAAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GRUNTÓW.
STANY FIZYCZNE GRUNTÓW SYPKICH I
STANY FIZYCZNE GRUNTÓW SYPKICH I
SPOISTYCH
SPOISTYCH
22
WAAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GRUNTU
Ośrodek gruntowy składa się z oddzielnych ziaren i cząstek, tworzących
szkielet gruntowy, pomiędzy którymi występują puste przestrzenie zwane
porami. W porach gromadzi się woda. Może ona całkowicie wypełniać
pory i wtedy mówimy o gruntach nasyconych, lub tylko częściowo, i
wówczas w porach znajduje się również powietrze i para wodna.
W świetle tak scharakteryzowanej struktury
gruntów mówimy o ich trójfazowej budowie:
- faza stała  ziarna i cząstki mineralne
stanowiące szkielet gruntowy,
- faza ciekła  woda znajdująca się w porach,
- faza gazowa  głównie powietrze znajdujące
się w porach.
23
Na podstawie wzajemnych zależności pomiędzy podstawowymi fazami gruntu,
a ściślej ich masami i objętościami, wprowadza się definicje podstawowych
cech fizycznych gruntów.
Gęstość właściwa szkieletu gruntowego  jest to stosunek masy szkieletu
gruntowego do jego objętości
m g t
ł łł
ł łł
ł łł
łł
s
 = , ł
 =
 =
 =
s
3 3
łcm ;m śł
ł śł
ł śł
ł śł
V
ł ł
ł ł
ł ł
ł ł
s
Gęstość właściwa zależy od składu mineralnego fazy stałej gruntu, np. dla pias-
ków, składających się głównie z ziaren kwarcowych jest równa 2,65 g/cm3, zaś
dla gruntów spoistych, w szkielecie których dominują minerały ilaste 2,66 
2,78 g/cm3.
Z pojęciem gęstości właściwej związane jest określenie ciężaru właściwego:
Gs ms " 103kg m 103 N kN
"g
" ł łł
" łł
ł łł
ł łł
łs = = = s " " = =
ł = = =  "g, ł " = =
ł = = =  " " = =
ł = = =  " " = =
ł śł
ł śł
ł śł
ł
Vs Vs m3 s2 m3 m3 śł
ł ł
ł ł
ł ł
ł ł
24
W laboratorium s wyznacza się najczęściej przy użyciu piknometru, czyli
kolby szklanej z zaznaczoną na szyjce kreską. Przebieg oznaczenia:
1. ważymy pusty, suchy i czysty piknometr  mt,
2. wsypujemy do piknometru wysuszony grunt - próbka NU, (grunt spoisty po
wysuszeniu należy dokładnie rozdrobnić w mozdzierzu) i ważymy  mg,
3. dolewamy wody do 2/3 objętości, gotujemy przez 0,5 godziny (dla odpo-
wietrzenia) i, po ostudzeniu oraz dopełnieniu wodą do kreski, ważymy  mwgt,
4. po opróżnieniu piknometru, nalewamy samej wody do kreski i ważymy 
mwt,
4 2 - 1 3
Na podstawie powyższego schematu można napisać:
mg - mt (mg - mt )"w
- - "
- - "
- - "
ms
s = = =
 = = =
 = = =
 = = =
+ - -
+ - -
+ - -
Vs mwt + (mg - mt ) - mwgt mwt + (mg - mt ) - mwgt
+ - -
+ - -
+ - -
w



25
Gęstość objętościowa gruntu  jest to stosunek masy próbki gruntu do jej
objętości
m g t
ł łł
ł łł
ł łł
łł
m
 = ł
 =
 =
 =
3 3
łcm ;m śł
ł śł
ł śł
ł śł
V
ł ł
ł ł
ł ł
ł ł
Wartość gęstości objętościowej gruntu zależy od jego składu mineralnego, wil-
gotności i porowatości. Jest jednym z podstawowych, najczęściej wykorzys-
tywanych w obliczeniach geotechnicznych, parametrów. Jej znajomość jest
niezbędna do wyznaczenia nośności podłoża, obliczenia parcia gruntu na
konstrukcje oporowe, sprawdzenia stateczności zboczy i w wielu innych zagad-
nieniach. Istnieje również pojęcie ciężaru objętościowego gruntu, który można
obliczyć z zależności:
kN
ł łł
ł łł
ł łł
ł =  "g ł łł
ł = "
ł =  "
ł = "
3
łm śł
ł śł
ł śł
ł śł
ł ł
ł ł
ł ł
ł ł
Znanych jest kilka metod oznaczenia gęstości objętościowej w laboratorium lub
bezpośrednio w terenie. Wszystkie one różnią się między sobą sposobem ustalenia
objętości próbki gruntu. W laboratorium stosuje się do tego celu metodę
pierścienia, metody rtęciowe, czy metodę parafinowanej próbki, zaś w terenie
wykorzystuje się objętościomierze piaskowe, wodne itd. Dla gruntów sypkich  in
situ stosuje się również oznaczenie gęstości metodami izotopowymi.
26
Przykładowo, spośród kilku metod, podaje się sposób przeprowadzenia oznaczenia
gęstości objętościowej gruntów spoistych przy pomocy pierścienia tnącego.
Jest to stalowy pierścień o objętości 10  50 cm3,
którego jedna krawędz jest zaostrzona (1),
umieszczony w obudowie (2). Sam pierścień
należy zważyć (mp) oraz pomierzyć jego średnicę
wewnętrzną i wysokość dla ustalenia objętości
(Vp).
Pierścień ustawiamy zaostrzoną krawędzią na wyrównanej powierzchni próbki gruntu spoistego i
równomiernie wciskamy. Po wypełnieniu gruntem ścina się jego nadmiar z obu stron pierścienia,
prowadząc zawsze nóż od środka ku krawędziom pierścienia. Po oczyszczeniu powierzchni
zewnętrznej waży się pierścień z gruntem (mpg). Gęstość objętościową oblicza się ze wzoru:
m - m
-
-
-
m
pg p
m
 = =
 = =
 = =
 = =
V V
p
Badanie wykonuje się dwukrotnie. Ostateczna wartość gęstości objętościowej jest średnią z tych dwu
badań, gdy spełniony jest warunek: |1 - 1| < 0,02 g/cm3. Jeżeli tak nie jest, wykonuje się dwie
dodatkowe próby i wtedy wynik ostateczny jest średnią z 3 najmniej różniących się wyników.
Gęstość objętościową gruntów sypkich oznacza się analogicznie jak pierścieniem, tylko stosuje
cylinder cienkościenny o objętości 500 - 1000 cm3. Do oznaczenia naturalnej gęstości objętościowej
należy zawsze stosować próbki NNS.
27
Wilgotność gruntu  jest to stosunek masy wody zawartej w gruncie do masy szkieletu
gruntowego (wysuszonego gruntu):
mw mw
w = [-] lub w = "100 [%]
= = "
= = "
= = "
ms ms
Wilgotność wyraża się w postaci ułamka dziesiętnego lub w procentach. Do oznaczenia
w laboratorium stosuje się metodę  suszarkową  przebieg w skrócie:
- ważymy dwa puste naczynka (parowniczkę)  mt,
- do naczynek wkładamy fragmenty próbki gruntu o wilgotności naturalnej NW, o masie
zależnej od rodzaju gruntu (dla spoistych ok. 30-50 g), i ważymy  mmt,
- naczynka z próbką wstawiamy do suszarki i w temperaturze 105 - 110C ważymy do
 stałej masy , czyli tak długo, aż masa przestaje się zmniejszać, i ważymy  mst,
m m - m
-
-
-
- wilgotności obliczamy ze wzoru: w mt st i obliczamy ich wartość
w = =
= =
= =
= =
ms mst - mt
-
-
-
średnią.
Wartość średnia jest wynikiem badania, jeżeli jest spełniony warunek:
w - w d" 0,05" w
- d" "
- d" "
- d" "
1 2
W procesie suszenia zostaje odparowana woda wolna, zawarta w porach gruntu. Nadal
pozostaje w gruncie woda silnie związana z powierzchnią cząstek i zawarta w strukturze
minerałów budujących szkielet.
28
Trzy dotychczas omówione cechy gruntu: s,  oraz w oznacza się w sposób
 
 
 
bezpośredni, na drodze badań laboratoryjnych lub polowych. Wartości innych
parametrów gruntu, których definicje będą podane, można wyznaczyć,
przyjmując wymienione wyżej parametry jako dane.
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego - jest to stosunek masy szkie-
letu gruntowego próbki do objętości całej próbki
m g t kN
ł łł ł łł
ł łł ł łł
ł łł ł łł
łł
s
 = , ł ł =  " g, ł łł
 = ł =  "
 = ł =  "
 = ł =  "
d d d
3 3 3
łcm ;m śł łm śł
ł śł ł śł
ł śł ł śł
ł śł ł śł
V
ł ł ł ł
ł ł ł ł
ł ł ł ł
ł ł ł ł
Korzystając z wcześniej wprowadzonych wielkości otrzymamy wzór na obli-
czenie d



m m - m m - w "m
- - "
- - "
- - "
s m w m s
 = = =  - w "
 = = = =  "
 = = = =  "
 = = = =  "
=
d d
V V V
 100"
 "
 "
 "
 "(1 + w) =  !  = =
 "( + )=  !  = =
 "( + ) =  !  = =
 "( + )=  !  = =
d d
1 + w 100 + w[%]
+ +
+ +
+ +
Wartość d wykorzystujemy m. in. do obliczenia porowatości i wskaznika po-



rowatości oraz stopnia i wskaznika zagęszczenia gruntu.
29
Porowatość - jest to stosunek objętości porów w próbce do objętości całej
próbki
V
p
n = , [-]
= [-]
= [-]
= [-]
V
Porowatość oblicza się ze wzoru:
V V 1 1
s
- -
- -
- -
- -
V
V - V m m    - 
-    - 
-    - 
-    - 
p
s s s d s s d
n = = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
V 1
V V 



s
m 



s d
Wskaznik porowatości - jest to stosunek objętości porów do objętości szkieletu
Vp
e = , [-]
= [-]
= [-]
= [-]
Vs V Vs 1 1
- -
- -
- -
- -
Vp
V - Vs ms ms d s s - d
   - 
   - 
   - 
e = = = = =
= = = = =
= = = = =
= = = = =
Korzystając z definicji Vs 1
Vs Vs d



można napisać:
ms s



Vp
Vp
n e
V
oraz e = = = , ! n =
= = = ! =
= = = ! =
= = = ! =
Vp 1 - n
V - Vp V - 1 + e
- - +
- - +
- +
-
-
-
-
30
V V
Znajomość porowatości oraz wskaznika porowatości jest niezbędna m in. dla
oceny właściwości filtracyjnych gruntów (szczególnie sypkich). Porowatość
piasków i żwirów zawiera się w przedziale 0,20 - 0,55, zaś gruntów spoistych
osiąga wartości 0,20 - 0,70. Wskaznik porowatości piasków i żwirów wynosi
0,25 - 1,22, a dla gruntów spoistych może osiągnąć nawet 2,30 (iły).
Rozpatrując hipotetyczny grunt składający się z
ziarn kulistych o jednakowej średnicy, minimal-
na porowatość występuje w układzie  kula
oparta na trzech kulach i wynosi nmin = 0,258,
zaś maksymalna w układzie  kula nad kulą -
nmax = 0,476. Porowatości równoziarnistych
piasków i żwirów mieszczą się w tych grani-
cach.
Można się również spotkać z pojęciem porowatości wewnętrznej. Dotyczy ona
naturalnych gruntów, których ziarna są pochodzenia wulkanicznego. Występują
w nich pustki, całkowicie zamknięte, wypełnione gazami. Analogiczna sytuacja
występuje również w gruntach antropogenicznych jakimi są żużle elektrowniane
31
lub wielkopiecowe.
Gęstość objętościowa przy pełnym nasyceniu wodą - jest to stosunek masy
próbki gruntu, której pory są całkowicie wypełnione wodą - mmr do objętości
tej próbki gruntu.
m + V "
+ "
+ "
+ "
m m + m g t
+
+
+
ł łł
ł łł
ł łł
łł
s p w
mr s wr
 = = = =  + n " , ł
 = = = =  + "
 = = = =  + "
 = = = =  + "
sr d w
3 3
łcm ;m śł
ł śł
ł śł
ł śł
V V V
ł ł
ł ł
ł ł
ł ł
kN
ł łł
ł łł
ł łł
ł =  "
ł =  "g, ł łł
ł =  "
ł =  "
sr sr
3
łm śł
ł śł
ł śł
ł śł
ł ł
ł ł
ł ł
ł ł
mwr - masa wody wypełniającej całkowicie pory.
Ciężar objętościowy gruntu z uwzględnieniem wyporu - jest to stosunek
efektywnego ciężaru elementu gruntu znajdującego się poniżej lustra wody
gruntowej do jego objętości:
G = Vłsr - ciężar elementu gruntu
ł
ł
ł
lwg
W = V ł - wypór tego elementu
ł
ł
ł
w
W
V - objętość elementu
G - W V " ł - V " ł
- " ł - " ł
- " ł - " ł
- " ł - " ł
sr w
ł'= = = ł - ł
ł = = = ł - ł
ł = = = ł - ł
ł = = = ł - ł
sr w
V V
G
32
W praktyce ciężar objętościowy gruntu z uwzględnieniem wyporu oblicza się
według wzoru wyprowadzonego poniżej:
ł'= ł - ł = ł + n " ł - ł = ł - ł (1 - n)=
ł = ł - ł = ł + " ł - ł = ł - ł ( - )=
ł = ł - ł = ł + " ł - ł = ł - ł ( - )=
ł = ł - ł = ł + " ł - ł = ł - ł ( - )=
sr w d w w d w
ł (V - V )- ł (1 - n)=
ł ( - )- ł ( - )=
ł ( - )- ł ( - )=
ł ( - )- ł ( - )=
G ł " V
ł "
ł "
ł "
s p
s s s
= - ł (1 - n)= - ł (1 - n) =
= - ł ( - )= - ł ( - )=
= - ł ( - )= - ł ( - ) =
= - ł ( - )= - ł ( - )=
w w w
V V V
= ł (1 - n)- ł (1 - n)= (ł - ł )(1 - n)
= ł ( - )- ł ( - )= (ł - ł )( - )
= ł ( - )- ł ( - )= (ł - ł )( - )
= ł ( - )- ł ( - )= (ł - ł )( - )
s w s w
Przy definiowaniu podstawowych parametrów fizycznych gruntu pojawiło się pojęcie
 próbka gruntu . Jest to niewielka zwykle porcja gruntu, pobierana w trakcie
rozpoznawczych badań polowych (wierceń, sondowań, wykopów próbnych itp.) dla
wykorzystania do badań laboratoryjnych i makroskopowych. W geotechnice próbki
pobierane są według 3 kategorii stosowanych metod:
- kat. A  są to metody umożliwiające pobranie próbek w stanie rzeczywistego zalega-
nia, o zachowanej naturalnej strukturze (NNS), wilgotności i uziarnienia,
- kat. B  pobierane są próbki w stanie rzeczywistego zalegania, w sposób zapewnia-
jący zachowanie naturalnej wilgotności (NW) i uziarnienia,
- kat. C  próbki pobrane są w sposób gwarantujący zachowanie naturalnego uziarnie-
nia gruntu (NU).
Próbki powinny być zaopatrzone w metryczkę z opisem: data i miejsce pobrania,
numer otworu, głębokość pobrania.
33
STANY FIZYCZNE GRUNTÓW SYPKICH
Właściwości gruntów sypkich, z punktu widzenia ich przydatności jako podłoża
budowlanego, zależą od zagęszczenia oraz wilgotności, i są uzależnione od
dwóch podstawowych parametrów:
- stopnia zagęszczenia ,
- stopnia wilgotności .
Stopień zagęszczenia ID gruntów sypkich stanowi stosunek zagęszczenia
gruntu w stanie naturalnym do największego zagęszczenia tego gruntu możli-
wego w danych warunkach.
a) objętość próbki piasku
najbardziej rozluznio-
nego,
b) objętość próbki w stanie
naturalnym,
c) objętość próbki piasku
najbardziej zagęszczo-
nego.
34
Zagęszczenie gruntu w stanie naturalnym określa się jako różnicę objętości prób-
ki w stanie najluzniejszym Vmax i naturalnym V=Vn, zaś największe możliwe
zagęszczenie określa różnica pomiędzy objętością próbki gruntu w stanie luznym
Vmax i najbardziej zagęszczonym Vmin. Można to wyrazić wzorem:
Vpmax Vpn
-
-
-
-
Vpmax - Vpn
-
-
-
Vmax - Vn Vs Vs emax - en
- -
- -
- -
ID = = = =
= = = =
= = = =
= = = =
Vmax - Vmin Vpmax - Vpmin Vpmax - Vpmin emax - emin
- - -
- - -
- - -
-
-
-
Vs Vs
Biorąc pod uwagę, że wartości odpowiednich wskazników porowatości można
wyznaczyć z zależności:
s - dmin s - dmax s - dn
 -   -   - 
 -   -   - 
 -   -   - 
emax = ; emin = oraz en =
= = =
= = =
= = =
dmin dmax dn
  
  
  
po podstawieniu ich do powyższego wzoru i uporządkowaniu, otrzymamy:
dn - dmin dmax
 -  
 -  
 -  
ID = "
= "
= "
= "
dmax - dmin dn
 -  
 -  
 -  
Wynik obliczeń przedstawiamy w postaci ułamka dziesiętnego lub w procentach.
35
W zależności od wartości stopnia zagęszczenia wyróżniamy dla gruntów
sypkich następujące stany zagęszczenia:
- bardzo luzny (bln) 0 15 %, lub 0,0 0,15,
- luzny (ln) 15% 35%, 0,15 0,35,
- średnio zagęszczony (szg) 35% 65%, 0,35 0,65,
- zagęszczony (zg) 65% 85%, 0,65 0,85,
- bardzo zagęszczony (bzg) 85% 100%, 0,85 1,0
Oczywiste jest, że im wyższą wartość osiąga ID, tym grunt stanowi lepsze
podłoże fundamentów budowli. Orientacyjnie można przyjąć, że grunty sypkie,
dla których ID > 35% 40% (0,35  0,40), mogą stanowić podłoże
fundamentów bezpo-średnich: stóp, ław i płyt. Określamy te grunty jako nośne.
Wartość stopnia zagęszczenia dla gruntu ustala się według przytoczonych wzorów. W
tym celu w terenie z gruntu badanej warstwy pobiera się cylindrem próbę NNS, dla
której wykonuje się oznaczenie n (gęstości objętościowej w stanie naturalnym) i wn



(wilgotności naturalnej), a następnie oblicza dn. Wartości dmin i dmax wyznacza się w
  
  
  
laboratorium, wsypując najpierw wysuszony grunt jak najluzniej przez lejek do
stalowego cylindra (dmin ), a następnie zagęszczając go w tym cylindrze uderzeniami
widełek wibracyjnych (dmax ).
36
Opisany sposób oznaczenia wartości ID jest
pracochłonny, a uzyskany wynik dotyczy
tylko miejsca z którego została pobrana
próbka NNS. Aby ustalić wartość ID dla całej
warstwy należy wykonać szereg takich badań
(e" 5). Dlatego w praktyce w celu określenia
ID stosuje się najczęściej metodę sondowania
dynamicznego sondą stożkową.
Badanie polega na tym, że w grunt wbija się uderzeniami swobodnie spadajacego
młota stalową żerdz zakończoną stożkową końcówką. Istnieje szereg sond różnią-
cych się parametrami. Najczęściej wykorzystuje się lekką sondę DPL, w której
młot o masie 10 kg spada na kowadło z wysokości 0,5 m. Końcówka stożkowa
ma przekrój 10 cm2 i kąt wierzchołkowy 90. Na żerdziach nacięte są co 10 cm
kreski. Wbijając sondę zlicza się liczbę uderzeń przypadających na wbicie
końcówki o kolejne 10 cm, czyli ustala się parametr N10. Oczywiście im bardziej
jest zagęszczony grunt, tym N10 jest większe. Istnieje doświadczalnie ustalona
zależność pomiędzy N10, a ID, która pozwala na szybkie obliczenie wyników. Dla
sondy DPL ma ona postać:
37
ID = 0,071+ 0,429" N10
= + "log
= + "
= + "
Sonda DPL 1 - stożek, 2 - żerdz, 3 - kowa-
dło, 4 - młot, 5 - prowadnica, 6, 7, 8, 9 - wol-
nospad, 10 - obciążnik
Na podstawie wyników sondowania sporzą-
dza się wykres, który jest podstawą do
interpretacji wyników
38
Stopień wilgotności Sr  jest to stosunek objętości wody znajdującej się w
porach gruntu w danych warunkach do całkowitej objętości porów. Określa
więc w jakim stopniu pory gruntu są wypełnione wodą.
m
w
V  m m w "m w
 "
 "
 "
w w w w s
S = = = = = =
= = = = = =
= = = = = =
= = = = = =
r
V V  " V m w "m w
 " "
 " "
 " "
p p w p wr r s r
" " "
w w w " V " w "
" " "
" " "
s s s
S = = = =
= = = =
= = = =
= = = =
r
m
w V " e"
" "
" "
" "
wr
r p w w
m
s
e "w
"
"
"
wr =
=
=
=
wr  wilgotność gruntu nasyconego wodą czyli, gdy Sr = 1:
s



w  wilgotność gruntu w danych warunkach; jeżeli są to warunki naturalne, to
oznaczamy ja przez wn. Ze względu na Sr wyróżniamy stany zawilgocenia:
- suchy (su) Sr = 0,
- mało wilgotny (mw) 0 < Sr d" 0,4,
d"
d"
d"
- wilgotny (w) 0,4 < Sr d" 0,8,
d"
d"
d"
- mokry (m) 0,8 < Sr d" 1,0,
d"
d"
d"
39
STANY FIZYCZNE GRUNTÓW SPOISTYCH
Właściwości gruntów drobnoziarnistych (spoistych)  pyłów i iłów w dużej mierze
zależą od ich wilgotności. Prześledzmy na poniższym wykresie jak zmienia się
objętość V próbki gruntu spoistego i jego charakter w zależności od zawartości wody -
wilgotności w:
V
wilgotność naturalna (zmienna) zmniejszanie wilgotności
wn (suszenie)
ciało ciało ciało ciało
stałe kruche plastyczne płynne
w
wS wP (wn) wL
Wychodzimy od bardzo dużej wilgotności. W miarę suszenia próbki gruntu jej objętość
maleje. Dzieje się tak tylko do pewnej wartości wilgotności - wS, poniżej której
objętość jest już praktycznie stała. Równocześnie zmieniają się zewnętrzne cechy
gruntu. Początkowo grunt ma właściwości gęstej cieczy (błota). Po przejściu punktu o
wilgotności wL grunt nabiera cech plastycznych i zachowuje je, aż do punktu wP, po
przekroczeniu którego ma charakter ciała kruchego. Poniżej punktu wS ma cechy ciała
40
stałego (słabej skały).
W warunkach naturalnych mamy do czynienia ze zmianami wilgotności gruntów, głównie pod
wpływem czynników atmosferycznych: deszczu, śniegu itp., ale również w wyniku działalności
człowieka: osuszanie (drenowanie) obszarów rolnych lub ich nawadnianie, odwadnianie wykopów
budowlanych, czerpanie wód podziemnych do celów bytowych i przemysłowych itd. Odpowiedzią
podłoża na te wszystkie oddziaływania są zmiany właściwości gruntów; głównie dotyczy to
gruntów spoistych.
Charakterystyczne wartości wilgotności, po przekroczeniu których zmieniają się właściwości
gruntów spoistych noszą nazwę granic konsystencji, lub granic Atterberga. Te wilgotności to:
- wS - granica skurczalności (skurczu),
- wP - granica plastyczności,
- wL - granica płynności.
Granice konsystencji są wartościami charakterystycznymi dla danego rodzaju gruntu spoistego
(stałymi w pewnych przedziałach).
Wyróżniamy następujące konsystencje gruntów spoistych:
- k. bardzo zwarta (cechy ciała stałego) wn d" wS
d"
d"
d"
- k. zwarta (cechy ciała kruchego) wS < wn d" wp
d"
d"
d"
- k. twardoplastyczna (grunt mniej plastyczny) wP < wn d" wP + 0,25(wL  wP)
d"
d"
d"
- k. plastyczna (grunt bardziej plastyczny) wP + 0,25(wL  wP) < wn d" wP + 0,50(wL  wP)
d"
d"
d"
- k. miękkoplastyczna (grunt b. plastyczny) wP + 0,50(wL  wP) < wn d" wP + 0,75(wL  wP)
d"
d"
d"
41
- k. płynna (grunt płynny) wn > wP + 0,75(wL  wP)
Podział na konsystencje dokonuje się przy pomocy stopnia plastyczności IL (mającego
dla gruntów spoistych znaczenie analogiczne jakie ma dla gruntów sypkich stopień
zagęszczenia) i wskaznika konsystencji Ic.
Można przyjąć, że grunt nośny charakteryzuje się IL d" 0,35 0,4.
Stopień plastyczności - IL - wyraża się następującym wzorem:
w - w
-
-
-
n P
I =
=
=
=
L
w - w
-
-
-
L P
Wwskaznik konsystencji Ic:
w - w
-
-
-
L n
I = = 1 - I
= = -
= = -
= = -
C L
w - w
-
-
-
L P
Konsystencja Wskaznik konsystencji IC Stopień plastyczności IL
Płynna < 0,25 > 0,75
Miękkoplastyczna 0,25 0,50 0,50 0,75
Plastyczna 0,50 0,75 0,25 0,50
Twardoplastyczna 0,75 1,00 0,00 0,25
Zwarta i bardzo zwarta > 1,00 < 0,00
42
Po naniesieniu dodatkowych danych na powyższy wykres otrzymamy:
V
wn
KONS.: bzw zw tpl pl mpl pł
GRANICE KONS.: wS wP wL w
STOPIEC PLAST.: IL ( < 0,0) 0,0 0,25 0,50 0,75 1,0 ( > 1,00)
Definicje granic konsystencji na podstawie tego wykresu są następujące:
Granica skurczu (wS) - jest to wilgotność jaką ma grunt przy przejściu ze stanu zwartego do stanu
bardzo zwartego. Przy tej wilgotności grunt suszony przestaje zmniejszać swoją objętość, a jego
barwa staje się jaśniejsza (płowieje),
Granica plastyczności (wP) - jest to wilgotność jaką ma grunt przy przejściu ze stanu
twardoplastycznego do stanu zwartego. Wałeczek wykonany z gruntu o takiej wilgotności pęka lub
rozwarstwia się osiągając średnicę 3 mm.
Granica płynności (wL) wg Casagrande - jest to wilgotność jaką ma pasta gruntowa, gdy brzegi
bruzdy wykonanej w tej paście umieszczonej w miseczce aparatu Casagrande go (który służy do
oznaczenia wL) schodzą się na długości 1 cm i wysokości 1 mm przy 25 uderzeniach miseczki o
gumową podkładkę.
43
Występujące w mianowniku wzoru na stopień plastyczności wyrażenie:
IP = wL  wP, [%]
nosi nazwę wskaznika plastyczności. Wskaznik plastyczności ma określony sens fizyczny.
Podaje on mianowicie przedział wilgotności, w obrębie którego grunt ma cechę ciała
plastycznego. Inaczej mówiąc wskaznik plastyczności stanowi o ile (procentowo) powinna
wzrosnąć wilgotność gruntu, aby nastąpiło przejście gruntu z konsystencji zwartej w
konsystencję płynną. Plastyczność, czyli zdolność do zachowania nadanego kształtu
sprawia m. in., że gliny oraz iły są cennym surowcem do wyrobu materiałów
ceramicznych: wyrobów garncarskich, porcelany, cegieł, dachówek, pustaków
budowlanych itp.
Aktywność koloidalna - A - jest to zależność pomiędzy wskaznikiem plastyczności IP
[%], a zawartością frakcji iłowej fi [%] dla danego gruntu spoistego.
I
P
A = [-]
= -
= -
= -
f
i
W zależności od aktywności koloidalnej dzielimy grunty na:
- nieaktywne A < 0,75; - przeciętnie aktywne 0,75 d" A < 1,25;
d"
d"
d"
- aktywne 1,25 d" A < 2,0; - bardzo aktywne A e" 2,0.
d" e"
d" e"
d" e"
Im większa jest wartość A, tym większa jest zdolność gruntu do wiązania wody.
44
Oznaczanie granicy płynności metodą Casagrande a i Wasiliewa
Badanie wykonuje się w aparacie Casagrande a, w którym metalowa miseczka
z próbką gruntu podczas obracania mechanizmu jest podnoszona, a następnie
swobodnie opada na gumową podkładkę.
W próbce, która ma postać pasty gruntowej (grunt o NW zmieszany z wodą), jest
wycięta normowym rylcem bruzda. W trakcie badania należy zliczać liczbę
uderzeń miseczki o podkładkę do momentu, w którym brzegi dolnej części
bruzdy zejdą się na długości 10 mm i wysokości 1 mm. 45
Z okolicy bruzdy pobiera się próbkę dla oznaczenia wilgotności, a następnie,
po opróżnieniu miseczki, do gruntu dodaje się niewielką ilość wody (lub
podsusza pastę) i po napełnieniu miseczki pastą wykonuje kolejną próbę.
Należy wykonać co najmniej 5 takich prób, w których liczba uderzeń mieści
się w przedziale 12 - 35, z czego co najmniej dwie próby poniżej 25 uderzeń.
Dysponując parami danych: wi (wilgotność pasty) i ni (liczba uderzeń)
sporządza się wykres, z którego odczytuje się granicę płynności jako
wilgotność odpowiadającą 25 uderzeniom.
46
Drugą metodą stosowaną do oznaczania granicy płynności gruntu jest metoda
Wasiliewa. Jako granicę płynności przyjmuje się w tej metodzie wilgotność
pasty gruntowej, w której znormalizowany stożek zanurza się na głębokość 10
mm w ciągu 5 s.
Wartości uzyskane z obu metod różnią się. Pomiędzy granicą płynności z
metody Casagrande a (wL) i z metody Wasiliewa (wLw) istnieje następująca
zależność:
wLw = 0,691 wL + 4,4%
47
Oznaczenie granicy plastyczności
Granicę plastyczności oznacza się metodą wałeczkowania. Kuleczkę gruntową o
NW i średnicy 7 - 8 mm rozwałkowuje się na płaskiej powierzchni do średnicy
3 mm. Jeżeli wałeczek podczas 1-go wałeczkowania nie popękał, formuje się z
niego kulkę, którą dalej wałeczkuje się, aż do momentu wystąpienia spękań,
przy osiągnięciu średnicy 3 mm, w kolejnym wałeczkowaniu. Kawałki
kolejnych wałeczków zbiera się w 2 naczyniach wagowych. Po uzbieraniu w
każdym po 5 - 7 g spękanych wałeczków i ich wysuszeniu oznacza się ich
średnią wilgotność (vide oznaczanie wilgotności). Jest ona poszukiwaną granicą
plastyczności, jeśli jest spełniony warunek:
w - w d" 0,10" w
- d" "
- d" "
- d" "
p1 p 2 p
W przeciwnym razie należy wykonać dwa dodatkowe oznaczenia wp i jako
wynik ostateczny przyjąć średnią z trzech najmniej różniących się wartości.
48


Wyszukiwarka