S t r o n a | 1
ANALIZA SITOWA wg PKN-CEN ISO/TS 17892-4
Analiza sitowa jest jedną z metod określenia składu granulometrycznego gruntu, polegającą
na rozdzieleniu poszczególnych frakcji gruntu poprzez przesiewanie próbki na zestawie
znormalizowanych sit.
Sprzęt laboratoryjny:
1. Komplet sit / który zawiera sita o średnicach
odpowiednio 0,063 mm oraz 2,0 mm / -
norma zaleca stosowanie sit z drutu
metalowego lub blachy metalowej
perforowanej wraz z odpowiednimi
odbiornikami.
Rys. 1. Zestaw sit z wstrząsarką [1].
średnica zastępcza  średnica oczka sita, przez które ziarno już nie przejdzie; dla
cząstek jest to średnica cząstki kulistej o tej samej gęstości
właściwej co cząstka gruntowa, opadającej w wodzie z taką
samą prędkością jak rzeczywista cząstka gruntowa.
2. Wstrząsarka mechaniczna
3. Naczynie wagowe
4. Waga techniczna
5. Wiadro i łopatka
6. Szczotka do sit
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 2
Przebieg badania   metoda na sucho :
1. Przygotowanie próbki gruntu przez wytrząsanie lub ćwiartkowanie.
Średnica Minimalna masa gruntu wymagana
D90 [mm] w metodzie sitowej [g]
0,50 50
1,00 100
4,00 150
6,00 350
8,00 600
16,00 2500
22,40 5000
31,50 10000
45,00 20000
63,00 40000
75,00 56000
W normie zaleca się przygotowanie próbki poprzez przemywanie jej ( metoda na mokro )
przez sito # 2 mm, które umieszczone jest w sicie # 0,063 mm do chwili, gdy woda stanie się
czysta. W przypadku próbek nie zawierających 10% cząstek drobnych można korzystać z
 metody na sucho , czyli bez przemywania próbki.
2. Suszenie próbki do stałej masy / temp. 105�C ą 5�C /.
3. Ważenie naczynia mt.
4. Ważenie suchej próbki z dokładnością do 0,1% całkowitej suchej masy ms.
mst  masa naczynia z gruntem suchym
5. Odpowiednie ułożenie sit / sito o największej średnicy oczek położone najwyżej,
natomiast o najmniejszej średnicy oczek najniżej /.
6. Umieszczenie kolumny sit na wstrząsarce, do której wsypuje się próbkę gruntu / czas
wstrząsania mechanicznego 10 min, czas wstrząsania ręcznego 2 min /.
W przypadku przekroczenia określonej normowo maksymalnej masy gruntu, która może
pozostać na poszczególnym sicie, przesiewanie należy przeprowadzić etapowo.
7. Pomiar naczynia z gruntem po wcześniejszym przeniesieniu do niego zawartości
każdego sita mn.
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 3
Zestawienie wyników badania oraz obliczenie zawartości poszczególnych frakcji fn:
n wymiar boków oczek sit mn [g] mn [g] fn [%]
1 < 0,063 [mm] m1
2 0,063 [mm] m1 + m2
3 0,1 [mm] m1 + m2 + m3
4 0,25 [mm] m1 + & + m4
5 0,5 [mm] m1 + & + m5
6 1,0 [mm] m1 + & + m6
7 2,0 [mm] m1 + & + m7
8 10,0 [mm] m1 + & + m8
9 25,0 [mm] ms = Łmi
mt = & & & & [g] ms = mst  mt = & & & [g]
Frakcję gruntu przechodzącą przez poszczególne sita wyznaczamy ze wzoru:
Sporządzenie wykresu oraz określenie rodzaju i nazwy gruntu.
[1] Myślińska Elżbieta:  Laboratoryjne badania gruntów . Wydawnictwo Naukowe PWN.
Warszawa 2001.
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 4
WILGOTNOŚĆ OPTYMALNA wg PN-88/B-04481
Wilgotność optymalna wopt - wilgotność, przy której ubijany /zagęszczany/ grunt osiąga
maksymalną wartość gęstości objętościowej szkieletu gruntowego �ds.
Sprzęt laboratoryjny:
ż� Aparat Proctora o wybranej wielkości cylindra i ubijaka
ż� A
opatka służąca do mieszania i wsypywania próbki gruntu do cylindra
ż� Linijka stalowa z ostrą krawędzią do usuwania nadmiaru gruntu zalegającego powyżej
górnej krawędzi cylindra
ż� Waga techniczna
ż� Parowniczki /naczynka wagowe/ do oznaczenia wilgotności
Przebieg badania:
1. Rozdrabnianie i przesiewanie próbki gruntu, której masa powinna wynosić 2,5  3 kg
na 1 dm3 objętości cylindra.
2. Dokładne wymieszanie przygotowanego gruntu z wodą destylowaną.
3. Ważenie pustego cylindra mt oraz oznaczonych wcześniej parowniczek.
4. Pomiar średnicy wewnętrznej dc i wysokości hc cylindra.
5. Wsypanie I warstwy gruntu do cylindra / do wysokości � hc /.
6. 25-krotne ubijanie gruntu ubijakiem.
7. Umocowanie kołnierza cylindra.
8. Przed dodaniem II warstwy gruntu / do wysokości hc / należy powierzchnię
poprzedniej warstwy porysować nożem.
9. Ponowne ubijanie gruntu / 25 razy /.
10. Ułożenie III warstwy gruntu / do � wysokości kołnierza cylindra /.
11. Zagęszczanie III warstwy gruntu / 25 razy /.
12. Zdjęcie kołnierza i usunięcie nadmiaru gruntu równo z krawędzią górną cylindra.
13. Ważenie oczyszczonego z zewnątrz cylindra z gruntem mwt.
14. Pobranie próbki do oznaczenia wilgotności.
15. Stopniowe zwiększanie wilgotności gruntu poprzez dodawanie wody do próbki.
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 5
16. Po każdorazowym dodaniu wody należy analogicznie wykonać wyżej opisane
zagęszczanie gruntu oraz pobrać próbkę na wilgotność.
Zestawienie wyników:
Wymiary cylindra
dc = & & & [cm]
hc = & & & [cm]
Objętość cylindra
V = & & & & & [cm3]
Numer pomiaru I II III IV V
Masa pustego cylindra mt [g]
Masa cylindra z gruntem mwt [g]
Gęstość objętościowa gruntu � [g/cm3]
Oznaczenie parowniczki
Masa parowniczki [g]
Masa parowniczki z gruntem wilgotnym [g]
Masa parowniczki z gruntem suchym [g]
Wilgotność próbki w [%]
Gęstość objętościowa szkieletu
gruntowego �d [g/cm3]
Sporządzenie wykresu zależności �d / oś rzędnych / od w / oś odciętych /.
Odczytanie z w/w wykresu wartości wilgotności optymalnej wopt = & & & & & [%].
Podsumowanie:
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 6
OZNACZENIE MAKSYMALNEJ I MINIMALNEJ G
STOŚCI
OBJ
TOŚCIOWEJ GRUNTÓW NIESPOISTYCH ORAZ
STOPNIA ZAG
SZCZENIA ID
wg PN-88/B-04481
Sprzęt laboratoryjny:
ż� Cylinder metalowy z tłoczkiem
ż� Metalowe widełki wibracyjne
ż� Waga techniczna
ż� Nóż o prostym ostrzu
ż� Suwmiarka
ż� Lejek
Rys. 1. Urządzenie do oznaczania stopnia
zagęszczenia [1].
Przebieg badania:
1. Suszenie próbki do stałej masy i przesiewanie jej przez sito / # 5 mm /.
2. Ważenie pustego cylindra mt.
3. Pomiar wysokości wewnętrznej hc i średnicy wewnętrznej dc cylindra oraz wysokości
tłoczka h1 przy użyciu suwmiarki.
4. Wsypywanie próbki do cylindra przez lejek / początkowo lejek należy oprzeć o dno
cylindra i podnosić równo z powierzchnią nasypywanego gruntu /.
5. Wyrównanie nożem powierzchni gruntu równo z górną krawędzią cylindra.
6. Ważenie cylindra z gruntem mst.
7. Ustawienie tłoczka na powierzchni usypanego gruntu.
8. Zagęszczanie gruntu przez 1 min uderzeniami widełek wibracyjnych o ścianki
cylindra / najpierw lekko i wolno, potem silnie i szybko /.
9. Koniec badania  trzy kolejne pomiary zagłębienia tłoka są jednakowe.
Zestawienie wyników:
mt = & & & & & & [g]
hc = & & & & & & [cm]
dc = & & & & & & [cm]
h1 = & & & & & & [cm]
mst = & & & & & ... [g]
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 7
Obliczenia:
�� Objętość, o jaką zagęścił się grunt podczas wibrowania:
gdzie:
A  pole przekroju poprzecznego wnętrza naczynia,
"h  zmniejszenie wysokości próbki po zagęszczeniu.
�� Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego w stanie najluz
niejszego ułożenia
ziarn:
Vc  objętość naczynia [cm3]
�� Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego w stanie maksymalnego
zagęszczenia:
"V  zmniejszenie objętości próbki w cylindrze przy wibrowaniu [cm3]
�� Stopień zagęszczenia ID:
Vmax  objętość próbki gruntu w stanie luz
nym [cm3],
Vmin  objętość próbki gruntu w stanie maksymalnie zagęszczonym [cm3],
V  objętość próbki gruntu w stanie naturalnym [cm3].
W celu wyznaczenia stopnia zagęszczenia przyjąć następujące parametry:
piasek gruby � = 1,85 [T/m3]
w = 14%
piasek średni � = 1,70 [T/m3]
w = 5%
piasek drobny � = 1,75 [T/m3]
w = 16%
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa
S t r o n a | 8
Na podstawie wyznaczonego stopnia zagęszczenia zakwalifikuj badany grunt do konkretnej
grupy gruntów.
Podsumowanie:
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
[1] Pisarczyk Stanisław:  Gruntoznawstwo inżynierskie . Wydawnictwo Naukowe PWN.
Warszawa 2001.
Laboratoria z  Mechaniki Gruntów | prowadząca: mgr inż. Katarzyna Mozgawa