Politechnika Poznańska Poznań, dnia 25 X 2002
Instytut Inżynierii Lądowej
Zakład Geotechniki
i Geologii Inżynierskiej
ul. Piotrowo 5, 61-138 Poznań
Sprawozdanie nr 4
Oznaczenie podstawowych stopnia zagęszczenia gruntów
niespoistych.
Celem ćwiczenia jest zbadanie stopnia zagęszczenia danego gruntu. Opisując przebieg
ćwiczenia zwrócę uwagę na ważniejsze zagadnienia teoretyczne związane z tematem.
Do badania otrzymaliśmy grunt w formie normalnej i wysuszonej (sypkiej).
Grunt w formie normalnej pozwolił nam na obliczenie gęstości objętościowej,
wilgotności a w efekcie gęstości objętościowej szkieletu (która to będzie nam potrzebna w
dalszych obliczeniach):
Gęstość objętościowa: stosunek masy samego gruntu do objętości pierścienia (objętość
gruntu z porami i odległościami międzycząsteczkowymi)
mmt - mt
� =
Vp
gdzie:
mmt - masa próbki gruntu w stanie wilgotnym i pierścienia [g],
Vp - objętość pierścienia lub cylindra [cm3],
mt - masa pierścienia lub cylindra [g],
Wilgotność: to stosunek masy wody zawartej w próbce gruntu do masy jej szkieletu
gruntowego wyrażony w procentach:
mmt - mst
w = �"100
mst
gdzie:
mmt - masa gruntu o wilgotności naturalnej [g],
mst - masa gruntu wysuszonego w temperaturze 105-1100C [g],
Mając dane gęstość objętościową i wilgotność możemy obliczyć
gęstość objętościową szkieletu:
ms 100 �" �
�d = =
V w +100
Wykorzystując grunt sypki (wysuszony) mogliśmy obliczyć
minimalną gęstość objętościową szkieletu:
mst - mt
�d min =
V
gdzie:
mst - masa próbki gruntu w stanie suchym i pierścienia[g],
V - objętość pierścienia lub cylindra [cm3],
mt - masa pierścienia lub cylindra [g],
Mechanika gruntów Adam A
odygowski, Grzegorz Majewski, Michał Płotkowiak
Wykorzystując cylinder, tłok i widełki, dzięki odczytywaniu różnicy wysokości osiadającego
tłoczka, a co za tym idzie różnicy objętości gruntu w stanie luz
nym i zagęszczonym,
mogliśmy uzyskać maksymalną gęstość objętościową szkieletu:
mst - mt
�d max =
V - "V
gdzie:
mst - masa próbki gruntu w stanie suchym i pierścienia[g],
V - objętość pierścienia lub cylindra [cm3],
"V - różnica objętości gruntu w cylindrze przed i po zagęszczaniu [cm3],
mt - masa pierścienia lub cylindra [g],
Mając już dane maksymalną i minimalną gęstość objętościową szkieletu (z gruntu sypkiego)
oraz gęstość objętościową szkieletu obliczoną z wykorzystaniem gruntu o wilgotności
naturalnej możemy przejść do wyznaczenia stopnia zagęszczenia:
emax - en (�d - �d min )�" �d max
I = =
D
emax - emin (�d max - �d min )�" �d
gdzie:
�s - �
emax - wskaz
nik porowatości maksymalnej,
d
e =
emin - wskaz
nik porowatości minimalnej,
�d
en - wskaz
nik porowatości naturalnej.
bardzo
zagęsz-
średnio
luz
ny
zagęszczony
czony
zagęszczony
0,33 0,67 0,80
Można również wyznaczyć:
Zmodyfikowany stopień zagęszczenia:
�d �d - �d min
I = I �" =
DM D
�d max �d max - �d min
Wskaz
nik zagęszczenia (wzór empiryczny):
IS = 0,845 + 0,188 �" ID
Mechanika gruntów Adam A
odygowski, Grzegorz Majewski, Michał Płotkowiak