Politechnika Szczecińska 06.04.2005r.

Katedra Geotechniki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z

Mechaniki gruntów i fundamentowania

Ćwiczenie nr 5

„Granica konsystencji”

Paweł Ćwikliński

Rok II, grupa VIB

1. Analiza makroskopowa.

Próbka użyta do badania granicy konsystencji charakteryzowała się następującymi cechami:

• Rodzaj gruntu Gp

• Wilgotność mokry

• Barwa brązowa

• Stan Gruntu miękkoplastyczny

2. Podstawy teoretyczne.

Stan gruntu spoistego określa parametr zwany stopniem plastyczności I_L, obliczany według następującego wzoru:

gdzie:
I_L - stopień plastyczności (liczba niemianowana),
w_n - wilgotność naturalna [% lub liczba niemianowana],
w_p - granica plastyczności [% lub liczba niemianowana],
w_L - granica płynności [% lub liczba niemianowana].

Granica plastyczności (w_p) jest to wilgotność, jaką ma grunt na granicy stanu półzwartego
i twardoplastycznego. Przy tej wilgotności wałeczek gruntu, podczas jego wałeczkowania na dłoni, pęka po osiągnięciu średnicy 3mm lub podniesiony za jeden koniec rozpada się na części.

Granicą płynności (w_L) nazywa się wilgotność gruntu na granicy stanu miękkoplastycznego
i płynnego. Przyjmuje się, że granicy płynności odpowiada wilgotność gruntu, przy której bruzda wykonana w paście gruntowej umieszczonej w miseczce aparatu Casagrande'a, łączy się na długości 10 mm i wysokości 1 mm przy 25-tym uderzeniu miseczki o podstawę aparatu,
w warunkach oznaczania określonych normą PN-88/B-04481.

Granicą skurczalności (w_s) nazywa się wilgotność gruntu na granicy stanu zwartego
i półzwartego, przy której grunt pomimo dalszego suszenia nie zmniejsza swojej objętości
i jednocześnie zaczyna zmieniać barwę na powierzchni na odcień jaśniejszy.

Podział gruntów na stany i konsystencje:

Konsystencja gruntu	Stan gruntu	Symbol	Wartości IL i wn
Zwarta	Zwarty	zw	IL < 0 oraz wn Ł ws
		Półzwarty	pzw	IL Ł 0 oraz ws < wn Ł wL
	Plastyczna	twardoplastyczny	tpl	0 < IL Ł 0,25 oraz wp < wn Ł wL
		Plastyczny	pl	0,25 < IL Ł 0,5 oraz wp < wn Ł wL
		miękkoplastyczny	mpl	0,5 < IL Ł 1,0 oraz wp < wn Ł wL
płynna	Płynny	pł	IL > 1,0 i wn > wL

Spoistość gruntu określa parametr zwany wskaźnikiem plastyczności I_p obliczany ze wzoru:

Wskaźnik plastyczności określa plastyczne właściwości gruntu, wskazując ile wody wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny, a więc podając zakres wilgotności, w których grunt ma właściwości plastyczne.

Wskaźnik plastyczności [%]	Spoistość (rodzaj gruntu)
Ip Ł 1	niespoisty
1 < Ip	spoisty :
1 < Ip Ł10	mało spoisty
10 < Ip Ł 20	średnio spoisty
20 < Ip Ł 30	zwięzło spoisty
30 < Ip	bardzo spoisty

3. Obliczenia.

m_t - masa parowniczki

m_mt - masa parowniczki z próbką gruntu o wilgotności naturalnej

m_st - masa parowniczki z próbką gruntu wysuszonego

m_w - masa wody m_w = m_mt - m_st

m_s - masa szkieletu gruntowego m_s = m_st - m_t

w_n - wilgotność w_n = m_w / m_s *100%

Oznaczenie wilgotności naturalnej.

Nr	mt [g]	mmt [g]	mst [g]	mw [g]	ms [g]	wn [%]
A38	46,9	82,7	76,9	5,8	30	19,3
445	63,9	88,8	84,4	4,4	20,8	21,2
wn średnia = 20,25 %

Oznaczenie granicy plastyczności.

Nr	mt [g]	mmt [g]	mst [g]	Wp [%]
442	61,8	67,2	66,7	10,2
419	70,5	77,1	76,3	13,8
Wp średnia = 12 %

Oznaczenie granicy płynności.

Nr	mt [g]	mmt [g]	mst [g]	wn [%]	Liczba uderzeń
110	74,6	82,7	81,3	20,9	22
413	94,2	106,0	104	20,4	30
A72	52,7	63,6	61,7	21,1	34
440	59,7	69,3	67,6	21,5	18
437	65,3	75,9	74	21,8	16

Obliczenie stopnia plastyczności i określenie stanu gruntu.

Stan gruntu - miękkoplastyczny

Obliczenie wskaźnika plastyczności i określenie spoistości gruntu.

Spoistość gruntu - mało spoisty.

4. Wnioski.

Wyznaczony stan gruntu zgadza się z określonym podczas badania makroskopowego.

Badany grunt określony makroskopowo jako glina piaszczysta należy do gruntów średnio spoistych, natomiast wynik badania wskazuje na grunt mało spoisty. Błąd może wynikać
z niedokładności powstałych przy wykonywaniu badania.

---