1. Wstęp teoretyczny.

Właściwości gruntu spoistego często zależą od sposobu, w jaki współdziała on z wodą. Jednym z parametrów określających to jest konsystencja gruntu. Definiujemy ją jako stopień spójności układu cząstek zależny od ilości wody. Dzielimy ją na trzy grupy: konsystencję zwartą, plastyczną i płynną. Według normy PN-86/B-02480 stosujemy też podział w/w grup na poszczególne stany gruntu. Najlepiej obrazuje to poniższa tabelka:

Tabela 1.

Między poszczególnymi stanami występują tzw. granice konsystencji:

a). w_s to granica skurczalności - Jest to wilgotność w procentach, przy której grunt pomimo dalszego suszenia nie zmienia swej objętości i zmienia odcień barwy na jaśniejszy,

b). w_p granica plastyczności - wilgotność przy której wałeczek (przy próbie wałeczkowania) pęka.

c). w_L granica płynności - wilgotność w % przy której bruzda w masie gruntowej umieszczonej w aparacie Casagrande`a zlewa się przy 25 uderzeniu na długości 10mm.

Tematem tego ćwiczenia było wyznaczenie stanu gruntu spoistego. W tym celu musieliśmy określić w/w granice (wilgotności gruntu które je wyznaczały) oraz wilgotność naturalną.

Dane te pozwoliły na obliczenie parametrów takich jak:

1. 
   wskaźnik plastyczności - jest to różnica między wilgotnością granicy płynności i plastyczności

2. 
   stopień plastyczności - określimy dzięki niemu stan gruntu:

2. Przebieg badań i wnioski.

1. Badanie wilgotności naturalnej.

Do dwóch (uprzednio zważonych) parowniczek włożyliśmy próbki gruntu, zważyliśmy je (poznaliśmy m_mt) i wkładamy do suszarki. Następnie po paru dniach spisaliśmy masy gruntów suchych (podane przez laboranta). Następnie skorzystaliśmy z wzoru:

Gdzie:

• w_n - wilgotność naturalna,

• m_mt masa naczynka z gruntem wilgotnym

• m_st masa naczynka z gruntem suchym

• m_t masa naczynka pustego.

Średnia arytmetyczna z obu oznaczeń wyniosła 13,55%. Ich różnica (0,05%) nie przekroczyła 10% wartości średniej (1,36%) więc nie trzeba było wykonywać dodatkowych oznaczeń.

1. Oznaczanie granicy plastyczności.

Z próbki usunęliśmy ziarna większe od 2mm, uformowaliśmy kulki o średnicy 7mm i przeprowadziliśmy próbę wałeczkowania. W chwili, gdy wałeczek popękał po pierwszej próbie włożyliśmy go do dwóch zważonych parowniczek oraz zważyliśmy. Odczytaliśmy masę suchego gruntu podaną przez laboranta i skorzystaliśmy z wzoru:

Gdzie:

• w_p - wilg. Gr. Plast.

• m_mt masa naczynka z gruntem wilgotnym

• m_st masa naczynka z gruntem suchym

• m_t masa naczynka pustego.

Średnia arytmetyczna z obu oznaczeń wyniosła 11,57%. Ich różnica (0,05%) nie przekroczyła 10% wartości średniej (1,16%) więc nie trzeba było wykonywać dodatkowych oznaczeń.

1. Oznaczenie granicy płynności.

Do tego badania użyliśmy aparatu Casegrande`a. Jego schemat przedstawiłem na poniższym rysunku:

Umieściliśmy grunt w aparacie w sposób podany w normie, dokonaliśmy trzech pomiarów (zgodnie ze wskazówkami prowadzącego), wyniki zapisaliśmy w formularzu. Grunt poddaliśmy podobnym zabiegom jak w przypadku badania granicy plastyczności aby poznać wilgotność każdej próbki. Następnie sporządziliśmy wykres zależności liczby uderzeń od wilgotności. Przez wyznaczone punkty poprowadziliśmy prostą. Odchyłki wyniosły mniej niż 0,2% skali wilgotności, dlatego uznaliśmy wyniki za prawidłowe (w przeciwnym razie ćwiczenie należałoby powtórzyć). Z wykresu odczytaliśmy wilgotność odpowiadającą 25 uderzeniom, czyli wartość równą granicy płynięcia.

2. Ustalenie stanu gruntu.

Stan gruntu oszacowaliśmy na podstawie stopnia plastyczności. Obliczyliśmy go na podstawie wzoru podanego w części 1.0 niniejszego opracowania. Otrzymaną wartość porównaliśmy z tabelką 1.

Wniosek: grunt jest w stanie plastycznym.

---