Celem badania makroskopowego gruntu jest określenie rodzaju i nazwy gruntu, stanu gruntu, jego barwy i wilgotności oraz zawartości węglanu wapnia. Dodatkowo rozpoznajemy rodzaj i ilość ewentualnych domieszek.

W celu otrzymania próbek do badania wykonuje się sondowania. Próbki gruntu pobiera się do skrzynek, słoików i cylindrów, a następnie odpowiednio się je zabezpiecza. Wymagane jest bowiem, żeby pobrana próbka miała naturalne uziarnienie i wilgotność.

Po pobraniu próbek wykonuje się badania laboratoryjne.

1. OZNACZENIE RODZAJU GRUNTU NIESPOISTEGO

1. Grunt w stanie powietrzno-suchym stanowi niezwiązane ze sobą cząstki lub grudki rozpadające się pod wpływem lekkiego nacisku palcami. Na tej podstawie ustalono spoistość badanego gruntu jako: „niespoisty”.

Badany grunt zaklasyfikowano do grupy gruntów rodzimych, nieskalistych, mineralnych.

2. Nazwa gruntu niespoistego zależy od procentowej zawartości frakcji o danych wymiarach i jest określana makroskopowo na podstawie wzrokowej oceny wielkości i ilości ziaren poszczególnych frakcji.

Badany grunt zawierał: <10% frakcji >2mm

<50% frakcji <50mm

<50% frakcji >0,25mm

Zatem jest to PIASEK DROBNY.

3. Określono barwę gruntu jako: „jasno-szaro-żółtą”.

4. Wilgotność określono obserwując zachowanie się zgniatanych na dłoni grudek gruntu oraz nawilgacanie nimi pewnych przedmiotów. Ponieważ grudka nie wykazywała zawilgocenia przyjęto, że dany grunt jest suchy.

5. Zawartość węglanu wapnia w gruncie oznaczyliśmy po skropieniu gruntu kroplą 20% HCl. Po skropieniu stwierdzono brak wydzielania gazu, a tym samym zawartość CaCO₃ <1%

6. Makroskopowe określenie stanu gruntu nie jest możliwe w większości przypadków. W sposób przybliżony określa się go na podstawie oporu gruntu przy nacisku palcem na powierzchnię próbki o nienaruszonej strukturze.

Praktyczne badanie stanu danego gruntu w doświadczeniu pominięto.

2. OZNACZENIE RODZAJU GRUNTU SPOISTEGO

1. Próbka badanego gruntu nie charakteryzowała się zapachem „gnilnym” i nie wykazywała widocznych śladów części organicznych.

Na tej podstawie zaklasyfikowano grunt jako: nieskalisty, mineralny.

Ponieważ próbka gruntu w stanie powietrzno-suchym tworzyła zwarte grudki, to mamy do czynienia z gruntem spoistym.

2. Rodzaj gruntów spoistych zależy przede wszystkim od zawartości w nim frakcji iłowej, a nazwa zależy ponadto od zawartości frakcji pyłowej i piaskowej.

Aby ustalić nazwę gruntu należało wykonać następujące próby:

- próba wałeczkowania (podstawowa)

- próba rozmakania (uzupełniająca)

- próba rozcierania w wodzie

2.2.1. Próba wałeczkowania

Chcąc określić rodzaj badanego gruntu należy wykonać próbę wałeczkowania. Polega ona na osuszaniu gruntu dłońmi doprowadzając go do wilgotności odpowiadającej granicy plastyczności.

Kulkę o średnicy 7mm wałeczkowaliśmy do grubości wałeczka 3mm. Liczbę wałeczkowa X określiliśmy sumując ile razy uzyskaliśmy wałeczek o średnicy 3mm do jego charakterystycznych spękań.

Próbę tą powtórzyliśmy 3 razy.

Wyniki wałeczkowań zapisaliśmy kolejno jako: X₁=4

X₂=3

X₃=4

Przy czym gdy wałeczek pękał w czasie 5-tego wałeczkowania określaliśmy ilość wałeczkowa jako 4. Obliczyliśmy X_śr=4 i określiliśmy X_max=4. Po zachowaniu się wałeczka i jego wyglądzie określimy rodzaj badanego gruntu.

Od początku do końca wałeczkowania powierzchnia wałeczka była bez połysku, a wałeczek pękał poprzecznie.

2.2.2. Próba rozmakania.

Grunty spoiste rozmakają po dłuższym czasie.

Badana grudka gruntu spoistego rozmakała dłużej niż 5 minut. Pozwala to nam wstępnie określić spoistość danego gruntu, wskaźnik plastyczności I_p i zawartość frakcji iłowej f_i

2.2.3. Próba rozcierania w wodzie

Na podstawie tej próby jesteśmy w stanie określić ilość frakcji piaskowej w badanej próbce.

Ponieważ rozcierając grudkę w wodzie dało się wyczuć pojedyncze drobne ziarna piasku, grunt zaklasyfikowano do gruntów pośrednich.

Na podstawie dwóch pierwszych prób określono rodzaj gruntu jako: średnio spoisty (I_p=10÷20%; fi=10÷20%). Ostatecznie rozpoznano nazwę badanego gruntu spoistego. Jest to GLINA.

3. Stan gruntu określa się podobnie jak jego rodzaj tzn. za pomocą próby wałeczkowania. Z tą jednak różnicą, że wałeczkowanie przeprowadza się na próbce o naturalnej wilgotności (w tym przypadku nie wolno było zwilżać gruntu).

Na podstawie liczby kolejnych wałeczkowań tej samej kulki, biorąc pod uwagę ile razy uzyskano niespękany wałeczek średnicy 3mm określiliśmy stan gruntu.

Za miarodajną przyjmuje się najwyższą z uzyskanych liczb wałeczkowań (czyli X_max=4).

W oparciu o tabelę (wg PN-88/B-04481) stan gruntu przyjęto jako: plastyczny.

Ze wzoru:

IL	=	1,25 X
				A fi

mając daną liczbę wałeczkowań (X=4) i średnią zawartość frakcji iłowej (f_i=15%) po przyjęciu wartości aktywności koloidalnej (A=0,5÷0,7 dla glin pokrywowych), można obliczyć stopień plastyczności (I_L)

4. Wilgotność.

Makroskopowo wilgotność określamy, obserwując zachowanie się na dłoni grudek gruntu, oraz nawilgacanie nimi dłoni czy papieru.

Grunt określono jako „małowilgotny” ponieważ badana grudka przy zgniataniu odkształcała się plastycznie, lecz papier lub ręka przyłożone do gruntu nie stawały się wilgotne.

5. Barwa.

Określono jako „ciemno-szaro-brązowa”.

6. Zawartość CaCO₃.

Próbę wykonano podobnie jak w przypadku gruntu niespoistego.

Po skropieniu stwierdzono brak wydzielania gazu, a tym samym CaCO₃<1%

3. PODSUMOWANIE

Badanie danego gruntu (określenie stanu gruntu, jego barwy i wilgotności) można wykonać wyłącznie przy założeniu, że badana przez nas próbka ma naturalne uziarnienie i wilgotność.

Pobrane próbki nie powinny podlegać wstrząsom i powinny być badane w możliwie krótkim czasie po ich pobraniu. Niestety w tych warunkach laboratoryjnych te zasady zostały złamane. Naruszenie struktury gruntu ma bardzo duży wpływ na wyniki zarówno badań laboratoryjnych, jak i badań geotechnicznych „in situ”. W zasadzie całkowite uniknięcie zaburzeń struktury gruntu jest mało możliwe nawet podczas badań „in situ”.

Bardzo duże naruszenie może wystąpić już podczas wierceń lub wykonywania odkrywek poniżej zwierciadła wody. Pobieranie prób za pomocą cylindrów też zwiększa naruszenie naturalnej struktury gruntu.

Wyznaczenie niektórych cech gruntu opiera się na subiektywnej ocenie (wzrokowej lub dotykowej). Taki sposób badania jest nieprecyzyjny i wymaga od badającego dużego doświadczenia.

Badane próbki gruntu zostały rozpoznane jako: PIASEK DROBNY i GLINA.

Typowymi utworami dla piasków drobnych są wydmy. Piaski drobne cechują się dobrą zagęszczalnością, bardzo małą wysadzinowatością i przełomowością. Są dobrym, lub dostatecznym podłożem budowlanym. Niezmieszane z cementem, popiołami, lub bitumami są nieprzydatne do stabilizacji. Natomiast bardzo przydatne są do budowy nasypów h>6m (bez stabilizacji spoiwami).

Gliny występują często jako gliny pokrywowe. Glina cechuje się średnią i dużą wytrzymałością na ściskanie. Ze względu na dużą wysadzinowatość i przełomowość, oraz znaczną skurczalność, pęcznienie i sprężystą podatność są złym lub dostatecznym podłożem budowlanym. Charakteryzuje się dobrą i dość dobrą przydatnością do budowy nasypów.

---