Temat : ANALIZA MAKROSKOPOWA
1. Wprowadzenie
Metoda makroskopowa polega na przybliżonym określeniu rodzaju, nazwy, niektórych cech fizycznych oraz stanu badanego gruntu bez użycia przyrządów. Stosuje się ją w terenie oraz jako badania wstępne w laboratorium.
Przy pomocy analizy makroskopowej oznacza się następujące cechy gruntów:
1. Rodzaj i nazwa gruntu.
2. Stan fizyczny gruntów spoistych (przybliżona wartość stopnia plastyczności ID).
3. Barwa, przewarstwienia, zanieczyszczenia, domieszki.
4. Wilgotność (stan zawilgocenia).
5. Zawartość węglanu wapnia (CaCO3),
Przebieg badania
1. Rodzaj i nazwa gruntu.
a) Wstępne ustalenia spoistości gruntu
Grunt należy określić jako spoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu powietrzno suchego tworzy on zwarte grudki.
Grunt należy określić jako niespoisty, jeżeli po wyschnięciu do stanu powietrzno suchego stanowi on niezwiązane ze sobą cząstki lub grudki, rozpadające się pod wpływem lekkiego nacisku palcem (siła ok. 1 N).
b) Oznaczenie rodzaju gruntów spoistych
Oznaczenie polega na wykonaniu prób wałeczkowania oraz rozcierania gruntu w wodzie. Próba wałeczkowania służy do oceny spoistości gruntu, zaś próba rozcierania w wodzie do oceny zawartości frakcji piaskowej. W przypadku wątpliwości dodatkowo należy wykonać próbę rozmakania w wodzie.
PRÓBA WAŁECZKOWANIA – z przeznaczonej do badań próbki gruntu uformować kulkę o średnicy ok. 7 mm i wałeczkować ją między dłońmi aż wałeczek uzyska średnicę ok. 3 mm. Jeśli wałeczek w tym czasie nie wykazuje uszkodzeń należy ponownie uformować kulkę i powtórzyć wałeczkowanie. Czynność tę należy powtarzać tak długo, aż na wałeczku będą zauważalne spękania, rozwarstwienia lub rozsypie się. Wałeczkowanie należy również zakończyć, gdy wałeczek o długości 4 ÷ 5 cm podnoszony za jeden koniec zacznie pękać pod własnym ciężarem. Próbę wałeczkowania należy przeprowadzić, co najmniej na dwóch kulkach, a w przypadku wyraźnej niezgodności wyników – dodatkowo na trzeciej kulce. Na podstawie wyglądu kulki, wałeczka i charakteru spękań należy określić spoistość gruntu.
PRÓBA ROZCIERANIA W WODZIE – niewielką ilość gruntu przeznaczonego do badań należy rozcierać między dwoma palcami zanurzonymi w wodzie. W zależności od ilości ziaren piasku pozostałego miedzy palcami grunt należy zakwalifikować do odpowiedniej grupy.
PRÓBA ROZMAKANIA W WODZIE – grudkę gruntu o średnicy 15 ÷ 20 mm wysuszyć do stałej masy w temperaturze 105 ÷ 110 °C. Następnie umieścić ją na siatce i zanurzyć całkowicie w wodzie.
Czas rozmakania grudki mierzy się od chwili zanurzenia w wodzie do momentu jej przeniknięcia przez siatkę w wyniku rozmoknięcia. Na podstawie wykonanych oznaczeń ustalić się nazwę gruntu.
c) Oznaczenie rodzaju gruntów niespoistych
Rodzaj gruntów niespoistych należy określić na podstawie wielkości i zawartości ziaren poszczególnych frakcji ustalonych oceną makroskopową.
2. Makroskopowe oznaczenie stanu gruntów spoistych.
Makroskopowo stan gruntów spoistych określa się podczas próby wałeczkowania, w zależności od ilości wałeczkowań:
- jeśli z gruntu nie można uformować kulki, grunt jest zbyt twardy, grunt jest w stanie zwartym,
- jeśli z gruntu można uformować kulkę, lecz wałeczek pęka podczas pierwszegowałeczkowania,grunt znajduje się w stanie półzwartym,
- wyróżnienie pozostałych stanów: twardoplastycznego, plastycznego i miękkoplastycznego określa się na podstawie liczby kolejnych wałeczkowań tej samej kulki.
3. Określenie barwy gruntu.
Barwę gruntu należy określić na świeżym przełamie próbki o naturalnej wilgotności. W opisie barwy należy podać najpierw odcień i intensywność barwy, a następnie barwę podstawową, np. jasnożółto – szara. Przy występowaniu kilku barw należy podać charakter ich występowania, np. brązowa z rdzawymi przewarstwieniami.
4. Określenie wilgotności gruntu.
Grunt spoisty należy określić jako:
a) suchy – jeżeli grudka gruntu przy zgniataniu pęka, a w stanie rozdrobnionym nie wykazuje zawilgocenia,
b) mało wilgotny – jeżeli grudka przy zgniataniu odkształca się plastycznie lecz papier lub ręka przyłożone do gruntu nie stają się wilgotne (nie brudzą),
c) wilgotny – jeżeli papier lub ręka przyłożona do próbki stała się wilgotna (brudzi),
d) mokry – jeżeli przy ściskaniu gruntu w dłoni odsącza się z niego woda,
e) nawodniony – jeżeli woda odsącza się z gruntu grawitacyjnie.
Grunt niespoisty określa się jako:
a) suchy – gdy nie wykazuje śladu wilgoci, a przy przesypywaniu kurzy się,
b) wilgotny – gdy zostawia ślad na papierze lub dłoni,
c) nawodniony – gdy woda odsącza się z niego samoczynnie.
5. Oznaczanie klasy zawartości węglanów
Próbkę gruntu przeznaczonego do badań należy zwilżyć kilkoma kroplami 20% roztworu kwasu solnego (HCl), a następnie obserwując reakcję należy ustalić klasę zawartości węglanów.