Konspekt ćwiczeń laboratoryjnych

Temat 7

Oznaczanie wilgotności optymalnej gruntu.

W trakcie laboratoryjnego oznaczania wilgotności optymalnej danego gruntu określa się ilość wody, jaką należy użyć podczas zagęszczania tego gruntu, aby uzyskał on największe zagęszczenie.

Sprzęt pomocniczy:

-aparat do zagęszczania(aparat Proctora)

-sita o bokach oczek kwadratowych 6 i 10 mm

-parownica duża o średnicy ok. 25 cm

-tłuczek z nakładką gumową

-łopatka do mieszania i nakładania gruntu

-naczynie o objętości 8-10 dm³, szczelnie zamykane.

-linijka stalowa długości 25-30 cm z ostrą krawędzią

-parowniczki lub naczynka wagowe do oznaczania wilgotności.

Przebieg badania:

1.Próbkę suszy się, wysuszona masa próbki powinna wynosić 2,5-3 kg na 1dm³ objętości cylindra użytego do badania.

2.Dobiera się wariant badań(metody I-IV) w zależności od warunków w jakich grunt będzie pracował.

3.Próbkę rozdrabnia się za pomocą tłuczka z nakładką gumową i przesiewa przez sito o odpowiednim wymiarze oczek.

4.Pozostałość po sicie waży się i i oznacza jej procentową zawartość w próbce.

5.Do przesianej próbki dolewa się wodę destylowaną w ilości 60 cm³ dla gruntów niespoistych i 100-150 cm³ dla gruntów spoistych, licząc na 1 dm³ objętości użytego cylindra. Próbkę miesza się starannie.

6.Próbkę umieszcza się w szczelnie zamkniętym naczyniu na co najmniej 15 godzin.

7.Waży się pusty cylinder z podstawą, ale bez kołnierza.

8.Ustala się objętość cylindra(bez kołnierza).

9.Do cylindra wkłada się taką ilość gruntu, aby utworzył on warstwę ok. 5-7cm. Powierzchnie, wyrównuje się i ubija w cylindrze ubijakiem, stosując liczbę uderzeń w zależności od przyjętej metody.

10.Po ubiciu pierwszej warstwy wkłada się do cylindra następną porcję gruntu, przy czym przed włożeniem każdej kolejnej warstwy gruntu do cylindra powierzchnię uprzednio ubitej warstwy zdrapuje się nożem.

11.Po zagęszczeniu drugiej warstwy( I i II) lub czwartej warstwy (III-IV) na cylindrze umieszcza się kołnierz.

12.Ilość gruntu przy ubijaniu następnych warstw należy dobierać tak, aby po ubiciu ostatniej warstwy ubity grunt wystawał 5-10mm powyżej górnej krawędzi cylindra.

13.Zdejmuje się z cylindra kołnierz i ścina nadmiar gruntu równo z krawędzią cylindra zawsze od środka do krawędzi.

14.Po starannym oczyszczeniu zewnętrznych ścianek cylindra i jego podstawy waży się cylinder z gruntem.

15.Wyjmuje się do parownicy grunt z cylindra i pobiera z niego próbkę na wilgotność.

16.Oznacza się wilgotność pobranej próbki.

17.Pozostały w parownicy grunt rozdrabnia się i dodaje do niego taką ilość wody, aby wilgotność jego wzrosła o 1-2%.

18.Grunt starannie miesza się i powtarza cykl ubijania.

19.Cykl powtarza się tak długo(za każdym razem zwiększając wilgotność) aż masa cylindra z gruntem zacznie się zwiększać.

20.Uzyskane dane notuje się w dzienniku laboratoryjnym lub na specjalnym formularzu.

Obliczanie wyników:

Gęstość objętościowa

ρ=

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego:

ρ_d=

Wskaźnik zagęszczenia gruntu:

I_s=

Maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego:

ρ_ds=

Wilgotność optymalna:

w_opt=(1-x) w'_opt

Gdzie:

ρ-gęstość objętościowa gruntu(g · cm^-3)

m_wt-masa cylindra z gruntem(g)

m_t-masa pustego cylindra(g)

V-objętość cylindra(cm³)

ρ_d-gęstość objętościowa szkieletu gruntowego(g · cm^-3)

w-wilgotność(%)

I_s-wskaźnik zagęszczenia

ρ_ds-maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego(g · cm^-3)

w'_opt i ρ'_ds.-wartości otrzymane z wykresu

x-stosunek usuniętych ziarn grubych do masy szkieletu całej próbki

ρ_s-gestość właściwa szkieletu gruntowego(g · cm^-3)

Michał Źróbek, Piotr Zdziarski, GiG, WGGiOŚ

---