Konspekt ćw. 6

Temat: Oznaczenie gęstości właściwej szkieletu gruntowego,

porowatości, wskaźnika porowatości i stopnia wilgotności gruntu.

1. Cel badania

Celem ćwiczenia jest oznaczenie gęstości właściwej szkieletu gruntowego, a następnie porowatości, wskaźnika porowatości i stopnia wilgotności.

1. Główne zagadnienia

Gęstość właściwa szkieletu właściwego to stosunek masy szkieletu gruntowego do jego objętości. Wyznaczamy ją ze wzoru:

gdzie:

ρ_s – gęstość właściwa szkieletu gruntowego
m_s – masa szkieletu gruntowego
V_s – objętość szkieletu gruntowego

Gęstość właściwą oznaczamy dwoma metodami:

• Metodą pikrometru - stosuje się do wszystkich rodzajów gruntów z wyjątkiem zawierających sole rozpuszczone w wodzie lub mających wysoką zawartość frakcji iłowej.

• Metodą kolby Le Chateliera – stosuje się ją do gruntów organicznych lub zawierających sole rozpuszczone w wodzie.

Objętość szkieletu gruntowego wyznaczamy ze wzoru:

gdzie:

m_wt - masa kolby wypełnionej wodą destylowaną

m_wg – wodą gruntu i kolby wypełnionej wodą destylowaną
ρ_w – gęstość wody

Porowatość gruntu to stosunek objętościowy porów w próbce do jej całkowitej objętości. Obliczamy ją ze wzoru:

gdzie:

n – porowatość

V_p – objętość porów w próbce gruntu

V – objętość całkowita

ρ_d – gęstość objętościowa szkieletu gruntowego

e – wskaźnik porowatości gruntu

Wskaźnik porowatości gruntu jest to stosunek objętości porów do objętości szkieletu gruntowego. Wyznaczamy go ze wzoru:

Badanie porowatości stosowane jest zarówno do gruntów spoistych jak i sypkich. W wyniku badania otrzymujemy wartość porowatości całkowitej. Jest to ważny parametr charakteryzujący strukturę i teksturę gruntów jak i również jest jednym z ważniejszych wskaźników przy określaniu wytrzymałości gruntów. Od porowatości zależy wodochłonność i przepuszczalność.

Stopień wilgotności gruntu to stosunek objętości wody zawartej w porach gruntu do objętości porów. Aby obliczyć ten parametr korzystamy ze wzoru:

gdzie:

S_r – stopień wilgotności

V_w – objętość wody w porach gruntu