Analiza makroskopowa

OPIS TEORETYCZNY

Badania makroskopowe mają na celu wstępne określenie rodzaju gruntu i niektórych jego cech fizycznych bez pomocy przyrządów. Badania te wykonuje się w terenie i laboratorium. Wykonuje się je zawsze, bez względu na ostateczny zakres dokumentacji badawczej. Próbka do badania powinna mieć naturalne uziarnienie i wilgotność. Najczęściej badania makroskopowe obejmują określenie rodzaju i nazwy gruntu, stanu gruntu, jego barwy i wilgotności oraz zawartości węglanu wapnia. Dodatkowo rozpoznajemy rodzaj i ilość domieszek.

Oznaczenie rodzaju gruntu

W celu określenia rodzaju gruntu musimy wstępnie zaklasyfikować grunt, to znaczy ustalić: czy grunt jest mineralny, czy organiczny, a w ramach tych grup: skalisty czy nieskalisty (podział gruntów budowlanych wg PN-86/B-02480). Następnie w grupie gruntów mineralnych, należy ustalić spoistość gruntu tzn. określić czy grunt jest niespoisty czy spoisty. Dalsze czynności badawcze w celu dokładnego określenia nazwy gruntu zależą od wyniku wstępnej klasyfikacji. Czynności te są odmienne dla poszczególnych grup gruntów.

 

Podział naturalnych gruntów budowlanych (wg PN-86/B-02480)

GRUNTY BUDOWLANE
grunty rodzime
skaliste
twarde miękkie

Grunt organiczny makroskopowo odróżniamy od mineralnego między innymi po "gnilnym" zapachu, bardzo ciemnej barwie, widocznych w nim częściach organicznych. Grunt organiczny jest wyraźnie lżejszy od mineralnego.

Gdy grunt mineralny w stanie powietrzno-suchym tworzy zwarte grudki, to mamy do czynienia z gruntem spoistym. W przypadku gdy w tym stanie grunt stanowi nie związane ze sobą cząstki lub grudki rozpadające się pod wpływem lekkiego nacisku palcami, to jest on niespoisty.

Oznaczenie nazwy gruntów niespoistych

Nazwa gruntów niespoistych zależy od procentowej zawartości frakcji o danych wymiarach i jest określana makroskopowo na podstawie wzrokowej oceny wielkości i ilości ziaren poszczególnych frakcji, zgodnie z poniższą tabelą:

nazwa gruntu	zawartość frakcji [%]	dodatkowe kryteria, uwagi
	> 2mm	> 0,5mm
Żwir	Ż	> 50
Pospółka	Po	50 ÷ 10
Piasek gruby	Pr	< 10
Piasek średni	Ps	< 10
Piasek drobny	Pd	< 10
Piasek pylasty	Pπ	< 10

Oznaczenie nazwy gruntów spoistych

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

 Wyróżnia się cztery grupy gruntów spoistych, przy czym spoistość nadaje gruntom frakcja iłowa (patrz poniższa tabela).

 Do ustalenia spoistości gruntu służą dwie próby: wałeczkowania (próba podstawowa) i rozmakania (próba uzupełniająca).

 Warunki wykonania próby wałeczkowania i rozmakania określa norma PN-88/B-04481.

 W celu określenia zawartości frakcji piaskowej należy wykonać próbę rozcierania gruntu w wodzie. W zależności od wyników poszczególnych prób dokładnie określamy nazwę gruntu spoistego zgodnie z poniższą tabelą:

Rodzaj gruntu, wskaźnik plastyczności Ip i zawartość frakcji iłowej fi	Rodzaj i nazwa gruntów w zależności od  zawartości frakcji piaskowej	Rozpoznanie stopnia spoistości gruntu
	Grunt I piaszczyste	Grunt II pośrednie
mało spoisty Ip < 5% fi < 5%	Piasek gliniasty	Pył piaszczysty
mało spoisty Ip = 5÷10% fi = 5÷10%	Piasek gliniasty	Pył piaszczysty
średnio spoisty Ip = 10÷20% fi = 10÷20%	Glina piaszczysta	Glina
zwięzło spoisty Ip = 20÷30% fi = 20÷30%	Glina piaszczysta zwięzła	Glina zwięzła
bardzo spoisty Ip > 30% fi > 30%	Ił piaszczysty	Ił
Próba rozcierania w wodzie; Rozpoznawanie ilości frakcji piaskowej.	między palcami pozostaje dużo ostrego piasku	wyczuwa się pojedyncze drobne ziarna piasku

 

	Rys. 1. Uformowana kulka z gruntu
	Rys. 2. Wałeczek o średnicy 3mm
	Rys. 3. Wałeczek spękany podłużnie	Rys. 4. Wałeczek spękany poprzecznie

 

Oznaczenie stanu gruntów niespoistych

 Makroskopowe określenie stanu gruntu niespoistego nie jest możliwe w większości przypadków. W sposób bardzo przybliżony stan gruntu można określić na podstawie oporu gruntu przy nacisku palcem na powierzchnię próbki o nienaruszonej strukturze.

Oznaczenie stanu gruntów spoistych

  Stan gruntu określa się po uprzednim oznaczeniu rodzaju gruntu. Makroskopowo stan gruntów spoistych określa się za pomocą próby wałeczkowania. Wałeczkowanie przeprowadza się na próbie o naturalnej wilgotności w taki sam sposób, jak to się robi przy określaniu rodzaju gruntu, przy czym w tym przypadku nie wolno zwilżać gruntu. W trakcie wykonywania próby wałeczkowania osuszamy grunt dłońmi doprowadzając go do wilgotności odpowiadającej granicy plastyczności. 

 

Oznaczenie zawartości węglanu wapnia

Zawartość CaCO3 [%]	Reakcja gruntu na roztwór HCl
> 5	Burzy się intensywnie i długo
3 ÷ 5	Burzy się intensywnie lecz krótko
1 ÷ 3	Burzy się słabo i krótko
1 >	Ślady lub brak wydzielania gazu