Ćwiczenie 9 Wilgotność optymalna

1. Podać nazwę, narysować schemat i opisać urządzenie do wyznaczania wilgotności

Optymalnej

Aparat Proctora jest to urządzenie wykorzystywane w próbie Proctora do badania wilgotności optymalnej.

2. Co to jest wilgotność optymalna i jak się ją wyznacza.
Wilgotność optymalna – jest to wilgotność, przy której w ustalonych (normowych) warunkach ubijania można osiągnąć maksymalne zagęszczenie gruntu. Badanie wilgotności optymalnej jest przeprowadzane za pomocą aparatu Proctora.

-należy określić rodzaj badanego gruntu w wyniku przeprowadzonej analizy makroskopowej,
-próbkę gruntu przeznaczoną do badań wysuszyć na powietrzu. Masa próbki w stanie „powietrznosuchym” powinna wynosić ok. 3 kg na 1 dm³ użytego cylindra (w zależności od przyjętej metody),
-wybrać wariant metody badania według tabeli (w zależności od warunków zagęszczania gruntu na budowie),
-suchy grunt należy rozdrobnić tłuczkiem w celu pozbycia się agregatów i grudek, a następnie przesiać przez sito o odpowiednim wymiarze oczek (w zależności od metody),
-pozostałość na sicie zważyć i oznaczyć stosunek jej masy do masy całej próbki (X),
-do przesianej próbki dolać wodę w ilości 60 cm³ dla gruntów niespoistych oraz 100 ÷ 150 cm³ dla gruntów spoistych, licząc na każdy 1 dm³ objętości cylindra użytego do badania. Bardzo ważne jest dokładne wymieszanie gruntu z wodą,
-zważyć pusty cylinder z podstawą, bez górnej części (m_t),
-w zależności od wybranej metody badania ubijanie wykonuje się w trzech lub pięciu warstwach,
-ilość gruntu na każdą z warstw należy tak dobierać, by po ubiciu ostatniej warstwy grunt w cylindrze „wystawał” 5 ÷ 10 mm ponad krawędź dolnej części cylindra,
-należy zdjąć górną część cylindra i ściąć nadmiar gruntu do krawędzi dolnej części cylindra i oczyścić zewnętrzną część cylindra oraz podstawę z gruntu. Czynności te należy prowadzić starannie,
-zważyć cylinder z gruntem (m_mt),
-pobrać próbki gruntu z cylindra do dwóch parowniczek w celu zbadania wilgotności gruntu. Każda z próbek powinna być pobrana z kilku miejsc objętości cylindra,
-pozostały w cylindrze grunt wysypać do miski, w której grunt do badania jest mieszany. Dodać taką ilość wody, aby wilgotność gruntu do następnego badania wzrosła o 1 ÷ 2 %,
-po starannym wymieszaniu (ujednoliceniu wilgotności) powtórzyć cykl ubijania gruntu w cylindrze dla następnej wilgotności,
-powtarzać powyższe czynności dodając do gruntu coraz mniejsze ilości wody (powodujące wzrost wilgotności o około 0,5 ÷ 1 %) do chwili, aż masa ubitego gruntu w cylindrze zacznie się zmniejszać,
-wyniki notować na specjalnym formularzu badawczym.

Gdzie w’opt to wartość odczytana z wykresu.

3. Co to jest wskaźnik zagęszczenia i jak się go wyznacza.
Wskaźnik zagęszczenia I_S to stosunek gęstości objętościowej szkieletu gruntowego w nasypie r_d do maksymalnej wartości gęstości objętościowej szkieletu gruntowego r_ds, uzyskanej w warunkach laboratoryjnych. Porównujemy tutaj zagęszczenie gruntu w nasypie do maksymalnego zagęszczenia tego samego gruntu, uzyskanego w warunkach laboratoryjnych. Wartość I_S zbliżona do jedności świadczy o dobrej jakości zagęszczenia nasypu.


4. Narysować i opisać przykładowy wykres służący do wyznaczenia wilgotności optymalnej.

wykres zależności r_d = f(w),

jako wilgotność optymalną (w’_opt) przyjmuje się wilgotność odpowiadającą maksymalnej wartości gęstości objętościowej szkieletu gruntowego (r’_ds),

5. Opisać przygotowanie próbki do wykonania oznaczenia wg PN-88/B-04481

6. Metody oznaczania wilgotności optymalnej wg PN-88/B-04481