1. Definicja gęstości właściwej szkieletu gruntowego.

Gęstością właściwą (r_s) szkieletu gruntowego nazywamy stosunek masy szkieletu gruntowego do jego objętości. Wyznacza się ją ze wzoru:

gdzie:

r_s - gęstość właściwa szkieletu gruntowego [g/cm³, t/m³],
m_s - masa szkieletu gruntowego [g, t],
V_s - objętość szkieletu gruntowego [cm³, m³].

1. Definicja gęstości objętościowej gruntu.

Gęstością objętościową (r) gruntu nazywa się stosunek masy próbki gruntu (w stanie naturalnym) do jej objętości. Wyznacza się ją ze wzoru:

gdzie:

r - gęstość objętościowa [t/m³, g/cm³], 
m_m - masa próbki gruntu w stanie naturalnym [t, g],
V - objętość badanej próbki gruntu [m³, cm³].

1. Definicja wilgotności naturalnej.

Wilgotnością naturalną (w_n) nazywamy stosunek masy wody zawartej w danej próbce gruntu w warunkach naturalnych do masy szkieletu gruntowego tej próbki. Wyznaczamy ją wzorami:

lub

gdzie:

w_n - wilgotność naturalna [% lub liczba bezwzględna],
m_w - masa wody zawarta w próbce [g], 
m_s - masa szkieletu gruntowego [g].

Masę szkieletu gruntowego uzyskuje się poprzez suszenie próbki w temperaturze 105 - 110^oC. Zakładamy, że w tej temperaturze grunt traci całą wodę wolną.

1. Opis metody wyznaczania wilgotności gruntów.

Wykonanie badania:

zważyć dwie parowniczki, m_t ,

umieścić próbki gruntu w parowniczkach,

zważyć parowniczki wraz z gruntem, m_mt, z dokładnością do 0,01g; badanie przeprowadza się dla dwoch próbek; masa próbki:

- 30g- gr spoiste

->50g- piaski

->500g- gr gruboziarniste

umieścić parowniczki wraz z gruntem w suszarce w temperaturze 105-110^o C; kontrola, czy próbka zostala wysuszona do stalej masy przeprowadza się po ok8h doa gruntów sypkich i po 24h dla gruntow spoistych. Po tym czasie próbkę studzimy w eksykatorze, wazymy i ponownie suszymy przez ok. 1h. Po tym czasie znow wazymy próbkę. Jelsi uzyskane masy sa jednakowe, probka zostala wysuszona do stalej masy (m_st)

$$w = \frac{m_{\text{mt}} - m_{\text{st}}}{m_{\text{st}}} \times 100\%$$

Jeżeli różnica wyników z obydwu parowniczek nie przekracza 5 % mniejszej z otrzymanych wartości, wynik przyjmuje się jako ostateczny.

Za wynik przyjmujemy średnią arytmetyczną otrzymanych wartości.

W przypadku większej roznicy, badanie wykonuje się na dwóch dodatkowych probkach, jako wynik ostateczny przyjąć srednia arytmetyczna z trzech najmniej rozniacyh się wartości.

1. Definicja gęstości objętościowej szkieletu gruntowego.

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego - stosunek masy szkieletu gruntowego gruntu do jego objętości.

Gęstość objętościową szkieletu gruntowego obliczamy ze wzoru:

gdzie:

ρ_d - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm³]

m_s- masa szkieletu gruntowego [g]

V - objętość badanej próbki [cm³]

w - wilgotność [%]

1. Zależność między gęstością objętościową a ciężarem objętościowym gruntu.

γ = ρ × g

Gdzie:

γ- ciężar objętościowy [kN/m³]

ρ −  gestosc objetosciowa [t/m³]

g- przyspieszenie ziemskie = 9,81 m/s²

1. Definicja stopnia wilgotności gruntu i wzór obliczeniowy.

1. Podział gruntów niespoistych ze względu na wilgotność.

1. Obliczanie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego.

Praktycznie obliczenia gęstości objętościowej szkieletu gruntowego dokonujemy wzorem

gdzie:

ρ- gęstość objętościowa [t/m³, g/cm³],
w_n - wilgotność naturalna [%],

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego zależy od porowatości i składu mineralnego gruntu. Im mniejsza porowatość i większa zawartość minerałów o wysokiej gęstości właściwej, tym wyższa wartość gęstości objętościowej szkieletu gruntowego danego gruntu.

1. Definicja porowatości i wskaźnika porowatości.

porowatość gruntu (n) wyraża stosunek objętości porów w próbce materiału porowatego do całkowitej objętości próbki.

gdzie:

V_p - objętość porów

V_sk - objętość szkieletu

V_c - objętość całkowita, V_c = V_sk + V_p

Wskaźnik porowatości (e) wyraża się stosunkiem objętości porów do objętości szkieletu gruntowego. 

1. Obliczanie porowatości i wskaźnika porowatości. Zależność między tymi 1

parametrami.

$$n = \frac{\rho_{s} - \rho_{d}}{\rho_{s}}$$

- porowatość

ρs- gęstość wlasciwa szkieletu gruntowego

ρd- gęstość objetosciowa szkieletu gruntowego

$$e = \frac{\rho_{s} - \rho_{d}}{\rho_{d}}$$

1. Definicja gęstości objętościowej przy całkowitym nasyceniu porów wodą.

Vd- objętość szkieletu gruntowego

PS- gęstość właściwa szkieletu gruntowego

Vp- objętość porow

Pw- gęstość wody w porach

1. Definicja gęstości objętościowej z uwzględnieniem wyporu wody.

ciężar objętościowy gruntu z uwzględnieniem wyporu wody- różnica między ciężarem objętościowym nasyconego gruntu a ciężarem właściwym wody

γ^′ = γ_sat − γ_w

Ysat- ciężar objętościowy nasyconego gruntu

Yw- ciężar właściwy wody w porach gruntu