Ćwiczenie 5

Oznaczanie granicy plastyczności

gruntów spoistych w_p

1. WSTĘP

W zależności od wilgotności w rozróżnia się trzy konsystencje gruntów spoistych:

konsystencja płynna	konsystencja plastyczna	konsystencja zwarta
wl wp
granica płynności granica plastyczności

które rozdzielają granica płynności w_l i granica plastyczności w_p.

Granica plastyczności gruntu jest to wilgotność jaką ma grunt na granicy konsystencji plastycznej i zwartej. Określa się ją metodą wałeczkowania. Po uzyskaniu przez grunt, podczas wałeczkowania, wilgotności odpowiadającej granicy plastyczności, wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy około 3 mm.

W trakcie jednokrotnego wałeczkowania (od kulki o średnicy 7 mm do wałeczka o średnicy 3 mm) grunt zmniejsza swą wilgotność o około 1,25%. Powtarzając więc wałeczkowanie wielokrotnie, dla gruntu o konsystencji plastycznej, uzyskuje się zmniejszenie wilgotności aż do wartości odpowiadającej granicy plastyczności.

2. Przygotowanie próbki do oznaczenia

Z dostarczonego do badania gruntu makroskopowo jednorodnego o wilgotności naturalnej, należy wydzielić próbkę o masie około 50 g. W przypadku gdy grunt jest w stanie półzwartym lub zwartym, należy go nasycić wodą destylowaną aż do uzyskania stanu plastycznego.

Grunt o konsystencji płynnej należy w temperaturze pokojowej podsuszyć do stanu plastycznego; w obu przypadkach grunt należy wyrobić na jednolitą masę.

Z badanego gruntu należy usunąć ziarna o średnicy większej niż 2 mm.

3. Wykonanie oznaczenia

Z przygotowanej próbki gruntu należy uformować kulkę o średnicy 7 mm i wałeczkować ją na dłoni, aż wałeczek uzyska średnicę ok. 3 mm, po czym z wałeczkowanego gruntu należy ponownie uformować kulkę i czynność tą należy powtarzać tak długo, aż przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek spęka, rozwarstwi się lub rozsypie. Za moment spękania należy przyjąć chwilę, gdy wałeczek rozdzieli się na oddzielne kawałki po podniesieniu go za jeden koniec. Wszystkie kawałki wałeczka należy włożyć do naczyńka wagowego i zamknąć doszlifowaną pokrywką.

Czynności wałeczkowania należy powtarzać tyle razy, aby w dwu naczyńkach zebrało się po co najmniej 5÷7 g gruntu.

Wilgotność gruntu należy oznaczyć według ćwiczenia 3.

Wilgotność odpowiadającą granicy plastyczności oblicza się z wzoru

w_p =
,

gdzie:

w_p - granica plastyczności,

m_mt - masa próbki wilgotnej w parowniczce,

m_st - masa próbki wysuszonej w parowniczc,

m_t - masa parowniczki.

4. Obliczanie wskaźnika plastyczności I_p

i stopnia plastyczności I_L

Znając granicę plastyczności w_p i granicę płynności w_l (sposób wyznaczania w_l opisano w ćwiczeniu 6) możemy wyznaczyć wskaźnik plastyczności I_p

I_p = w_L - w_p [%].

Wskaźnik plastyczności wskazuje, ile wody w procentach (w stosunku do masy szkieletu gruntowego) wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny.

Znając te wielkości możemy z kolei obliczyć stopień plastyczności I_L. Parametr ten jest wielkością charakteryzującą grunty spoiste i jest ważny w projektowaniu przy ustalaniu pozostałych parametrów geotechnicznych metodą B lub C.

.

---