Metoda sitowa - grunty niespoiste (piaski żwiry pospółki) które się wydzieli z objętości próbki wydzielając pył i ił na sitach metodą mechaniczną Dobór sit zależny jest od rodzaju gruntu i wtedy metoda jest metodą na sucho natomiast jeśli grunt ma frakcje ilastą to przemywa się wodą Określa się procentowo
- grunty spoiste - brak takich małych sit -segregacja musi odbywać się w roztworze wodnym Metoda sedymentacyjna -pośrednia miara zmiany gęstości -bezpośrednia pobór próbki
Metoda Prószyńskiego -stała naważka 40g suchego gruntu -tworzymy zawiesinę dodając 100 cm3 wody destylowanej rozfrakcjonowanie poprzez mieszanie mechaniczne mieszanie w cylindrze gotowanie -czas odczytu z tablic ze względu na temperaturę -poprawka na temperaturę ujęta w tabelach odczytu
Metoda Cassagrande -naważka w zależności od rodzaju gruntu mało spoiste 250g dużo spoiste 20g -czas odczytu jest stały -wprowadza się 4 poprawki 1 i 2 związana z analizą 1 na temperaturę a 2 na menisk 3 i 4 wynikają z przyrządu 3 poprawka na skróconą przyrządu 4 na położenie jego środka wyporu
GRUNTY ORGANICZNE a)mechaniczne -spalane w temp 700*C na 3,5 godziny schłodzić zważyć czynność powtarzać tak długo aż nie będzie różnic uwzględnić poprawki -uwolnienie wody krystalizacyjnej w minerałach ilastych (piasek gliniasty, pył) -związana z reakcją CaCO3 b)chemiczne na próbkę działa się 20% roztwoem wody utlenionej dodawanej w proporcjach po 20g odwirowanie wysuszenie i stwierdzenie strat masy
Wskaźnik różnoziarnistości U=d60/d10 U<5 grunt równoziarnisty jednorodny 5<U<15 różnoziarnisty U>15 bardzo różnoziarnisty
Parametr c -współczynnik krzywizny krzywej uziarnienia c=d302/d60*d10
SFR- można wyznaczyć gęstość właściwą >0,073/<0,073=SFR
Parametry aby grunt był korzystny dla budowli miał dobrą nośność małą ściśliwość małą zagęszczalność to d10>0,05mm dobrze zagęszczony U>5 dla piasków U>4 dla żwirów i pospółek i c=1
Wp- granica plastyczności wilgotności na granicy stanu twardoplastycznego i półzwartego przy której wałeczek w próbie wałeczkowania ulega zniszczeniu
Ws- granica skurczu wilgotności na granicy stanu półzwartego i zwartego przy której grunt po mimo suszenia nie zmniejsza swej objętości
Próba Proctora 6 kg/m3 tyle energii trzeba przewidzieć aby uzyskać idealne zagęszczenie Mamy 4 metody 1) 6 kg/m3 grunt zagęszcza się małym cylindrze V=1dm3 w 3 warstwach stosując po 25 uderzeń na każdą warstwę ubijaka o masie 2,5kg spadającego z wysokości 320mm 2) normalna 6 kg/m3 w dużym cylindrze V=2,2dm3 w 5 warstwach stosując po 25 uderzeń ubijakiem o masie 2,5kg z wysokości 320mm 3) zmodyfikowana grunt zagęszcza się w małym cylindrze w 3 warstwach stosując po 55 uderzeń ubijakiem o masie 4,5kg z wysokości 480mm 4) dużym cylindrze w 5 warstwach stosując po 55 uderzeń ubijakiem o masie 4,5kg z wysokości 480mm
Hkc- kapilarność czynna wysokość podsiąku kapilarnego ponad poziom swobodnego zwierciadła wody przy podsiąku od dołu (Hkc 3-6000cm niespoiste)
Hkb- kapilarność bierna wysokość na jaką H2O będzie utrzymywać się ponad swobodne ZWG ponad przy jego obniżeniu Podciśnienie mierzone w cm słupa H2O przy którym następuje przebicie powietrza przez próbkę gruntu (szklany lejek z bibułka filtracyjną zanurzone w wodzie po podniesieniu lejka 5cm co 5 min jak pokażą się pęcherzyki to jest kapilarność bierna) Grunty dzielimy na Hkb<1,3-niewysadzeniowe 1,3-1,7-wątpliwe >1,7-wysadzidowe
Podział genetyczny gruntów spoistych uwzględnia efekt prekonsolidacji A-grunty spoiste morenowe przekonsolidowane OCR>1 B materiał wodno lodowcowy typu NC OCR=1 nieprzekonsolidowane grunty spoiste lub grunty spoiste nie morenowe ale OC przekonsolidowane C-odkłada je wiatr woda i nic się nie dzieje spoiste nienasycone konsolidowane D-iły niezależnie od genezy
Wymiarowanie fundamentu ze względu na warunki gruntowe a)ustalenie jednostkowego oporu obliczeniowego podłoża I stan graniczny jego rodzaje -wypieranie gruntu poprzez pojedynczy fundament lub całą budowle -usuwisko lub zsów fundamentu lub podłoża wraz z budowlą -przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłoża warunek obliczeniowy Qr<=m*Qf Qr-wartość obl obciążenia podłoża Qf-opór obl podłoża pod fundamentem m-współ korelacyjny *w przypadku gdy składowa pozioma obciążenia nie przekracza 10% składowej pionowej *fundament nie jest posadowionuy na zboczu lub w jego pobliżu *obok fundamentu nie przewiduje się wykopu lub dodatkowego obciążenia mimośród obciążenia Cb<0,035 to wówczas możliwe jest spr I stanu granicznego za pomocą następujących zależności qrs <=m*qf i qrmax<=1,2m*Qf qrs,qrmax-odpowiednio jednostkowe średnie lub max naprężenie w podłożu pod fundamentem Qf- jednostkowy obliczeniowy opór podłoża pod fundamentem m=0,9 gdy wykorzystuje się rozwiązania z teorii stanu granicznego m=0,8 gdy przyjmuje się kołowe linie poślizgu w gruncie m=0,7 gdy wykorzystuje się uproszczone metody obliczeń b)sprawdzenie naprężeń w stropie warstwy najsłabszej c) wyznaczenie obliczeń naprężeń od fundamentu sąsiada *metoda punktu środkowego *metoda punktu znamiennego *metoda punktu narożnego -wszystkie pola muszą mieć wspólne naroże
Oznaczanie granicy plynnosci gruntu wg Casagrandego
W celu oznaczenia granicy plynnosci pobiera sie okolo 100,0 g jednorodnego gruntu o wilgotnosci naturalnej wn. Pobrana próbke gruntu zalewa sie woda destylowana i po uplywie co najmniej 20 godzin rozciera na jednolita paste usuwajac z niej jednoczesnieziarna gruntu o srednicywiekszejod 2,0 mm. Przygotowana pasta wypelnia sie miseczke aparatu Casagrandego w takiej ilosci, aby laczna
masa miseczki oraz gruntu wynosila 210 1: 19.Paste rozsmarmvujesie za pomoca lopatki bardzo cienkimi warstewkami w celu usuniecia pecherzyków powietrza.Uklada sieja w taki sposób, aby wypelnilajedynie przednia czesc miseczkitworzac powierzchnie wklesla a maksymalna grubosc calej warstwy nie przekraczala 9 mm. Nastepnie wykonuje sie w pascie bruzde za pomoca rylca skierowanego prostopadle do dna miseczki. Bruzde te v.'ykonujesie w kierunku prostopadlym do
osi obrotu miseczki. Po wykonaniu bruzdy miseczke zaklada sie do aparatu, a nastepnie obracajac korbka z predkoscia okolo'dwóch obrotów na sekunde, okresla sie liczbe uderzen miseczki o gumowa podstawe do momentu polaczenia się dolnych brzegów bruzdy na dlugosci 10 mm i wysokosci l mm. Skok miseczki powinien wynosic 10 mm. W miejscu polaczenia sie bruzdy pobiera sie próbke
gruntu o masie okolo 10,0 g w celu oznaczeniawilgotnosci w.Poniewaz przy oznaczaniu granicy plynnosCi bardzo trudno jest dolac zapierwszym razem taka ilosc wody do próbki gruntu, azeby uzyskac wilgotnoscodpowiadajaca granicy plynnosCi, badanie powtarza sie co ,najmniej pieciokrotnie dodajac kazdorazowo pare kropli wody. Po kazdorazowym dodaniu wody okresla sie wilgotnosc gruntu oraz liczbe uderzen, przy którym zeszla sie w wymaganym stopniu bruzda wykonana w grunCie wypelniajacym miseczke aparatu Casagran-dego. Otrzymane wartos Ci nanosi sie na wykres Po przeprowadzeniu prostej przez naniesione w ukladzie wspólrzednych punkty odczytuje sie z wykresu wilgotnosc, jaka pqsiadalby badany grunt, gdyby
bruzda zeszla sie w wymagany sposób'przy 25 uderzeniach miseczki. Wilgotnoscta odpowiada granicy plynnosCi WL' Qznaczenie wL uznaje sie za ostatecznie dokladne, jesli odchylka co najmniej 3 punków z ogólnej liczby 5 od przeprowadzonej linii prostej nie przekracza' 0,2% w skali wilgotnosCi, natomiast jeden
z pozostalych dwóch punktów powinien lezec powyzej linii, drhgi zas ponizej, lecz w odleglosCiach nie Wiekszych niz 0,6 % w skali wilgotnosci. Jesli, te warunki nie zostana spelnione, cale badanie nalezy owtórzYc. Budowe aparatu Casagrandego
Agresywność korozyjna środowiska na beton rozróżnia następujące środowiska korozyjne: gazowe, ciekle i stale. Środowiska te mogą oddziaływać na beton w następujący sposób: fIzyko-chemiczny, fIzyczny, chemiczny oraz specja1ny. stopnie agresywności słaby (1a), średni (ma) oraz silny (ha). Stopień agresywności słaby (la) dzieli się dodatkowo na dwa pod-stopnie (laj) i (la) Stopień agresywnośći w zakresie oddziaływania fizykochemicznego dotyczą niezabezpieczonego elementu i odnoszą siędo betonu wzorcowego oraz do konstrukcji której przewidywany okres eksploatacji wynosi ok. 50 lat Środowiska gazowe określa sie jako: suche - jeżeli wilgotność względna powietrza wynosi poniżej 60%, wilgotne - jeżeli wilgotność względna powietrza wynosi 60-75%, mokre - jeżeli wilgotność względna powietrza wynosi powyżej 75% przy możliwości tworzenia kondensatu pary wodnej na powierzchni betonu lub zawilgocenia opadami atmosferycznymi Stopien agresywnosci srodowisk, przyjmując następujące założenia: - temperatura waha sie w granicach od Odo +500C, - konstrukcja podlega oddziałaniu agresywnych środowisk przy jednostronnym ciśnieniu hydrostatycznym H<10,0 m lub bez ciśnienia hydrostatycznego, - konstrukcja znajduje sie w gruntach o współczynniku filtracji k10 wiekszym niż 0,1 m/dobe. - beton styka sie z woda powierzchniowa będąca w ruchu o prędkości przepływu V < 0,2 m\s Obniżanie stopnia agresywności -konstrukcje masywne >0,5m -ZWG znajduje się poniżej poziomu posadowienia -element znajduje się w gruncie naturalnym lub mocno ubitym a współ k<0,1 m/dobę -gdy kontakt z wodą agresywną występuje nie częściej niż 4 razy w roku przez max 60 dni Podwyższanie stopnia agresywności-element styka się z wodą powierzchniową a prędkość przepływu >0,2m/s -gdy woda wywiera jednostkowe parcie >10m H2O -gdy w WG występują części organiczne -gdy podsiąkająca woda może odparować z powierzchni elementów Na podwyższenie i obniżenie wpływa czas eksploatacji konstrukcji <25 lat stopień obniżamy o 1 >75 lat podwyższamy o 1
Agresywność na stal środowisko gruntowo wodne jest agresywne na stal w stosunku do stali w wyniku czynników a)agresywność składników wody gruntowej sole kwasy b)mikroorganizmy c)prądy błądzące Agres do stali określamy metodami a)terenowymi -globalna 4biegunowa celem jest wyznaczenie izoomów -lokalna 2biegunowa b)laboratoryjna metoda Gorfielda prąd stały o naprężeniu 6V po 24h sprawdza się ubytek masy próbki Stopień zagrożenia korozyjnego stali określa oporność właściwą gruntu czyli opór elektryczny 1m3 gruntu wyrażony w (omah) Im większy opór tym lepsze warunki pracy elementu stalowego niski>100, >10000, <1 normalny 20-100, 2000-10000, 1-2 podwyższony 10-20, 1000-2000, 2-3 wysoki 5-10, 500-1000, 3-6 bardzo wysoki 0-5, 0-500 >6 c)metody szacunkowe czynniki: odczyn pH, Jom[%], Azotyle[mg/l] odpowiednio stany zagrożenia niski >8,5, <1, <1, średni 8,5-4,5, 1-3, 1-10, wysoki<4,5, >3, >10 Agresywność środowiska wodno-gruntowego określa szybkość korozji czyli czas po upływie którego dochodzi do powstania pierwszej perforacji nowego niezabezpieczonego korozyjnie elementu stalowego Jeżeli czas jest >25 lat stopień zagrożenia jest niski 10-25lat średni <10 wysoki