Oznaczenie gęstości właściwej szkieletu gruntowego, porowatości, wskaźnika porowatości

i stopnia wilgotności (nr 5) - sprawozdanie

Dnia 25.11.2008r. przeprowadziłyśmy badania oznaczenia gęstości właściwej szkieletu gruntowego, porowatości, wskaźnika porowatości i stopnia wilgotności. Początkowo badany grunt roztarłyśmy w moździerzu i odmierzyłyśmy dwie próbki gruntu, kolejno 6,64g i 6,07g. Wyznaczyłyśmy te masy ważąc wysuszone kolby a następnie masy kolby napełnione gruntem.

próbka 1:

m_s = m_gt - m_t

m_gt = 49,71g

m_t =43,07g

m_s = 49,71g - 43,07g = 6,64g

próbka 2:

m_s = m_gt - m_t

m_gt = 58,99g

m_t =52,92g

m_s = 58,99 - 52,92 = 6,07g

Aby przystąpić do podgrzania kolb z zawartością wymieszałyśmy ich zawartość, aby powstała zawiesina, która utrzymywała się przez cały czas gotowania. Po wyznaczonym czasie chłodziłyśmy próbki. Kiedy uzyskały odpowiednią temperaturę każdą dopełniłyśmy wodą destylowaną do kreski na kolbie i zważyłyśmy:

próbka 1: m_wg = 146,25g

próbka 2: m_wg = 155,9g

Później opróżniłyśmy i umyłyśmy kolby, które następnie napełniłyśmy wodą destylowaną do kreski i także zważyłyśmy:

kolba 1: m_wt = 142,02g

kolba 2: m_wt = 152,07g

Wykonane badania i pomiary posłużyły nam do obliczenia objętości szkieletu gruntowego V_s

V_s = m_wt + ( m_gt - m_t ) - m_wg

próbka 1:

V_s = 142,02g + (49,71g - 43,07g ) - 146,25g = 2,41 cm³

próbka 2:

V_s = 152,07g + ( 58,99g - 52,92g ) - 155,9g = 2,24cm³

Kolejna obliczyłyśmy gęstość właściwą szkieletu gruntowego ρ_s:

ρ_s = m_s / V_s

próbka 1:

ρ_s = 2,75 (Mg/m³)

próbka 2:

ρ_s = 2,71 (Mg/m³)

Wykonałyśmy także obliczenia związane z oznaczeniem gęstości objętościowej szkieletu gruntowego, porowatości, wskaźnika porowatości stopnia wilgotności gruntu dla próbki 2.

Oznaczenie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego ρ_d (Mg/m³):

ρ_d =100* ρ / (100 + w)

ρ =2,05 (Mg/m³)

w = 11%

ρ_d =100*, / (100 + 11) = 1,85 (Mg/m³)

Porowatość n (-):

n= ρ_s - ρ_d / ρ_s

n = 2,71 - 1,85 / 2,71 = 0,32

Wskaźnik porowatości e (-):

e = ρ_s - ρ_d / ρ_d

e = 2,71 - 1,85 / 1,85 = 0,46

Stopień wilgotności gruntu S_r (-):

S_r = V_w /V_p

V_w = m_w / ρ_w

ρ_w = 1 (Mg/m³)

m_w =w* m_s / 100

m_w =11*6,07 / 100 = 0,67g

V_w =0,67/1 = 0,67 m³

V_p = V - V_s

V_p = 6,07/ 1,85 - 2,24 = 3,28 - 2,24 = 1,04 (Mg/m³)

S_r = 0,67 / 1,04 = 0,64

Masowy i objętościowy udział poszczególnych faz w badanym gruncie:

V= 2,24 + 1,04 =3,28 cm³

V_s = 2,24 cm³

V_p= V_w - V_po

V_p =1,04 cm³ V_w= 0,67 cm³ V_po= 0,37 cm³

m_s= 2,24 g

m_w= 0,67 g

m_m= m_s + m_w = 2,24 + 0,67 = 2,91g

Wnioski:

Na podstawie przeprowadzonej analizy gruntu i otrzymanych wyników badany grunt możemy skwalifikować ze względu na gęstość właściwą szkieletu gruntowego na podstawie normy PN-88/B-04481 oraz PN-81/B-03020 do iłów, iłów pylastych i iłów piaszczystych.

Z dalej przeprowadzonych badań ze względu na stopień porowatości S_r= 0,64, grunt określamy jako wilgotny (w).

Lidia Wawrzak, Monika Wańczuk

---