Kinga Cież

Inżynieria Środowiska

24.10.2008

Analiza sitowa (ćwiczenie nr3)

Analiza sitowa polega na określeniu składu granulometrycznego gruntu, poprzez rozdzielenie

poszczególnych frakcji gruntu w wyniku przesiewania próbki na zestawie znormalizowanych sit. Pozwala to na wykreślenie krzywej uziarnienia, ustalenie rodzaju i nazwy badanego gruntu. Znajomość rodzaju badanego gruntu pozwala na prognozowanie jego właściwości oraz ustalenie zakresu dalszych badań. Analizę sitową należy stosować jako badanie podstawowe dla gruntów niespoistych oraz jako badanie uzupełniające dla gruntów spoistych.

Celem ćwiczenia jest określenie rodzaju gruntu niespoistego oraz określenie stopnia różnoziarnistości badanego gruntu.

Przebieg badania:

1) Wysuszoną próbkę gruntu (w temp 105-110 ^oC) odważa się z dokładnością nie mniejszą niż 0,1%. Masa próbki zależnie od rodzaju gruntu wynosi: 200-250 g dla piasku drobnego, 250-500 g dla piasku średniego, 500-5000 g dla piasku grubego, pospółki i żwiru

2) Komplet czystych i suchych sit ustawia się w kolumnę w ten sposób, aby na górze znajdowało się sito o największym wymiarze oczek, a pod nim kolejno o coraz mniejszym wymiarze oczek. Pod sitem dolnym umieszcza się płaskie naczynie do zbierania najdrobniejszej frakcji przesiewu

3) Zestawione sita umieszcza się na wytrząsarce

4) Całość przymocowuje się uchwytami i uruchamia wytrząsarkę

5) Małymi porcjami wsypuje się przygotowaną (odwożoną) próbkę

6) Wytrząsanie powinno trwać 5-10 minut

7) Po zakończeniu przesiewania pozostałość na każdym sicie przenosi się do zważonej parowniczki i waży z dokładnością, nie mniejszą niż:

a. 0,01 g - jeśli masa ważonej frakcji m₁ nie przeważa 50 g,

b. 0,1 g - jeśli masa ważonej frakcji wynosi 50-500 g,

c. 1 g - jeśli masa ważonej frakcji jest większa niż 500 g.

Zawartość poszczególnych frakcji (Zi) oblicza się w procentach w stosunku do próbki wysuszonej według wzoru:

Zi= (mi/ ms) · 100%

gdzie:

Z_i - procentowa zawartość danej frakcji ( % )

mi - masa skorygowana frakcji gruntu pozostałej na sicie [g],

ms - masa szkieletu gruntowego (całej próbki) [g].

Różnica między nasą szkieletu gruntowego m_s a sumą mas wszystkich frakcji (m₁+m₂+m₃+…m_n) nie powinna przekraczać 0,5% wartości m_s. Przy obliczaniu wyników różnicę tę należy rozdzielić na wszystkie frakcje, proporcjonalnie do ich mas.

Następnie należy obliczyć wskaźnik niejednorodności uziarnienia (różnoziarnistości) U oraz scharakteryzować grunt wg tego wskaźnika.

U = d₆₀ : d₁₀

gdzie:

d₆₀ - średnica ziarn, (cząstek), których wraz z mniejszymi jest w gruncie 60%.

d₁₀ - średnica ziarn, (cząstek), których wraz z mniejszymi jest w gruncie 10%.

Podział gruntów ze względu na wskaźnik niejednorodności uziarnienia:

1≤ U ≤5	grunt równoziarnisty
5˂ U ≤15	grunt różnoziarnisty
U ˃15	grunt bardzo różnoziarnisty

Uzyskane wyniki nanosi się na wykres uziarnienia. Krzywe (wykresy) uziarnienia wykonuje się na specjalnie w tym celu przygotowanych siatkach, na których na osi odciętych w skali logarytmicznej są przedstawione wymiary średnic zastępczych ziarn i cząstek, na osi rzędnych w podziałce zwykłej jest przedstawiona procentowa zawartość ziarn. Procentową zawartość ziarn uzyskaną z analizy sitowej nanosi się według skali umieszczonej po prawej stronie wykresu.

Z uzyskanej krzywej uziarnienia odczytuje się zawartość poszczególnych frakcji żwiru i piasku, a mając te dane można określić nazwę gruntu sypkiego.

Podział gruntów gruboziarnistych ze względu na uziarnienie:

Nazwa gruntu	Symbol	Uziarnienie
Żwir	Ż	f'i ≤ 2 %	fk + fż > 50 %
Żwir gliniasty	Żg	f'i > 2 %
Pospółka	Po	f'i ≤ 2 %		50 % > fk + fż > 10 %
Pospółka gliniasta	Pog	f'i > 2 %

---