1. Podstawowe definicje i opis badania.

1. Granice konsystencji według Atterberga.

1. Granica skurczalności gruntu (w_s).

1. Granicą skurczalności gruntu nazywamy wilgotność, jaką ma grunt na granicy konsystencji zwartej i półzwartej, po osiągnięciu której w miarę dalszego suszenia grunt nie zmienia swojej objętości.

1. Dwie próbki o nienaruszonej strukturze należy umieścić w parowniczkach i poddać powolnemu wysychaniu - początkowo w temperaturze pokojowej do stanu powietrznosuchego, a następnie w temperaturze 105°-110°C. Po ochłodzeniu próbek oznaczamy ich masę (m_s) i objętość (V) metodą wyporu rtęci. Granicę skurczalności gruntu w_s obliczamy ze wzoru:

1. w którym ρ_w - gęstość wody w porach gruntu równa 1 g/cm³,

1. ρ_s - gęstość właściwa szkieletu gruntowego,

1. ρ_d - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego.

1. Jako wynik oznaczenia należy przyjąć średnią arytmetyczną obu oznaczeń, jeżeli ich różnica nie przekracza 10 % wartości średniej. W przypadku większej różnicy należy wykonać dwa dodatkowe oznaczania, a jako wartość ostateczną przyjąć średnią arytmetyczną trzech najmniej różniących się wartości.

1. Granica plastyczności gruntu (w_p).

1. Granicą plastyczności nazywamy wilgotność, jaką ma grunt na granicy konsystencji półzwartej i plastycznej .

1. Oznaczanie w_p wykonujemy za pomocą metody wałeczkowania. Próbki gruntu muszą być makroskopowo jednorodne o naturalnej wilgotności. Przeznaczony do badania grunt (około 50 g) wkłada się do parowniczki i za pomocą łopatki dokładnie miesza, w miarę potrzeby podsuszając lub dolewając wody destylowanej. Z tak przygotowanego gruntu formuje się kulkę o średnicy 7-8 mm i wałeczkuje do grubości 8 mm. Badanie powtarzamy kilkakrotnie aż do momentu kiedy wałeczek popęka, powstaną pęknięcia lub kiedy wałeczek podnoszony do góry przełamie się. Następnie wałeczek należy włożyć do naczynka wagowego i zbadać jego wilgotność. Wilgotność odpowiadającą granicy plastyczności w_p (%) oblicza się ze wzoru:

1. w którym: m_wt - masa próbki wilgotnej i parowniczki,

1. m_st - masa próbki wysuszonej i parowniczki,

1. m_t - masa parowniczki.

1. Granica płynności gruntu (w_L, ).

1. Rozróżnia się następujące metody oznaczenia granic płynności gruntów:

1. a) metodę Casagrande'a - w_L, którą należy stosować we wszystkich przypadkach badań gruntów dla potrzeb projektowania na podstawie Polskich Norm. Jako granicę płynności przyjmuje się wilgotność pasty gruntowej, w której wykonana bruzda zalewa się na długości 10 mm i wysokości 1 mm podczas pracy aparatu Casagrande'a.

1. Z dostarczonego do badania gruntu makroskopowo jednorodnego, o zachowanej wilgotności naturalnej należy wydzielić próbkę o masie ok. 150 - 200 g, umieścić w parowniczce i zalać ją wodą destylowaną. Po upływie ok. 20 h nasycony wodą grunt należy wymieszać do uzyskania jednorodnej pasty.

1. Po oznaczeniu wilgotności i liczby uderzeń dla każdej badanej próbki gruntu, wyniki należy przedstawić na wykresie. Przez punkty odpowiadające poszczególnym badaniom należy przeprowadzić linię. Trzy punkty powinny leżeć w przybliżeniu na prostej, z pozostałych dwóch jeden powinien leżeć powyżej linii, drugi poniżej w odległościach nie większych niż 0,6 % w skali wilgotności. Punkt przecięcia wykreślonej linii z linią odpowiadającą 25 uderzeniom określa wilgotność równą granicy płynności (w_L) badanego gruntu.

1. b) metodę Wasiliewa - , stosuje się w specjalnych przypadkach np. dla niektórych gruntów wysadzinowych. Jako wartość granic płynności gruntów należy przyjąć wilgotność pasty gruntowej, w którą stożek zagłębi się pod własnym ciężarem na głębokość h = 10 mm. Jeżeli w obu badaniach uzyskano zagłębienie stożka na głębokość 10 mm, to jako granicę płynności gruntu według Wasiliewa należy przyjąć średnią arytmetyczną wilgotności gruntu przy obu oznaczeniach. Różnica wartości wilgotności gruntu nie powinna przekraczać 5 % wartości średniej. W przypadku, gdy przy kolejnych badaniach uzyskano różne zagłębienia stożka 8 - 12 mm, to wartość należy określić za pomocą interpolacji graficznej.

1. c) metoda penetrometru stożkowego - w_L.

1. Wartość granic płynności gruntu należy obliczyć za pomocą empirycznego równania

1. w_L = 0,004300*w₁₈² + 0,88*w₁₈ + 3,62 (1)

1. gdzie symbolem w₁₈ oznaczona jest wilgotność pasty gruntowej, w którą stożkowa końcówka penetrometru, wnika na głębokość h = 18 mm. Do oznaczenia należy pobrać próbkę o masie 200 - 300 g i z odpowiednim dodatkiem wody wyrobić na pastę. Na podstawie uzyskanych co najmniej 4 par wartości "h" i "w" należy sporządzić zależności h = f(w) oraz wyznaczyć metodą interpolacji graficznej wilgotność pasty odpowiadającą głębokości penetracji h = 18 mm. Wartość granicy płynności należy obliczyć za pomocą równania (1).

1. Wskaźniki testowe dla gruntów spoistych.

1. Stopień plastyczności I_L.

1. Stopień plastyczności I_L określa stan badanego gruntu w zależności od jego wilgotności naturalnej oraz wilgotności odpowiadającej granicy płynności i plastyczności. Określa się go wzorem:

1. 
   

Konsystencja	Stan gruntu	Symbol	Stopień plastyczności	Wilgotność
Zwarta	Zwarty	zw	IL < 0	ws
	Półzwarty	pzw	IL ≤ 0	wp
Plastyczna	Twardoplastyczny Plastyczny Miękkoplastyczny	tpl pl mpl	0 < IL ≤ 0,25 0,25 < IL ≤0,5 0,5 < IL ≤1	wL
Płynna	Płynny	pł	IL > 1




1. Wskaźnik plastyczności I_p.

1. Wskaźnik plastyczności I_p określa różnicę wilgotności, jaką mają grunty przy przejściu przez stan plastyczny, to jest od granicy płynności do granicy plastyczności.

1. I_p = w_L - w_P = A * f_i

1. Na podstawie wartości liczbowej wskaźnika plastyczności grunty drobnoziarniste zalicza się do:

1. sypkich, gdy I_p ≤ 1,

1. spoistych, gdy I_p > 1.

1. Grunty spoiste zalicza się do:

1. - mało spoistych, gdy 1 < I_p ≤ 10,

1. - średnio spoistych, gdy 10 < I_p ≤ 20,

1. - spoistych zwięzłych, gdy 20 < I_p ≤ 30,

1. - bardzo spoistych, gdy I_p >30.

1. Iloraz wskaźnika plastyczności gruntu i zawartości frakcji iłowej w danym gruncie nazywa się aktywnością koloidalną i wyznacza się ze wzoru:

1. 
   

1. Aktywność gruntu zależy od zawartości frakcji iłowej, składu mineralnego i chemicznego. Aktywność koloidalna większości polskich gruntów spoistych wynosi około 1 z wyjątkiem niektórych glin i lessów.

1. Wskaźnik konsystencji gruntu (I_c).

1. Wskaźnik konsystencji gruntu (I_c) oznacza się jako wilgotność (%) pasty gruntowej o wytrzymałości na ścinanie τ_f = 5 kPa, co odpowiada głębokości penetracji h = 14,0 mm. Wprowadzenie I_c ma na celu umożliwienie oznaczenia I_L w sposób wolny od błędów oznaczenia w_p i w_L.

1. Stopień konsystencji (I_K).

1. Stopień konsystencji oblicza się ze wzoru:

1. Nowy stopień plastyczności (I_LN).

1. W celu uniknięcia wpływu błędów oznaczeń granic konsystencji (w_p, w_L ) znacznie większych niż błędy oznaczania wskaźnika I_c , należy posługiwać się stopniem plastyczności (I_ln), określonym równaniem:

1. w którym: w - wilgotność danego gruntu,

1. I_c - wartość wskaźnika konsystencji gruntu,

1. A, B - współczynniki empiryczne:

1. Oznaczeń I_LN nie należy wykonywać dla gruntów mało spoistych, lessów i lessopodobnych.

2. Wskaźniki testowe dla gruntów niespoistych.

1. Stopień zagęszczenia (I_D).

1. Stopniem zagęszczenia I_D nazywamy stosunek zagęszczenia istniejącego w naturze do największego możliwego zagęszczenia badanej próbki gruntu. Stopień ten obliczamy ze wzoru:

1. w którym: e, e_max, e_min - wartości wskaźnika porowatości przy naturalnej, maksymalnej i minimalnej gęstości objętościowej gruntu.

1. Podział gruntów drobnoziarnistych niespoistych ze względu na zagęszczenie:

1. - stan luźny - ln 0 < I_D ≤0,33,

1. - średnio zagęszczony - szg 0,33 < I_D <0,67,

1. - zagęszczony - zg 0,67 < I_D < 0,8,

1. - bardzo zagęszczony - bzg I_D > 0,8.

1. Zmodyfikowany stopień zagęszczenia (I_DM).

1. Zmodyfikowany stopień zagęszczenia (I_DM) określony jest wzorem:

1. Stopień wilgotności (S_r).

1. Stopień wilgotności (S_r) obliczamy ze wzoru:

1. 
   Wyszukiwarka