CCF20091008049

4.2. Przebieg badania

1.    Wycina się z gruntu o nienaruszonej strukturze próbkę o objętości 20-30 cm³ i wygładza nożem jej powierzchnię.

2.    Wyciętą próbkę waży się

3.    Do zważanej próbki przymocowuje się nitkę.

4.    Rozpuszcza się parafinę w parowniczce, nie dopuszczając do jej wrzenia.

5.    Zanuiza się próbkę w gorącej parafinie tak, aby została powleczona cienką, jednolitą warstwą parafiny. Banieczki powietrza na parafinie przekłuwa się i wygładza rozgrzaną igłą.

6.    Waży się próbkę powleczoną parafiną (m_p).

7.    Podwiesza się na nitce do szalki wagi próbkę zanurzając ją w zlewce z wodą i waży się próbkę (m_pw), aby określić masę próbki zmniejszoną o wypór wody (m_p - m_pw) w celu wyznaczenia jej objętości.

8.    Po zważeniu wyjmuje się próbkę z wody, suszy się ją za pomocą bibuły filtracyjnej i ponownie waży w celu stwierdzenia, czy woda nie przedostała się do porów gruntu. W przypadku zwiększenia się masy próbki w stosunku do oznaczenia pierwotnego różnice mas dodaje się do masy wypartej wody (m_p - m_p„).

9.    Wyniki pomiarów wpisuje się w dzienniku laboratoryjnym lub na formularzu.

4.3. Obliczanie wyników

Objętość badanej próbki pokrytej parafiną otrzymuje się dzieląc masę wody wypartej przez próbkę (m_p - m_ptv) przez gęstość właściwą wody:

Objętość parafiny pokrywającej próbkę otrzymuje się przez odjęcie od masy próbki zaparafinowanej masy próbki naturalnej i podzielenie wyników przez gęstość właściwą parafiny:

Objętość badanej próbki naturalnej otrzymuje się przez odjęcie od wartości objętości próbki pokrytej parafiną (V_mp) objętości parafiny pokrywającej próbkę (V_p):

V = V_mp - V_p

Gęstość objętościową gruntu oblicza się więc według wzoru:

m,„

V

III,,,

m_p - m_pw m_p - m_m Pw Pp

gdzie:

p — gęstość objętościowa gruntu (g • cm^-3).

m„, — masa próbki gruntu w stanie naturalnym (g),

V — objętość próbki (cm³),

m_p — masa próbki gruntu pokrytej parafiną (g),

m_pw — masa próbki gruntu pokrytej parafiną i zanurzonej w wodzie (g),

p„ — gęstość właściwa wody (g • cm^-3),

p_P — gęstość właściwa parafiny, którą można przyjąć jako równą 0,93 g • cm^-3.

Za wynik ostateczny przyjmuje się średnią arytmetyczną wartości uzyskanych z badań dwóch równoległych próbek, gdy różnica wyników nie przekracza 0,02 g/cm³. W przypadku większej różnicy należy wykonać oznaczenie na dwóch dodatkowych próbkach i jako wynik przyjąć średnią arytmetyczną trzech najmniej różniących się wartości spośród czterech wykonanych oznaczeń.

Prostszą wersją metody parafinowania jest metoda oznaczania gęstości objętościowej w cieczach organicznych (zalecana przez normę PN-88/B-04481). Próbkę ) (przygotowaną jak w pkt. 1-3) waży się, zanurzając w zlewce z cieczą organiczną (olej parafinowy, benzen, toluen itp.) o znanej gęstości właściwej. Gęstość właściwą gruntu oblicza się ze wzoru:

gdzie:

tn_m — masa badanej próbki (g),

m_mc— masa próbki zanurzonej w cieczy (g),

p_c — gęstość właściwa stosowanej cieczy w temperaturze, w której przeprowadzono badanie (g/cm³).

Wynik ostateczny ustala się tak, jak przy poprzednim badaniu.

4.4. Uwagi o metodzie

Metoda oznaczania gęstości objętościowej w wodzie jest bardziej pracochłonna niż inne metody, więc stosuje się ją tylko wtedy, gdy z uwagi na rodzaj, stan gruntu i wielkość próbki inne metody nie dadzą się zastosować. Przy wykonywaniu tego oznaczenia ważne jest ustalenie odpowiedniej temperatury parafiny. Powinna być ona tylko niewiele wyższa od punktu jej topnienia (około 70°C). Zbyt gorąca parafina łatwo przenika w pory gruntu zniekształcając wynik. Na zniekształcenie wyników może również wpływać wytwarzanie się bardzo drobnych pęcherzyków powietrza w otoczce parafinowej pokrywającej próbkę gruntu, co powoduje zwiększenie objętości próbki zaparafinowanej, dając w wyniku zaniżenie wartości gęstości objętościowej.

W przypadku braku parafiny można stosować inne substancje do wytwarzania ptoczki na powierzchni próbki, takie jak wosk czy lakier spirytusowy. Oczywiście należy to uwzględnić przy obliczaniu wyników, wprowadzając w miejsce gęstości właściwej parafiny gęstość właściwą stosowanej substancji.

107