CCF20091008065

Przy oznaczaniu stanu gruntu można też korzystać z wykresu (ryc. 37). Na poziomej podziałce, oznaczającej wilgotność gruntu, zaznacza się wartości poszczególnych granic; znajdując na podziałce wilgotność naturalną badanego gruntu, odczytuje się stan, w jakim znajduje się rozpatrywany grunt przy danej wilgotności naturalnej. Przedstawiony na rycinie 37 przykład został wykonany dla gruntu o następujących parametrach:

wilgotność naturalna    w„ = 21%

granica skurczalności    n>s= 7%

granica plastyczności    w_P=l5%

granica płynności    w_L = 35%

wkaźnik plastyczności    I_P = 20%

Jak wynika z wykresu, grunt ten znajduje się w stanie miękkoplastycznym.

10. Uwagi o metodach

Metoda oznaczania granicy płynności wg Casagrande’a jest metodą najstarszą i nadal stosowaną we wszystkich laboratoriach gruntoznawczych (ASTM D 4318-84, BS 1377: Part 2: 1990, p. 5, DIN 18122-1 (11.95)) przede wszystkim z uwagi na fakt, że wartości granicy płynności i wskaźnika plastyczności uzyskane tą metodą stanowią podstawę dalszej oceny gruntów (wykres plastyczności wg Casagrande’a, aktywność wg Skemptona, ocena zdolności do pęcznienia). Jest to jednak metoda uciążliwa i zawiera elementy subiektywności (przy ocenie zlewania się bruzdy). Od wielu lat prowadzone są próby opracowania metody prostszej w wykonaniu całkowicie obiektywnej w ocenie. Są to metody stożków: metoda stożka Wasiliewa (jedna z pierwszych) oraz zastępująca ją obecnie metoda penetrometru stożkowego. Jednocześnie trwają próby znalezienia dokładnych korelacji między wartościami granicy płynności oznaczonej wg Casa-grande’a a wartościami tej granicy oznaczonej metodą stożka (Instr. ITB 290, 1990; S. Łukasik, 1995). Wzór cytowany w § 7 pkt 12 ma tę korelację zapewnić. Należy więc każdorazowo podawać, jaka metoda była w badaniach zastosowana, aby uniknąć nieporozumień. Według S. Łukasika (1995) statystyczna zależność między wartościami granic płynności oznaczonymi metodą Casagrande’a i metodą penetrometru stożkowego (zgodnie z wymaganiami PN-88/B-04481) istnieje tylko do wartości granicy płynności równej 50%. Powyżej tej wartości różnice między tymi wartościami zwiększają się.

Przy oznaczaniu granicy płynności, niekiedy plastyczności, zgodnie z obowiązującymi normami, stosuje się wodę destylowaną. Chodzi tu przede wszystkim o uzyskanie wyników porównywalnych, gdyż faza ciekła (chemiziYi i mineralizacja roztworu) ma znaczny wpływ na plastyczność gruntu, a więc i na wielkość poszczególnych granic. Naturalne wody gruntowe są zawsze w mniejszym lub większym stopniu zmineralizowane, a więc w zasadzie, aby dokładnie prognozować zachowanie się gruntu przy zawilgoceniu, badania należałoby przeprowadzać przy użyciu wody o składzie zbliżonym do wody gruntowej występującej na obszarze, na którym przeprowadza się badania. Wykonując badania laboratoryjne przy użyciu wody destylowanej należy zdawać sobie sprawę z faktu, iż uzyskane wartości mogą w warunkach naturalnych ulec pewnym modyfikacjom. Różnice będą jednocześnie tym większe, im bardziej zmineralizowana będzie woda w warunkach naturalnych.

Na rycinie 38 przedstawiono zależność wskaźnika plastyczności od zawartości frakcji iłowej uzyskaną w badaniach modelowych, w których przed oznaczeniem granic płynności i plastyczności próbki gruntu naturalnego nasycano roztworami NaCl i MgS0₄ o różnym stężeniu.

Ryc. 38. Zależność wskaźnika plastyczności od zawartości frakcji iłowej gruntów modelowych nasycanych roztworami NaCl i MgS0₄ o różnym stężeniu (wg K. Al Roomi, 1991)

11. Wykres plastyczności wg Casagrande’a

Do podziału gruntów spoistych A. Casagrande zaproponował wykorzystanie wykresu plastyczności, ujętego w tzw. ujednoliconym systemie klasyfikacji gruntów przyjętym m.in. przez ASTM (rozdz. I, ryc. 2). Wykres ten w zmodyfikowanej formie został zastosowany w klasyfikacji gruntów dla kartowania inżyniersko-geologicznego według Komisji IAEG. W tej wersji jest stosowany także przez BS (rozdz. I, ryc. 3), DIN oraz w innych krajach. Wykres przedstawia zależność między wskaźnikiem plastyczności a granicą płynności. Zależność ta została określona przez tzw. linię A, opisaną wzorem: 1_P = 0,73 (w_Ł - 20). Podział gruntów spoistych odbywa się na podstawie miejsca, jakie zajmuje punkt charakteryzujący dany grunt (wartość granicy płynności i wskaźnik plastyczności) w stosunku do linii A. Iłami określa się umownie grunty znajdujące się powyżej linii A, pyłami znajdujące się poniżej tej linii. Linia A wskazuje na różną wytrzymałość gruntów zlokalizowanych w stosunku do niej, w zależności od ich parametrów plastyczności. Dalszy podział dotyczy plastyczności gruntów, zgodnie z wartością ich granicy płynności, przy czym wg ASTM wyróżniono podział tylko na dwie grupy gruntów (o granicy płynności niższej od 50% i o granicy płynności wyższej od 50%; rozdz. I, ryc. 2). Stosowane przez tę normę niektóre określenia gruntów, wy-

139