mech008

ĆWICZENIE 4

Skład granulomeryczny gruntu

i. WSTĘP

W zależności od umownej średnicy ziaren d można wyróżnić w gruncie następujące podstawowe frakcje:

fi - frakcja iłowa d < 0,002 mm, f„ - frakcja pyłowa 0,002 < d < 0,05 mm, f_p - frakcja piaskowa 0,05 <d< 2 mm, fi - frakcja żwirowa 2 < d < 40 mm, fk - frakcja kamienista 40 < d.

W celu ustalenia zawartości podstawowych frakcji w gruncie należy wyznaczyć jego skład granulometryczny. Dla celów budowlanych jest on najczęściej określany metodą sitową (dla ziaren o d > 0.075 mm) i areometryczną (dla ziaren od< 0,075 mm).

2.1.    ANALIZA SITOWA

Analiza sitowa gruntu jest to metoda badania składu granulometrycznego gruntu, wykorzystująca proces przesiewu, tj. rozdzielenia poszczególnych frakcji wg ich wielkości za pomocą sit. Wykonuje się dla gruntów o uziamicniu powyżej 0,075 mm.

2.1.    Przygotowanie próbki do analizy

Aby przygotować próbki do analizy należy:

a)    pobrać próbkę gruntu, nie zawierającą ziaren większych od 40 mm i wysuszyć w temperaturze 105 -r 110°C,

b)    odważyć próbkę o masie:

-    piasek drobny (200 -f 250 g),

-    piasek średni (250 -f 500 g),

-    piasek gruby, żwir, pospółka (500 -r 5000 g), z dokładnością do 0,1 g,

c)    w przypadku wystąpienia w próbce zlepionych cząstek, próbkę należy przemyć w celu oddzielenia cząstek iłowych i pyłowych. Oddzielanie wykonać przez rozcieranie gruntu w naczyniu z wodą i zlewaniu powstającej zawiesiny na sito o najdrobniejszych oczkach. Osad z sita należy spłukać do parownicy. Przemywanie wykonywać tak długo, aż spływająca woda będzie czysta.

2.2.    Wykonanie analizy

Metoda analizy polega na przesianiu odważonej próbki przez szereg sit i podaniu wagowego udziału poszczególnych frakcji w procentach do całej przesianej próbki, której wagą przyjmuje się za 100%.

o zestawić komplet sit (9 sit o wymiarach oczek kwadratowych 40; 25; 10; 2; 1; 0.5; 0,25; 01; 0,071 lub 0,063 mm) tak, aby sito o największym wymiarze boku oczka było najwyżej, a na dole znajdowało się sito o najmniejszym wymiarze. Pod dolne sito podstawić naczynie do zbierania przesiewu,

b) przesiewać próbką ręcznie lub mechanicznie na wibratorze, wibrowanie powinno trwać 5 minut,

■ i po zakończeniu przesiewania sprawdzić stopień rozdzielenia frakcji przez ręczny przesiew (1 min) nad arkuszem papieru. Jeżeli po zakończeniu przesiewu ręcznego cząstki gruntu znajdują się na arkuszu papieru, to należy je przenieść pędzelkiem do naczynia z przesiewu i przesiewać przez 3 minut,

¹11 pozostałość na poszczególnych sitach zważyć z dokładnością nie mniejszą niż: 0,01 g    -    jeżeli    masa ważonej    frakcji m, 50 g,

0.1 g    -    jeżeli    masa ważonej    frakcji m, 50 -r 500 g,

I g    -    jeżeli    masa ważonej    frakcji m, 5000 g.

2.3.    Obliczanie wyników

n Zawartość poszczególnych frakcji (Z,) należy oznaczyć w [%] według wzoru

Z_t =—100,    (4.1)

^ms

(idzie:

m, - masa frakcji gruntu [g],

/«, - masa wysuszonej próbki gruntu pobranej do badań [g].

Różnica poAiiędzy masą wysuszonej próbki gruntu a sumą mas wszystkich trakcji nie powinna przekraczać 0,5% wartości m_s. Do obliczenia wyników różnicą ii; należy rozdzielić na wszystkie frakcje, proporcjonalnie do ich mas.

li. Wykonać wykres krzywej składu ziarnowego przyjmując na osi odciętych wymiary otworów sit w skali logarytmicznej, a na osi rzędnych wagowy udział ziam o średnicy równej i mniejszej aniżeli dany otwór sita, poczynając od sit o największych otworach (patrz rys. 4.1). Na wykresie zaznaczamy obszary funkcji podstawowych.

Kształt krzywej uziamicnia umożliwia także ustalenie charakteru uziarnicnia gruntu. Wskaźnik różnoziamistości gruntu, określający stopień niejednorodności gruntu (wg Hazena), określa się jako stosunek średnicy cząstek d₆₀, których

33