p„ - gęstość właściwa szkieletu gruntowego |g/cm'|, mK - masa kolby i gruntu wysuszonego w temperaturze 105 I l()°C |g|, mw, - masa kolby napełnionej do kreski wodą destylowaną w temperaturze, w której oznaczono mwg [gJ,
mwg - masa kolby z gruntem i wodą wypełniającą kolbę do kreski [g], mi - masa kolby wysuszonej przy temperaturze 105 -t- 110°C [g], pw - gęstość wody [g/cm3 ].
Jeżeli wynik oznaczenia ps, różni się od wartości podanych w tabeli 2.1 o więcej niż 0,02 g/cm3 - dla piasków gliniastych, glin i glin zwięzłych, 0,03 g/cm3 - dla iłów, to należy wykonać dwa oznaczenia dodatkowe, a jako wartość ostateczną przyjąć średnią arytmetyczną dwu wartości nie różniących się od siebie więcej niż o 0,02 g/cm3.
Tabela 2.1
Orientacyjne wartości gęstości właściwej szkieletu gruntowego
Rodzaj gruntu |
Średnie wartości gęstości właściwej szkieletu gruntowego ps [g/cm3] |
Piasek gliniasty |
2,66 + 2,68 |
Pyły |
2,66 - 2,67 |
Gliny |
2,67 -5- 2,70 |
Gliny zwięzłe |
2,69 - 2,72 |
Iły |
2,71 - 2,78 |
Dla piasków kwarcowych można przyjmować wartość ps = 2,65 |
Gęstość objętościowa gruntu jest to stosunek masy próbki gruntu do jej całkowitej objętości
P = -
V
(2.3)
Gęstość objętościową w zależności od rodzaju gruntu i wielkości próbki oznacza się laboratoryjnie za pomocąjednej z następujących metod:
a) w pierścieniu - bada się próbki gruntów spoistych o strukturze nienaruszonej,
b) w cylindrze - bada się próbki gruntów sypkich,
c) w wodzie - bada się próbki gruntów spoistych,
d) w rtęci - bada się próbki gruntów bardzo spoistych, także o małej objętości.
Ad a - b. Oznaczanie gęstości objętościowej za pomocą pierścienia i cylindra.
Badanie polega na równomiernym wciskaniu pierścienia lub cylindra (o określonej objętości) w grunt o strukturze nienaruszonej oraz wilgotności naturalnej. W przy-11 ‘ 111 lv ii I mik ii próbki gmnlii o strukturze niomiruszoiioj można w celu u/yslumiu i- hi lira i orientacyjnych wypełnić pierścień w drocl/.c ugniatania ozy też zagęsz->mIm gruntu o struktur/,e naruszonej, lecz o wilgotności naturalnej. Następnie (OMi.ntny pierścień wraz z wypełniającym go gruntem wyjmujemy, oddzielamy Ipin kim narzędziem) grunt znajdujący się poza obrysem pierścienia i ważymy, i lęstość objętościową gruntu p obliczamy według wzoru
(2.4)
V V
r p
/ > gęstość objętościowa gruntu [g/cm3],
iiiw masa próbki gruntu w stanie wilgotnym [g],
I objętość próbki [cm3],
inm masa pierścienia lub cylindra wraz z gruntem [g],
liii masa pierścienia lub cylindra [g],
I ‘ wewnętrzna objętość pierścienia lub cylindra [cm3].
/a wynik ostateczny należy przyjąć średnią arytmetyczną wartości uzyskanych badania obu próbek, jeśli różnica wyników nie przekracza 5% wartości średniej. W przypadku większej różnicy, należy wykonać oznaczenie na dwóch dodatkowych próbkach i jako wynik przyjąć średnią arytmetyczną trzech najmniej różniących się wartości z czterech wykonanych oznaczeń.
Vd r. Oznaczanie gęstości objętościowej gruntu metodą wyporu hydrostatycznego wody. Do oznaczenia gęstości objętościowej wycina się dwie próbki gruntu u objętości 20 s- 30 cm3, bez naruszenia ich struktury naturalnej. Do każdej próbki pi .y wiązuje się nitkę, a następnie próbki waży się. Próbki powleka się cienką war->IWą parafiny (przez zanurzenie ich w ciekłej parafinie). Ewentualne pęcherzyki powstałe pod powłoką parafinową należy przekłuć i wyrównać.
Waży się próbki pokryte parafiną, a następnie waży się je przy całkowitym zanurzeniu w wodzie (pomiar wykonuje się podwieszając pokrytą parafiną próbkę na nitce do szalki wagi i zanurzając ją w zlewce z wodą, dla określenia jej masy pod wpływem wyporu działającego na próbkę).
C ięstość objętościową gruntu oblicza się według wzoru
(2.5)
V mp-mpw mp - mm ’ P\v P p
gdzie:
P
m„,
V
mp
gęstość objętościowa gruntu [g/cm3], masa próbki gruntu w stanie wilgotnym [g], objętość próbki gruntu [cm3], masa próbki gruntu pokrytej parafiną [g],
21