BADANIE EDOMETRYCZNE GRUNTÓW
wg PKN-CEN ISO/TS 17892-5
Sprzęt laboratoryjny:
ż� Pierścień edometru
ż� Edometr
ż� Pokrywa obciążeniowa
ż� Sekundomierz
ż� Metalowy krążek
ż� Ostre narzędzie do przygotowania próbki
ż� Suwmiarka
ż� Bibułki filtracyjne
ż� Parowniczka do oznaczenia wilgotności
ż� Waga techniczna o dokładności 0,03 g
Rys.1. Schemat ogólny typowego edometru.
1. Badany grunt
2. Pierścień edometru
3. Płytki porowate
4. Pokrywa obciążeniowa
Przebieg badania:
1. Ważenie pustego pierścienia z dokładnością do 0,01 g - mt.
2. Pomiar pierścienia: wysokości pierścienia hp oraz średnicy wewnętrznej dp.
3. Przygotowanie próbki gruntu jedną z poniższych metod:
ż� wyciskanie z rury o średnicy równej średnicy pierścienia,
ż� wyciskanie z rury o większej średnicy,
ż� wycinanie z bloków o nienaruszonej strukturze,
ż� wycinanie z próby o nienaruszonej strukturze uzyskanej metodą opróbowania
ciągłego,
ż� sztucznie formowane o strukturze naruszonej.
Rys.2. Próbka gruntu do badania edometrycznego.
4. Ważenie pierścienia edometru całkowicie wypełnionego gruntem z dokładnością do
0,01 g - mmt.
5. Ważenie pustej parowniczki - mc.
6. Pobranie próbki gruntu w celu oznaczenia początkowej wilgotności gruntu w0
(ważenie parowniczki z gruntem wilgotnym  m1, a następnie po wysuszeniu próbki
do stałej masy ważenie parowniczki z gruntem suchym  m2).
7. Odczyt początkowy przy zastosowaniu  próbki zastępczej czyli metalowego
krążka (po założeniu pokrywy obciążeniowej oraz ustawieniu czujników na brzegach
pokrywy).
Stan
Czujnik I Czujnik II
obciążenia
Obciążenie
& & & & & &
0 [kPa]
8. Umieszczenie papierowych filtrów (bibułek filtracyjnych) od spodu i na górze próbki
w momencie zakładania próbki w edometrze.
UWAGA: średnica sączka = średnica próbki  1 mm
9. Założenie pokrywy obciążeniowej na górną powierzchnię próbki.
10. Odczyt początkowy z próbką gruntu w edometrze (po założeniu pokrywy
obciążeniowej na górną powierzchnię próbki oraz ustawieniu czujników na brzegach
pokrywy).
Stan
Czujnik I Czujnik II
obciążenia
Obciążenie
& & & & & &
0 [kPa]
11. Nałożenie na trzpień wieszaka obciążającego uzyskując obciążenie 12,5 [kPa].
12. Notowanie odczytów w określonych odstępach czasowych (np. 1, 2, 3, 5 [min]).
13. Notowanie odczytów w określonych odstępach czasowych (np. 1, 2, 3, 5 [min]) przy
stopniowo zwiększanym obciążeniu (25, 50, 100, 200, 400 [kPa]).
14. Etap odciążania (po wykonaniu ostatniego stopnia obciążenia próbkę stopniowo
odciążać aż do wartości 12,5 [kPa], notując odczyty w określonych odstępach
czasowych).
15. W celu określenia ściśliwości wtórnej gruntu po odciążeniu próbkę obciąża się
ponownie kolejnymi stopniami wg pkt 13.
Wyniki badania:
ż� Umieszczenie tabeli wyników dla poszczególnych obciążeń /odciążeń/ próbki gruntu.
ż� Zestawienie wartości koniecznych do wyznaczenia początkowej wilgotności gruntu.
Obliczenia:
�� Początkowa wilgotność w0 / zgodnie z CEN ISO/TS 17892-1 /:
�� Początkowa gęstość objętościowa � / zgodnie z CEN ISO/TS 17892-2 /:
gdzie:
mmt  masa pierścienia z gruntem wilgotnym [g]
mt  masa pustego pierścienia [g]
V  objętość próbki w pierścieniu [cm3]
�� Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego �d / zgodnie z CEN ISO/TS 17892-2 /:
gdzie:
�  początkowa gęstość objętościowa gruntu [g/cm3]
w  początkowa wilgotność [%]
�� Początkowy wskaz
nik porowatości e0:
gdzie:
�d  gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm3]
�s  gęstość właściwa [g/cm3]
�� Równoważnik wysokościowy cząstek stałych Hs:
gdzie:
Ho  pierwotna wysokość próbki (równa wysokości pierścienia) [mm]
eo  wskaz
nik porowatości początkowej [-]
�� Wskaz
nik porowatości ef:
gdzie:
Hs  równoważnik wysokościowy cząstek stałych [mm]
Hf  wysokość próbki na końcu przyrostu obciążenia (czyli wysokość próbki na początku
następnego przyrostu) [mm]
�� Edometryczny moduł ściśliwości Eoed wyznaczamy ze wzoru:
gdzie:
"� v  przyrost efektywnych naprężeń pionowych (różnica naprężeń po i przed zmianą
obciążenia) [kPa]
"�v  przyrost odkształcenia pionowego (różnica wysokości próbki po i przed zmianą
naprężenia) [-]
gdzie:
� v2  efektywne naprężenie pionowe po zmianie obciążenia [kPa]
� v1  efektywne naprężenie pionowe przed zmianą obciążenia [kPa]
�� Odkształcenia pionowe �v:
gdzie:
H0  początkowa wysokość próbki [mm],
Hf  wysokość próbki na końcu każdego z etapów obciążenia /odciążenia/ [mm].
�� Współczynnik ściśliwości objętościowej mv:
gdzie:
Hi  wysokość pierwotna (czyli wysokość próbki na początku przyrostu) [mm]
Wykresy:
Rys.3. Wykres zależności naprężenia od wskaz
nika porowatości.
Rys.4. Wykres zależności naprężenia od wysokości próbki.
Rys.5. Wykres krzywych konsolidacji, zależność wysokości próbki od czasu trwania obciążenia.
Rys.6. Zależność naprężenie (w skali logarytmicznej)  odkształcenie (w skali liniowej).