Analiza granulometryczna
OPIS TEORETYCZNY
Badanie uziarnienia (składu granulometrycznego) gruntu polega na określeniu zawartości w nim poszczególnych frakcji. Badanie uziarnienia gruntów niespoistych wykonuje się metodą sitową, a w gruntach spoistych najczęściej stosuje się metodą areometryczną. Pozwala to na wykreślenie krzywej uziarnienia, ustalenie rodzaju i nazwy badanego gruntu. Znajomość rodzaju badanego gruntu pozwala na prognozowanie jego właściwości oraz ustalenie zakresu dalszych badań.
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest określenie rodzaju gruntu niespoistego oraz określenie stopnia różnoziarnistości badanego gruntu.
SPOSÓB WYKONANIA BADANIA
I Przygotowanie próbki do badania
Próbka gruntu powinna być przed badaniem uziarnienia wysuszona do stałej masy w temperaturze 105 - 110 o C. Jeżeli zawiera ziarna o wymiarach większych niż 40 mm przed przystąpieniem do oznaczenia usuwamy takie ziarna z próbki. Następnie w zależności od makroskopowego określenia rodzaju gruntu niespoistego odważamy potrzebną masę do analizy:
· dla piasku drobnego 200 - 250 g,
· dla piasku średniego 250 - 500 g,
· dla piasku grubego, pospółki i żwiru 500 - 5000 g,
Notujemy na formularzu dokładną masę gruntu, przyjętą do badania.
II Wykonanie badania
· komplet suchych, czystych sit ustawiamy w kolumnę na wstrząsarce w ten sposób, że na górze znajduje się sito o największym wymiarze oczek a pod nim sita o kolejno coraz mniejszym wymiarze ( 25; 10; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 oraz 0,071 lub 0,063 mm ). Pod sitem dolnym umieszcza się płaskie, dopasowane do sita naczynie do zbierania najdrobniejszych frakcji przesiewu,
· na górne sito wsypuje się wysuszoną i zważoną próbkę, przykrywa górne sito szczelnym wieczkiem i uruchamia wstrząsarkę,
· wstrząsanie powinno trwać 5 minut,
· po wyłączeniu wstrząsarki zawartość pozostałą na każdym sicie przesiewamy ręcznie przez co najmniej 1 minutę nad czystym arkuszem białego papieru. Jeżeli na arkuszu po tej czynności znajdą się ziarna lub cząstki gruntu , przesypujemy je z kartki na sito następne o drobniejszym wymiarze oczek natomiast pozostałość na sicie, którym wstrząsaliśmy , przesypujemy do plastykowego, wytarowanego naczynia i oznaczamy masę ziarn,
· wszystkie powyższe czynności wykonujemy z dużą dokładnością tak aby straty masy w stosunku do wyjściowej były jak najmniejsze, różnica między masą szkieletu gruntowego ms ( wyjściową ) a sumą mas wszystkich frakcji m1 + m2 + m3 + .... nie powinna przekraczać 0,5 % wartości ms. Jeżeli przekracza, badanie wykonujemy jeszcze raz, jeżeli nie, to przy obliczaniu wyników rozrzucamy różnicę proporcjonalnie do mas pozostałych na poszczególnych sitach i dodajemy do tych wartości.
Rys. 1. Zestaw sit na wstrząsarce, pojedyńcze sito
III Obliczanie wyników
· notujemy w formularzu dokładną masę pozostałości na każdym sicie,
· wprowadzamy poprawki do poszczególnych mas,
· obliczamy procentową zawartość poszczególnych frakcji,
· aby uzyskane dane z analizy sitowej przygotować do wykonania krzywej uziarnienia sumuje się kolejno procentowe zawartości danych frakcji wraz z frakcjami większymi,
· na wykres nanosimy sumy zawartości frakcji wraz z większymi i na jego podstawie określamy rodzaj gruntu,
· na podstawie wykresu uziarnienia określamy inne parametry gruntu takie jak d10 , d60, U.
Rys. 2. Przykładowe krzywe uziarnienia
eilmers