Oznaczenie wilgotności naturalnej, granic konsystencji, stopnia plastyczności oraz wskaźnika plastyczności.
1. Wstęp
Przez pojęcie wilgotności rozumie się stosunek masy wody zawartej w danej próbce gruntu do masy tej próbki wysuszonej w temperaturze 105-110 oC, wyrażony w procentach:
mw
w = -----⋅100
ms
gdzie:
w – wilgotność, %
mw – masa wody, g
ms – masa gruntu suchego, g
Wilgotność jest czynnikiem kształtującym wiele fizyczno-mechanicznych właściwości gruntów, zwłaszcza gruntów spoistych i zmienność jej będzie powodowała znaczną zmienność tych właściwości.
Poza samą charakterystyką naturalnej zawartości wody w gruncie parametr wilgotności jest niezbędny przy wyznaczaniu innych właściwości gruntu, a zwłaszcza składu granulometrycznego metodami sedymentacyjnymi, konsystencji gruntu, porowatości gruntu, gęstości objętościowej szkieletu gruntowego itp.
2. Oznaczanie wilgotności
Sprzęt pomocniczy
- naczyńka wagowe lub krystalizatory,
- waga laboratoryjna.
Przebieg oznaczenia
1. Zważyć puste, wysuszone i ochłodzone naczynka wagowe (razem z przykrywkami) z dokładnością do 0,01 g (mt)
2. Próbkę gruntu przeznaczoną do badania wilgotności umieszcza się w zważonym naczynku i waży z taką samą dokładnością (mmt). Badanie przeprowadza się zawsze dla dwóch próbek tego samego gruntu. Dla gruntów spoistych bierze się próbkę o masie około 30 g, natomiast dla gruntów sypkich co najmniej 50 g.
3. Zważoną próbkę wstawia się do suszarki i suszy w temp. 105-110 oC do stałej masy. Po wysuszeniu próbkę waży się i ponownie wstawia do suszarki na 1 godzinę. Po godzinnym suszeniu próbkę waży się ponownie. Jeśli uzyskane wyniki z dwóch ważeń są jednakowe, można uznać, że próbka została wysuszona do stałej masy (mst)
3. Obliczanie wyników
Wilgotność gruntu oblicza się ze wzoru:
mmt – mst
w = ------------___100%
mst - mt
w - wilgotność, %
mmt - masa naczynka z gruntem wilgotnym, g
mst - masa naczynka z gruntem suchym, g
mt - masa naczynka pustego, g Jako wynik ostateczny przyjmuje się średnią arytmetyczną wartości z dwóch oznaczeń, jeśli różnica uzyskanych wartości nie przekroczy 5% wartości średniej.
4. Granica plastyczności Wp: jest to wilgotność jaką ma grunt na granicy stanu twardo
plastycznego i półzwartego, przy której wałeczek uformowany z gruntu pęka w czasie
wałeczkowania po osiągnięci średnicy 3mm.
mmt - mst Wp = ----------* 100%
mmt - masa gruntu o wilgotności po wałeczkowaniu [g],
mst - masa gruntu wysuszonego w temperaturze 105-1100C [g],
Sposób postępowania:
- z danego gruntu uformować 7mm kulkę,
- uformowaną kulkę rozwałeczkować do wałeczka o grubości ok. 3mm,
- czynność powtarzać tak długo aż wałeczek nie zacznie pękać.
5. Oznaczenie granicy płynności wL
Przyrządy:
a. aparat Casagrande’a
b. 5 parowniczek,
c. waga,
d. suszarka,
e. parownica,
f. nóż.
Rys. 1. Schemat aparatu Casagrande’a:1 – podstawa, 2 – miseczka na grunt, 3 – korbka, 4 – rylec.
Wykonanie oznaczenia:
1 - z próbki gruntu przeznaczonej do badania usunąć ziarna większe niż 2 mm, a następnie wymieszać grunt z niewielką ilością wody w celu uzyskania jednorodnej pasty gruntowej;
2 - zważyć 5 pustych parowniczek - mt1, mt2, mt3, , mt4, , mt5;
3 - pastę gruntową nakładać rozprowadzić w miseczce aparatu Casagrande’a (Rys.2a); miseczka wraz z pastą gruntową powinna ważyć 210 ± 1 g;
4 - w paście gruntowej wykonać bruzdę (Rys.2b);
5 - miseczkę umieścić w aparacie i obracać korbą z prędkością ok. 2 obrotów/sekundę do momentu złączenia się brzegów bruzdy na długości 10 mm i wysokości 1 mm licząc ilość uderzeń miseczki o podstawę aparatu;
6 - po zejściu się brzegów bruzdy notujemy ilość uderzeń, a do zważonej parowniczki pobieramy próbkę pasty mmti w celu określenia jej wilgotności – w...
dawid1051