POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wydział Budownictwa Lądowego
INSTYTUT GEOTECHNIKI I HYDROTECHNIKI i Wodnego
Zakład Mechaniki Gruntów
Ćwiczenie laboratoryjne nr. 1
Analiza makroskopowa
1. Wstęp
Badania makroskopowe mają na celu wstępne określenie rodzaju gruntu i niektórych jego cech fizycznych bez pomocy przyrządów. Badania te wykonuje się w terenie i laboratorium. Wykonuje się je zawsze, bez względu na ostateczny zakres dokumentacji badawczej. Próbka do badania powinna mieć naturalne uziarnienie i wilgotność. Najczęściej badania makroskopowe obejmują określenie rodzaju i nazwy gruntu, stanu gruntu, jego barwy i wilgotności oraz zawartości węglanu wapnia. Dodatkowo rozpoznajemy rodzaj i ilość domieszek.
W celu określenia rodzaju gruntu musimy wstępnie zaklasyfikować grunt, to znaczy ustalić: czy grunt jest mineralny, czy organiczny, a w ramach tych grup: skalisty czy nieskalisty (podział gruntów budowlanych wg PN-86/B-02480). Następnie w grupie gruntów mineralnych, należy ustalić spoistość gruntu tzn. określić czy grunt jest niespoisty czy spoisty. Dalsze czynności badawcze w celu dokładnego określenia nazwy gruntu zależą od wyniku wstępnej klasyfikacji. Czynności te są odmienne dla poszczególnych grup gruntów.
GRUNTY BUDOWLANE
grunty rodzime
grunty nasypowe
skaliste
nieskaliste
· nasypy budowlane
· nasypy niekontrolowane
· twarde
· miękkie
mineralne
organiczne
Grunt organiczny makroskopowo odróżniamy od mineralnego między innymi po "gnilnym" zapachu, bardzo ciemnej barwie, widocznych w nim częściach organicznych. Grunt organiczny jest wyraźnie lżejszy od mineralnego.
Gdy grunt mineralny w stanie powietrzno-suchym tworzy zwarte grudki, to mamy do czynienia z gruntem spoistym. W przypadku gdy w tym stanie grunt stanowi nie związane ze sobą cząstki lub grudki rozpadające się pod wpływem lekkiego nacisku palcami, to jest on niespoisty.
Nazwa gruntów niespoistych zależy od procentowej zawartości frakcji o danych wymiarach i jest określana makroskopowo na podstawie wzrokowej oceny wielkości i ilości ziaren poszczególnych frakcji, zgodnie z poniższą tabelą:
nazwa gruntu
zawartość frakcji [%]
dodatkowe kryteria, uwagi
> 2mm
> 0,5mm
> 0,25mm
Żwir
Ż
> 50
-
fi Ł 2%
Pospółka
Po
50 ÷ 10
Piasek gruby
Pr
< 10
d50 > 0,5mm
Piasek średni
Ps
< 50
0,25mm < d50 Ł 0,5mm
Piasek drobny
Pd
d50 Ł 0,25mm
Piasek pylasty
Pp
Rodzaj gruntów spoistych zależy przede wszystkim od zawartości w nim frakcji iłowej, a nazwa zależy ponadto od zawartości frakcji pyłowej i piaskowej.
Wyróżnia się cztery grupy gruntów spoistych, przy czym spoistość nadaje gruntom frakcja iłowa (patrz poniższa tabela).
Do ustalenia spoistości gruntu służą dwie próby: wałeczkowania (próba podstawowa) i rozmakania (próba uzupełniająca).
Warunki wykonania próby wałeczkowania i rozmakania określa norma PN-88/B-04481.
W celu określenia zawartości frakcji piaskowej należy wykonać próbę rozcierania gruntu w wodzie. W zależności od wyników poszczególnych prób dokładnie określamy nazwę gruntu spoistego zgodnie z poniższą tabelą:
Rodzaj gruntu, wskaźnik plastyczności Ip i zawartość frakcji iłowej fi
Rodzaj i nazwa gruntów w zależności od zawartości frakcji piaskowej
Rozpoznanie stopnia spoistości gruntu
Grunt I
piaszczyste
Grunt II
pośrednie
Grunt III
pylaste
próba wałeczko-wania
próba rozma-kania
mało spoisty
Ip < 5%
fi < 5%
Piasek gliniasty
Pył piaszczysty
Pył
Kulka rozpłaszcza się lub rozsypuje; grunt nie daje się wałeczkować
eilmers