Mechanika gruntw materiay do wicze laboratoryjnych. Opracowaa: mgr in. Katarzyna Piskorz

1

ANALIZA GRANULOMETRYCZNA Analiz granulometryczn wykonuje si aby okreli skad granulometryczny gruntu czyli

wyznaczy procentow zawarto wystpujcych w nim poszczeglnych frakcji. Pozwala to na

wykrelenie krzywej uziarnienia oraz ustalenie rodzaju i nazwy gruntu.

Jest badanie podstawowe przy laboratoryjnych badaniach geologiczno inynierskich waciwoci

gruntu i pozwala na okrelenie zakresu potrzebnych bada.

Analiz granulometryczn mona wykona dwiema metodami:

- metod sedymentacyjn (tzw. analiza areometryczna),

- metod mechaniczn (analiza sitowa).

To jak metod wybierzemy, zaley od wielkoci ziaren wystpujcych w gruncie. Jeeli s one

wiksze ni 0,06 mm stosujemy analiz sitow, jeeli s mniejsze ni 0,06 mm wybieramy

metody sedymentacyjne.

W przypadku gdy w gruncie wystpuj ziarna zarwno wiksze jak i mniejsze ni 0,06 mm

stosujemy obie metody.

Analiza sitowa Analiza sitowa polega na okreleniu skadu granulometrycznego gruntu, poprzez rozdzielenie

poszczeglnych frakcji gruntu w wyniku przesiewania prbki na zestawie znormalizowanych sit.

Analiz sitow naley stosowa jako badanie podstawowe, dla gruntw niespoistych oraz jako

badanie uzupeniajce, dla gruntw spoistych.

SPOSB WYKONANIA BADANIA METOD MECHANICZN (ANALIZA SITOWA)

Sprzt:

komplet sit,

wstrzsarka,

waga.

Przygotowanie prbki do badania

Prbka gruntu powinna by przed badaniem uziarnienia wysuszona do staej masy w temperaturze

105 - 110 o C. Jeeli zawiera ziarna o wymiarach wikszych ni 40 mm przed przystpieniem do

oznaczenia usuwamy takie ziarna z prbki. Nastpnie w zalenoci od makroskopowego okrelenia

rodzaju gruntu niespoistego odwaamy potrzebn mas do analizy:

dla piasku drobnego 200 - 250 g,

dla piasku redniego 250 - 500 g,

dla piasku grubego, pospki i wiru 500 - 5000 g,

Notujemy na formularzu dokadn mas gruntu, przyjt do badania.

Mechanika gruntw materiay do wicze laboratoryjnych. Opracowaa: mgr in. Katarzyna Piskorz

2

Wykonanie badania

komplet suchych, czystych sit ustawiamy w kolumn na wstrzsarce - na grze musi

znajdowa si sito o najwikszym 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

ostatnim sitem umieszcza si paskie, dopasowane do sita naczynie do zbierania

najdrobniejszych frakcji przesiewu,

na grne sito wsypuje si wysuszon i zwaon prbk, przykrywa grne sito szczelnym

wieczkiem i uruchamia wstrzsark,

wstrzsanie powinno trwa 10 minut,

po wyczeniu wstrzsarki zawarto pozosta na kadym sicie przesiewamy rcznie przez

co najmniej 1 minut nad czystym arkuszem biaego papieru. Jeeli na arkuszu po tej

czynnoci znajd si ziarna lub czstki gruntu , przesypujemy je z kartki na sito nastpne o

drobniejszym wymiarze oczek natomiast pozostao na sicie, ktrym wstrzsalimy ,

przesypujemy do plastykowego, wytarowanego naczynia i oznaczamy mas ziarn,

wszystkie powysze czynnoci wykonujemy z du dokadnoci tak aby straty masy w

stosunku do wyjciowej byy jak najmniejsze, rnica midzy mas szkieletu gruntowego

ms ( wyjciow ) a sum mas wszystkich frakcji m1 + m2 + m3 + .... nie powinna

przekracza 0,5 % wartoci ms. Jeeli przekracza, badanie wykonujemy jeszcze raz, jeeli

nie, to przy obliczaniu wynikw rozrzucamy rnic proporcjonalnie do mas pozostaych na

poszczeglnych sitach i dodajemy do tych wartoci.

Schemat obliczeniowy

1. Notujemy w tabeli dokadn mas pozostaoci na kadym sicie.

2. Wprowadzamy poprawki do poszczeglnych mas.

3. Obliczamy procentow zawarto poszczeglnych frakcji.

100%

gdzie:

fn frakcja przechodzca przez sito, [%]

m1 masa gruntu przechodzcego przez sito o najmniejszych oczkach, [g]

m2, mn masa gruntu przechodzcego przez kolejne sita, a do sita rozwaanego

m cakowita masa suchej prbki, [g].

4. Aby uzyskane dane z analizy sitowej przygotowa do wykonania krzywej uziarnienia

sumuje si kolejno procentowe zawartoci danych frakcji wraz z frakcjami wikszymi.

5. Po wykonaniu analizy granulometrycznej i obliczeniu procentowej zawartoci masy ziaren o

wymiarach mniejszych od kolejnych rednic di sporzdza si wykres uziarnienia czyli tzw.

krzyw uziarnienia. Wykres taki nanosi na siatk plogarytmiczn gdzie na osi poziomej

podaje si rednice ziaren, a na osi pionowej procentowe zawartoci ziaren o

poszczeglnych rednicach.

Pytania

1. W jakim celu wykonujemy badanie uziarnienia?

2. Wymie metody okrelania uziarnienia gruntu. Jakie prbki gruntu pobiera si do badania

uziarnienia?

3. Wyjanij pojcia: d10, d60, U. W jakim celu okrela si wskanik rnoziarnistoci?