instrukcja_bad_makro_wg_pn_en_iso

Dr inż. Grzegorz Straż
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych pt:
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
według PN-EN ISO 14688-1.
Wprowadzenie.
Większość gruntów to twory złożone, zbudowane z:

frakcji głównej (dominującej), od której pochodzi nazwa główna (symbol) pisana dużą literą
np. Gr, Sa, Si

frakcji drugorzędnych, które są opisywane symbolami gruntu w postaci małych liter np. gr, sa,
si,
Grunty stanowiące przewarstwienia mogą być pisane małymi podkreślonymi literami, następującymi
po głównej frakcji gruntu np. gr, sa, si.
W przypadku gruntów gruboziarnistych (niespoistych) należy precyzować ich osób poprzez dodanie
pierwszych liter przymiotników określających wielkość frakcji: C (coarse - gruby), M (medium
- średni), F (fine – drobny) pisanych dużymi literami.
Nazwę gruntu tworzy kombinacja powyższych terminów np.:
– piasek gruby ze żwirem drobnym (fgrCSa)
– pył z piaskiem grubym z domieszką żwiru drobnego (fgrcsaSi)
- glina ilsta (sasiCl)
- ił pylasty przewarstwiony piaskiem (siClsa).
Rys.1. Fragment schemat blokowego do oznaczania i opisu gruntów wg PN-EN ISO 14488-1.
METODY OZNACZANIA I OPISU GRUNTU:
Oznaczanie składu granulometrycznego: w celu oznaczenia rozkładu wielkości cząstek próbkę
należy rozłożyć na płaskiej powierzchni lub na dłoni. Wymiary cząstek próbki należy porównać ze
standardami
uziarnienia
obejmującymi
wydzielenia
zawierające
materiał
o różnych przedziałach wymiarów cząstek zgodnie z Tab.1. PN-EN ISO 14688.
Ponieważ poszczególne cząstki pyłu i iłu nie są widoczne gołym okiem, do oznaczenia cech takiego
gruntu należy stosować następujące metody:
 oznaczanie drobnych cząstek
 oznaczanie wytrzymałości w stanie suchym
 oznaczanie dylatancji pyłu i iłu
 oznaczanie plastyczności.
Oznaczanie kształtu cząstek: w przypadku grubych frakcji, opisuje się kształt cząstek
w nawiązaniu do ich stopnia obtoczenia (który wskazuje na stopień zaokrąglenia krawędzi
i naroży), ich ogólny kształt i charakter powierzchni. Terminy stosowane w opisach, wykorzystywane
zwykle do żwiru lub grubszych frakcji, podano w tablicy 8.1.
Tab.1. Terminy określające kształt cząstek.
Parametr
OSTROŚĆ KRAWĘDZI – STOPIEŃ OBTOCZENIA
FORMA
CHARAKTER POWIERZCHNI
Kształt cząstki
Bardzo ostrokrawędzisty
Ostrokrawędzisty
Słabo ostrokrawędzisty
Słabo obtoczony
Obtoczony
Dobrze obtoczony
Sześcienna
Płaska
Wydłużona
Szorstka
Gładka
Oznaczanie drobnych cząstek: przy oznaczaniu składu gruntu drobne frakcje występujące
w małej ilości w próbce należy wypłukać, a grubszą pozostałość opisać na podstawie wymiarów i
kształtów cząstek, rodzaju materiału i innych specyficznych składników. Czas trwania i dokładność
procesu przemywania oraz badanie otrzymanego osadu wskazują na rodzaj i zawartość procentową
frakcji drobnych.
Oznaczanie barwy gruntu: Barwa gruntu często wskazuje na skład materiału i jego rozkład. Barwa
pozwala rozróżnić grunty mineralne i organiczne. Z uwagi na fakt, iż wiele gruntów zmienia szybko
swoją barwę na powietrzu, ważne jest, aby barwy określać na świeżo odsłoniętej powierzchni przy
pełnym świetle dziennym. Zaleca się, aby zawsze odnotowywać takie zmiany barwy, jak te w
następstwie utleniania bądź wysuszania.
Tab.2. Oznaczanie wytrzymałości w stanie suchym:
Rodzaj testu
WYTRZYMAŁOŚĆ W STANIE
SUCHYM:
miarodajny jest opór suchej
próbki gruntu podczas
naciskania palcami
Pył /Ił (Si/Cl)
Ił (Cl)
MAŁA
ŚREDNIA
DUŻA
Grudka wysuszonego
gruntu rozpada się pod
lekkim lub średnim
naciskiem palców
Grudka wysuszonego
gruntu rozpada się pod
wyraźnym naciskiem
palców na bryłki, które
nadal wykazują spoistość
Grudki wysuszonego gruntu
nie można rozdrobnić pod
naciskiem palców, a może być
jedynie rozłamana
Pył (Si)
Oznaczanie plastyczności (zwięzłości): W celu oznaczenia plastyczności (zwięzłości) wilgotną
próbkę gruntu należy, wałeczkować na gładkiej powierzchni, aby otrzymać wałeczek o średnicy około
3 mm, następnie zlepić go z powrotem i powtarzać wałeczkowanie do chwili, kiedy na skutek utraty
wody nie daje się wałeczkować, a tylko zlepiać. Osiąga się w ten sposób granicę plastyczności.
Tab.3. Oznaczanie plastyczności (zwięzłości):
Plastyczność
(zwięzłość)
Uwagi
Symbol
Próbka wykazuje spoistość,
lecz nie można wykonać wałeczka
o średnicy 3 mm.
MAŁA
Duża zawartość pyłu
Próbkę można wałeczkować
do uzyskania cienkich wałeczków
(o średnicy mniejszej niż 3 mm).
DUŻA
Duża zawartość iłu
Tab.4. Oznaczanie zawartości piasku, pyłu i iłu w gruncie:
Rodzaj testu
Pył (Si)
Ił (Cl)
Gładki w dotyku, suche
cząsteczki gruntu można
łatwo usunąć z palców
przez zdmuchnięcie czy
klaśnięcie
W dotyku przypomina
mydło, przykleja się do
palców, cząsteczki
gruntu trudno usunąć
z palców bez
opłukiwania
(nawet suche)
Piasek (Sa)
Ilość frakcji
piaszczystej może
być określona na
podstawie
wyczuwalnego
stopnia
szorstkości gruntu
ROZCIERANIE GRUNTU
PALCAMI
(ewentualnie w wodzie)
ROZCIERANIE WILGOTNEGO
GRUNTU NOŻEM
LUB ZARYSOWANIE
Powierzchnia próbki
błyszcząca
Powierzchnia próbki
matowa
PAZNOKCIEM
Uwaga! Gruby pył może być szorstki w dotyku, lecz poszczególne ziarna nie są widoczne
gołym okiem.
Tab.5. Oznaczanie dylatancji pyłu i iłu:
Rodzaj testu
Pył (Si)
Ił (Cl)
Woda na powierzchni pojawia się
szybko i znika
Woda się nie pojawia
DYLATANCJA:
zachowanie gruntu podczas
wstrząsania tzn. przerzucania
10-20mm próbki między dłońmi
lub nacisku
Tab.6. Oznaczanie zawartości węglanów: zawartość węglanów oznaczana jest na podstawie reakcji gruntu na
kroplę 10-procentowego lub rozcieńczonego wodą w proporcji 3:1 roztworu kwasu solnego.
Rodzaj grutu
Symbol
BEZWAPNISTY
0
WAPNISTY
+
SILNIE WAPNISTY
++
Stopień reakcji
nie reaguje z kwasem solnym
lekko pieni się pod wpływem kropli kwasu
intensywnie pieni się pod wpływem kwasu solnego
Tab.7. Oznaczanie konsystencji:
Konsystencja gruntu
Miękkoplastyczny
Plastyczny
Cechy charakterystyczne
Grunt przy ściskaniu wydostaje się między palcami
Grunt można formować przy lekkim nacisku palców
Twardoplastyczny
Grunt nie może być formowany palcami, lecz może być wałeczkowany
do średnicy ok. 3mm bez spękań i rozdrabniania się
Zwarty
Grunt rozpada się i pęka podczas wałeczkowania do średnicy ok. 3mm,
lecz ciągle jest dostatecznie wilgotny, aby uformować z niego kulkę
Bardzo zwarty
Grunt jest wysuszony, najczęściej ma jasną barwę. Nie można uformować z niego
kulki. Rozdrabnia się pod naciskiem. Można grunt zarysować paznokciem.
W celu poprawy zgodności opisów przez różne osoby wskazane jest stosowanie wzorcowej skali barw.
Rys. 2. Wzorcowa skala barw (fotografia udostępniona przez CONTROLS Polska sp. z o.o.).
Rys. 3. Trójkąt ISO „krajowy” do określania symboli gruntów wg [21,22].
FORMULARZ WYNIKÓW BADAŃ:
Opis badanych próbek:
Nr otworu
Nr próbki
Głębokość pobrania [m] p.p.t.
Rodzaj próbki
Data
1
2
3
4
woru
Wyniki analizy makroskopowej:
Nr próbki
1
2
3
4
Barwa
Wilgotność
(su, mw, w, m, nw)
Frakcja główna
Frakcja drugorzędna
Wytrzymałość
w stanie suchym
Dylatancja
Zawartość węglanów
( 0, +, ++ )
Plastyczność
Rozcieranie
Oznaczenie
piasku, pyłu
Zarysowanie
i iłu
Konsystencja
(mpl, pl, tpl, zw, bzw)
RODZAJ GRUNTU
(symbol)
Uwagi
PODSUMOWANIE I WNIOSKI:
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..