ZESZYT DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z MECHANIKI GRUNTÓW

Transkrypt

1 POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ I ŚRODOWISKA ZESZYT DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z MECHANIKI GRUNTÓW POMOCE DYDAKTYCZNE STUDENT... WYDZIAŁ.... SEMESTR... GRUPA... ROK AKADEMICKI... ISBN Gdańk 2004

2 4 POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ I ŚRODOWISKA KATEDRA GEOTECHNIKI ZESZYT DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z MECHANIKI GRUNTÓW KIEROWNIK KATEDRY Prof. dr hab. iż. B. Zadroga KIEROWNIK LABORATORIUM Dr iż. W. Cichy Gdańk 2004

3 3 SPIS TREŚCI tr. Regulami zajęć laboratorium geotechiki...4 Zaady BHP laboratorium geotechiki...5 Spi literatury...6 Schemat podziału grutó g PN-86/B Podtaoe azeicto i podziały g PN-86/B Normoe artości kąta tarcia eętrzego, pójości i modułu odkztałceia pierotego grutu.10 Normoe artości gętości łaściych, ciężaró łaściych γ, ilgotości aturalych, gętości objętościoych i ciężaró objętościoych γ grutó iepoitych i poitych...11 Cechy fizycze grutó, zory...12 Materiały pomocicze do badań makrokopoych...13 Ćiczeia: 1. Badaia makrokopoe Badaie gętości objętościoej, gętości łaściej i ilgotości aturalej grutu Badaie graic koytecji grutu Badaie uziarieia grutu Badaie topia zagęzczeia grutu Badaie półczyika filtracji Badaie ilgotości optymalej i makymalej gętości objętościoej zkieletu grutoego Badaie kąta tarcia eętrzego i pójości grutu aparacie krzykoym Badaie kąta tarcia eętrzego i pójości grutu aparacie trójoioego ścikaia Badaie ściśliości grutu...33

4 4 REGULAMIN zajęć Laboratorium Geotechiki 1. Ćiczeia odbyają ię idyidualie lub zepołoo. 2. Każdy tudet proadzi oobo zezyt ćiczeń. 3. Po ykoaiu ćiczeia każdy tudet przedtaia uzykae yiki badaia do pradzeia proadzącemu ćiczeia i uzykuje adotację zezycie. Wyiki ćiczeń ymagające ażeia yuzoych próbek ależy przedtaić do pradzeia a atępych ćiczeiach. 4. Wzytkie praozdaia tudet ykouje a bieżąco zezycie ćiczeń. Przedtaia do pradzeia przed atępymi zajęciami. 5. Wyuzoe próbki ależy zażyć okreie między kolejymi ćiczeiami. 6. Przed przytąpieiem do ykoyaia ćiczeia od tudeta ymagaa jet zajomość procedury ykoaia pozczególych badań zgodie z zaleceiami ormy PN-88/B W trakcie ćiczeń proadzoa jet bieżąca kotrola przygotoaia tudetó do ćiczeń (odpoiedzi ute, pradziay, tety). 8. Na ćiczeiach tudet ma prao korzytać z orm udotępioych przez katedrę. 9. Obecość a zytkich ćiczeiach jet oboiązkoa. 10. Zaliczeie ćiczeń odbya ię a podtaie ykoaych ćiczeń, przedłożoych praozdań oraz apiaych pozytyie pradziaó, tetó z zakreu ćiczeń. 11. Każdy tudet prząta oje taoiko pracy po zakończeiu ćiczeia. 12. Odrabiaie ćiczeń zaległych atępuje yzaczoych przez proadzącego termiach. UWAGA! Wyiki bezpośredich pomiaró odczytyae a przyrządach ie zaze odpoiadają jedotkom układu SI. W ziązku z tym przy iterpretacji yikó ależy przeliczyć je a układ SI i końcoy yik podać jedotkach układu SI.

5 5 Zaady BHP Laboratorium Geotechiki 1. Pracoik oraz tudeci zoboiązai ą: a. przetrzegać i zać zaady zachoaia ię Laboratorium Geotechiki, b. utrzymyać przydzieloe środki pracy i przęt ochroy oobitej ależytym taie i użyać je zgodie z przepiami i przezaczeiem, c. razie ypadku udzielić pierzej pomocy i potępując zgodie z itrukcją zajdującą ię laboratorium, zaiadomić kompetete ooby i zabezpieczyć miejce ypadku, d. zabezpieczyć e łaym zakreie odzież ochroą. 2. Przed przytąpieiem do pracy ależy: a. łożyć ubraie ochroe, b. pradzić ta techiczy urządzeń przeidziaych do pracy lub ćiczeń, c. uuąć ze tołó laboratoryjych zbęde przedmioty, d. zapozać ię z itrukcjami techiczo-mechaiczymi pozczególych urządzeń ykorzytyaych do pracy, e. zapozać ię z opiem procedur ykoyaia badań, iezbędego zetau przętu i materiału. 3. W czaie pracy: a. pracoik itruuje tudetó o zaadach zachoaia ię Laboratorium Geotechiki. b. ie olo proadzić prac z ubtacjami żrącymi, ybuchoymi, łatopalymi, lotymi i trującymi; podobie zachoać otrożość przy pozczególych operacjach laboratoryjych (ogrzeaie, rozcieńczaie cieczy, zobojętiaie, itp.), c. ćiczeia z ykorzytaiem podgrzeaia miezai odo-grutoych a paliku gazoym ależy ykoyać ze zczególą otrożością (pod tałym adzorem), d. użyać odpoiedio dotooaego zkła laboratoryjego, e. użyać przętu ochroy oobitej zgodie z jego przezaczeiem, f. razie uzkodzeia urządzeia zaiadomić bezpośrediego przełożoego lub proadzącego ćiczeia, g. ile kay lub zaady przed ylaiem do zleu uprzedio rozcieńczyć lub zeutralizoać. 4. Po zakończeiu pracy ależy: a. uprzątąć toły laboratoryje, b. zamkąć dopły ody, gazu oraz yłączyć urządzeia pod apięcia elektryczego, c. odpady rzucić do pojemika. 5. Zabraia ię: a. jedzeia, picia, paleia tytoiu ali dydaktyczej Laboratorium Geotechiki, b. maipuloaia przy italacjach elektryczych zajdujących ię pod apięciem, c. yleaia do zleu miezai odo-grutoych, materiałó łatopalych oraz iych chemikalió.

6 6 SPIS LITERATURY [1] Bieratoki K., Dembicki E., Dzierżaki K., Wolki W.: Fudametoaie. Projektoaie i ykoato. Arkady. Warzaa [2] Bolt A., Cichy W., Topolicki M., Zadroga B.: Mechaika grutó zadaiach. Skrypt Politechiki Gdańkiej. Gdańk [3] Bolt A., Przełócki Z., Zadroga B.: Przeodik do ćiczeń geotechiczych. Skrypt Politechiki Gdańkiej. Gdańk [4] Dec T.: Mechaika Grutó, cz. I. Właściości fizycze. WAT. Warzaa [5] Falkieiczoa A., Koalki W.C.: Przeodik do ćiczeń z geologii iżyierkiej. Część grutozacza. Wydaicto Geologicze. Warzaa [6] Glazer Z.: Mechaika grutó. Wydaicto Geologicze. Warzaa [7] Gliicki S., Mrozek W.: Elemety geotechiki Iżyierii Saitarej. Politechika Białotocka. Białytok [8] Jeke T., Przedecki T., Roińki B.: Mechaika grutó. PWN Warzaa - Wrocła [9] Kotrzeki W.: Mechaika grutó. Parametry geotechicze grutó budolaych oraz metody ich yzaczaia. PWN Warzaa [10] Lambe T.W., Whitma R.V.: Mechaika grutó. Arkady, Warzaa [11] Modlińki H.: Mechaika grutó. Część I, II, III. Bityp, Warzaa 1967, [12] Myślińka E.: Laboratoryje badaia grutó. Wydaicto Naukoe PWN, Warzaa 1992, (ydaie II) 1998, (ydaie III) [13] Pałka J., Saecki L.: Gruty budolae cz.ii. Laboratoryje badaia fizyczych cech grutó. Politechika Krakoka. Krakó [14] Piarczyk S., Rymza B.: Badaia laboratoryja i poloe grutó. Oficya Wydaicza Politechiki Warzakiej, Warzaa [15] Piarczyki S., Grutozato iżyierkie, Wydaicto Naukoe PWN S.A., Warzaa 2001 [16] Piarczyk S.: Mechaika grutó. Oficya Wydaicza Politechiki Warzakiej, Warzaa [17] Rzeźiczak J.: Geotechika Iżyierii Saitarej. Politechika Pozańka [18] Wiłu Z.: Zary geotechiki. Wydaicto Komuikacji i Łączości, Warzaa [19] geotechika.p.pl/idex_labor.html SPIS NORM [20] PN-55/B Gruty budolae. Badaia łaściości fizyczych. Ozaczaie kaźika odoprzepuzczalości. [21] PN-86/B Gruty budolae. Określeia, ymbole, podział i opi grutó. [22] PN-81/B Gruty budolae. Poadoieie bezpośredie budoli. Obliczeia tatycze i projektoaie. [23] PN-74/B Gruty budolae. Badaia poloe. [24] PN-88/B Gruty budolae. Badaia próbek grutu.

7 Gruty Budolae G ru ty atrop ogeicze Gruty aturale pochodzeie Gruty rodzime Gruty aypoe zaartość części orgaiczych zaartość części orgaiczych przydatość dla budoicta Gruty mierale Gruty o rgaicz e odkztałceie podłoża odkztałceie podłoża SKALISTE NIESKALISTE SKALISTE NIESKALISTE ytrzymałość ST SM pękaie ie tarde Rc > 5 MPa miękkie Rc 5 MPa Li lite M mało pękae S średio pękae B bardzo pękae odoprzepuzczalość pły ody KAMIENISTE d > 40 mm 5 0 charakter geologiczy KW KWg KR KRg KO zietrzelia zietrzelia gliiata rumoz rumoz gliiaty otoczaki uziarieie GRUBOZIARNISTE d mm i d 90 > 2 mm Ż Ż P P g o uziarieie żir żir gliiaty popółka ogpopółka gliiata DROBNOZIARNISTE d 90 2 mm NIESPOISTE I 1% p poitość ilgotość u uchy S r 0 m mało ilg. 0 < S r 0,4 ilgoty 0,4 < S r 0,8 aodioy 0,8 < S r 1,0 uziarieie Pr P Pd Pπ piaek gruby piaek średi piaek droby piaek pylaty zagęzczeie l luźy I D 0,33 zg średio zagęzczoy 0,33 < I D 0,67 zg zagęzczoy 0,67 < I D 0,8 bzg bardzo zagęzczoy 0,8 < ID zaartość części orgaiczych i pochodzeie H Nm Gy T uziarieie, poierzchia łaścia i uziarieie Pg piaek gliiaty NPg Πp pył piazczyty NΠp Π pył NΠ Gp glia piazczyta NGp G glia NG GΠ glia pylata NGΠ GPz glia piazczyta zięzła NGPz Gz glia zięzła NGz G Πz glia pylata zięzła NGΠz Ip ił piazczyty NIp I NI ił IΠ NI ił pylaty Π SPOISTE I > 1% p ta grutu z pz tpl pl mpl pł poitość m z b BA PA MA mało poity 1% < I p 10% średio poity 10% < I p 20% zięzło poity 20% < I 30% bardzo poity 30% < I dodatkoe zarty < I < 0 półzarty < I 0 p L tardoplatyczy 0 < I 0,25 platyczy 0,25 < I 0,5 miękkoplatyczy 0,5 < I 1,0 płyy 1,0 < I p p L L L L L 7

8 PODSTAWOWE NAZWY I PODZIAŁY [20] Grut budolay część korupy ziemkiej mogąca półdziałać z obiektem budolaym, taoiąca jego elemet lub łużąca jako torzyo do ykoaia z iego budoli ziemych; [19] pod pojęciem grut rozumie ię grut budolay. Nazą grutó określa ię róież amą fazę tałą (zkielet mieraly i orgaiczy) grutó. Grut aturaly grut, którego zkielet potał yiku proceó geologiczych a tereie Polki. Frakcję iłoą torzą przeażającej mierze mierały ilate, tz. uodioe gliokrzemiay artoe. W kładzie frakcji piakoej przeażają mierały tarde z przeagą ziare karcu. Grut atropogeiczy grut aypoy utorzoy z produktó gopodarczej lub przemyłoej działalości człoieka (odpady komuale, pyły dymicoe, odpady poflotacyje itp.) yypikach, załoikach, budolach ziemych itp. Gruty te ymagają każdym przypadku idyidualej ocey ich budolaej przydatości, tym róież ocey trałości truktury, uzględiającej p. pły zachodzących proceó chemiczych. Grut rodzimy grut potały miejcu zalegaia yiku proceó geologiczych (ietrzeie, edymetacja środoiku odym itp.): gruty rodzime ą zaze grutami aturalymi. Rozróżia ię atępujące gruty rodzime: kalite. iekalite mierale. iekalite orgaicze. Grut aypoy grut aturaly lub atropogeiczy potały yiku działalości człoieka, p. yypikach, załoikach, zbiorikach oadoych, budolach ziemych itp. Grut kality grut rodzimy, lity lub pękay o ieprzeuiętych blokach (ajmiejzy ymiar bloku > 10 cm) którego próbki ie ykazują zmia objętości ai ie rozpadają ię (rozmakają) pod działaiem ody detyloaej i mają ytrzymałość a ścikaie R c > 0.2 MPa. Grut iekality grut rodzimy lub autogeiczy ie pełiający arukó grutu kalitego. Grut mieraly grut rodzimy, którym zaartość części orgaiczych I om jet róa lub miejza iż 2%. Grut orgaiczy grut rodzimy, którym zaartość części orgaiczych I om jet iękza iż 2%. 8 Grut poity iekality grut mieraly lub orgaiczy, ykazujący artość kaźika platyczości I p > 1% lub ykazujący taie yuzoym tałość kztałtu bryłek przy aprężeiach > 0,01 MPa; miimaly ymiar bryłek ie może być przy tym miejzy iż 10-krota artość makymalej średicy ziare. W taie ilgotym gruty poite ykazują cechę platyczości. Grut iepoity (ypki) iekality grut mieraly lub orgaiczy ie pełiający arukó grutu poitego. Grut jedorody grut poity, którego całą objętość pobraej próbki zaliczyć moża do jedego rodzaju. Grut iejedorody grut ie pełiający arukó grutu jedorodego; pojęcie grutu iejedorodego odoi ię jedyie do grutó poitych i poitych z przeartieiami grutó iepoitych. Szczególym przypadkiem grutó iejedorodych ą gruty artoe o idoczych cechach edymetacji, których ytępują róoległe arty (lamiacje) różych grutó. Obecość pojedyczych kamiei lub kokrecji (p. apieych, pirytoych itp.) ie taoi cechy iejedorodości; przy opiie grutó traktoae ą oe jako domiezki. Grut pęcziejący grut ykazujący pod płyem ody ciśieie pęczieia P c ie miejze iż 10 kpa (0,1 kg/cm 2 ); kryterium orietacyjym grutó pęcziejących jet aruek e L e 1 e Grut zapadoy grut o trukturze ietrałej ulegającej zmiaie pod płyem zailgoceia, bez zmiay działającego obciążeia, pełiający aruek i mp > 0,02 Kryterium orietacyjym dla aturalych grutó zapadoych ą aruki: a) S r 0, 6 b) el e 1 e 0, 1 Wzytkie gruty zalegające poiżej zierciadła ód grutoych, z uzględieiem zmia jego położeia, uaża ię za gruty o trukturze trałej, tz. za gruty iezapadoe. > 0, 3 Ry. 2. Podział grutó poitych ze zględu a uziarieie Trójkąt Fereta [20] Ry. 3. Podział grutó poitych ze zględu a uziarieie [20]

9 9 Tab. 1. Podział grutó kalitych ze zględu a pękaie [20] Naza grutu Skała lita Skała mało pękaa Skała średio pękaa Skała bardzo pękaa Symbol dodatkoy Li M S B Określeie brak idoczych pękań (zczeliy o zerokości ie iękzej iż 0,1 mm) zczeliy ytępują ie gęściej iż co 1 m i mają zerokość ie iękzą iż 1 mm zczeliy ytępują gęściej iż co 1 m i mają zerokość ie iękzą iż 1 mm, lub zczeliy ytępujące ie gęściej iż 1 m, lecz mają zerokość iękzą iż 1 mm zczeliy ytępują gęściej iż co 1 m i mają zerokość iękzą iż 1 mm Tab. 2. Frakcje uziarieia grutó iekalitych [20] Naza frakcji Symbol procetoej zaartości frakcji maie zkieletu grutoego Zakre średic zatępczych d [mm] Kamieita f k d > 40 Żiroa f ż 40 d > 2 Piakoa f p 2 d > 0, 05 Pyłoa f π 0, 05 d > 0, 002 Iłoa f i 0, 002 d Piakoa zredukoaa f p Pyłoa zredukoaa f π Iłoa zredukoaa f i 100 f p f p 100 f ( f f ) π 100 ( f k f ż ) 100 fi fi 100 ( f f ) k 100 f π Tab. 3. Podział grutó iekalitych mieralych ze zględu a uziarieie [20] Naza grutu Symbol Uziarieie Kamieity K d 50 > 40mm Gruboziarity g tab. 5. d 50 40mm oraz k d 90 > 2mm Droboziarity g tab. 6 d 90 2mm Tab. 4. Podział grutó kamieitych ze zględu a miejce ytępoaia zględem kały macierzytej [20] Naza grutu Symbol Uziarieie Charakterytyka geologicza Zietrzelia KW f i 2% grut ytępuje miejcu Zietrzelia gliiata KWg f i > 2% ietrzeia kały taie iearuzoym Rumoz KR f i 2% grut ytępuje poza miejcem ietrzeia kały pierotej, Rumoz gliiaty KRg f i > 2% lecz ie podlegał proceom traportu i oadzeiu odzie Otoczaki KO grut oadzoy odzie Tab. 5. Podział grutó gruboziaritych ze zględu a uziarieie [20] Naza grutu Symbol Uziarieie Żir Ż f i 2% f k f ż > 50% Żir gliiaty Żg f i > 2% Popółka Po f i 2% Popółka gliiata Pog f i > 2% 50 % f f > 10% k ż ż ż Tab. 6. Podział grutó droboziaritych ze zględu a uziarieie [20] Naza grutu Symbol Uziarieie Piaek gruby Pr Zaartość ziare o średicy iękzej iż 0,5 mm yoi ięcej iż 50% ( d 50 > 0, 5mm ) Piaek średi P Zaartość ziare o średicy iękzej iż 0,5 mm yoi ie ięcej iż 50%, lecz zaartość ziare o średicy iękzej iż 0,25 mm yoi ięcej iż 50% ( 0, 5 mm d > 0, 25 mm ) Piaek droby Pd Zaartość ziare o średicy miejzej iż 0,25 yoi ięcej iż 50% ( d 50 0, 25 mm ) Piaek pylaty Pπ f p 68 90% 50 f π 10 30% f i 0 2% Tab. 7. Podział grutó droboziaritych iepoitych ze zględu a zagęzczeie [20] Sta grutu Symbol Stopień zagęzczeia Luźy Średio zagęzczoy Zagęzczoy Bardzo zagęzczoy l zg zg bzg I D 0,33 0,33 < I D 0,67 0,67 < I D 0,80 I D > 0,80 Tab. 8. Podział grutó poitych ze zględu a uziarieie [20] Naza rodzaju grutu Symbol Zaartość frakcji, % f p f π f i Piaek gliiaty Pg Pył piazczyty πp Pył π Glia piazczyta Gp Glia G Glia pylata Gπ Glia piazczyta zięzła Gpz Glia zięzła Gz Glia pylata zięzła Gπz Ił piazczyty Ip Ił I Ił pylaty Iπ Tab. 9. Podział grutó poitych ze zględu a ta i koytecję grutu [20] Koytecja grutu Zarta Sta grutu Symbol Stopień platyczości Wilgotość grutu touku do graic koytecji zarty z I L < 0 S półzarty pz I L 0 S tardoplatyczy tpl 0 < I L 0, 25 Platycza platyczy pl 0, 25 < I L 0, 50 P < miękkoplatyczy mpl 0, 50 < I L 1, 00 Płya płyy pł 1, 00 < I L L < Tab. 10. Podział grutó aypoych ze zględu a przydatość dla budoicta [20] Rodzaj grutu Symbol Właściości Nayp budolay B ayp, którego rodzaj i ta odpoiadają ymagaiom budoli ziemych lub podłoża pod budolę Nayp ie odpoiadający ymagaiom budolaym N ayp ie pełiający aruku j. P L

10

11 10 NORMOWE WARTOŚCI KĄTA TARCIA WEWNĘTRZNEGO φ u ( ) ( ) I MODUŁU ODKSZTAŁCENIA PIERWOTNEGO E 0 ( ) [21], φ',spójności c u ( ) φ υ (ν) Ż Po Pr P Pd Pπ GRUPY GRUNTÓW SPOISTYCH A - poite, moreoe, koolidoae (p. gliy, gliy piazczyte, piaki gliiate taie półzartym) B - ie poite koolidoae i moreoe iekoolidoae (p. pyły i gliy pylate półzarte, gliy, piaki gliiate tardoplatycze) C - ie poite iekoolidoae (p. gliy zięzłe i gliy piazczyte platycze) D - iły iezależie od geezy I D Ry. 4. Normoe artości φ () u dla grutó iepoitych zależości od topia zagęzczeia. φ u () [ ] φ u () φ' () 20 A 15 B 10 C 5 D I L Ry. 5. Normoe artości c u () zależości od topia platyczości I L. Ry. 6. Normoe artości φ u (), φ () dla grutó poitych zależości od topia platyczości I L. Ry. 7. Moduły odkztałceia pierotego (ogólego) dla grutó iepoitych. Ry. 8. Moduł odkztałceia pierotego dla grutó poitych.

12 Tab. 11. Gruty iepoite. Nazy grutó Niekalite mierale Niekalite orgaicze żiry i popółki piaki grube i średie piaki drobe i pylate piaki próchicze Stay ilgotości mało ilgote [Mg/m 3 ] γ [kn/m 3 ] [%] Sta grutu [Mg/m 3 ] średio zagęzczoy zagęzczoy luźy γ [kn/m 3 ] I D I D I D γ ilgote γ mokre mało ilgote γ γ ilgote γ mokre mało ilgote γ γ ilgote γ mokre mało ilgote NORMOWE WARTOŚCI GĘSTOŚCI WŁAŚCIWYCH, CIĘŻARÓW WŁAŚCIWYCH γ, WILGOTNOŚCI NATURALNYCH, GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWYCH I CIĘŻARÓW OBJĘTOŚCIOWYCH γ [22] γ γ ilgote γ mokre γ Tab. 12. Gruty poite. [%] Sta grutu Nazy grutó [Mg/m 3 ] tardo- miękko- [Mg/m 3 ] półzarty platyczy platyczy platyczy γ [kn/m 3 ] γ [kn/m 3 ] I L<0 I L I L I L żiry i popółki gliiate γ piaki gliiate γ pyły piazczyte γ pyły γ gliy piazczyte γ gliy γ gliy pylate γ gliy piazczyte zięzłe γ gliy zięzłe γ gliy pylate zięzłe γ iły piazczyte γ iły γ iły pylate γ NIESKALISTE MINERALNE MAŁO SPOISTE ŚREDNIO SPOISTE ZWIĘZŁO SPOISTE BARDZO SPOISTE 11

13 Tabl. 13. CECHY FIZYCZNE GRUNTÓW WZORY Cechy fizycze Wzór podtaoy Wzory pomocicze Gętość łaścia zkieletu grutoego V m Określa ię dośiadczalie Gętość objętościoa grutu V m m Określa ię dośiadczalie p V V m m Wilgotość m m Określa ię dośiadczalie; yik podaje ię % lub artościach bezzględych Gętość objętościoa zkieletu grutoego V m d r r r d e e e e ) (1 1 ) (1 1 Poroatość V V p ) (1 ) (1 1 e e d r r r d Wkaźik poroatości p V V e ) (1 1 e r d r d r d d Wilgotość taie całkoitego ayceia poró grutu odą d r d d r e e e e e ) (1 ) (1 ) (1 ) (1 ) (1 ) (1 Stopień ilgotości r r S d d r e S ) (1 ) (1 Gętość objętościoa przy całkoitym ayceiu poró grutu odą V V m p r d r ) 1 ( Gętość objętościoa grutu z uzględieiem yporu odą V V m r ) )( 1 ( Dla grutó poitych 1 r 12

14 Tab. 14. Określeie rodzajó grutó poitych [23]. Rodzaj grutu MATERIAŁY POMOCNICZE DO ĆWICZENIA BADANIA MAKROSKOPOWE Rodzaj grutu zależości od zaartości frakcji piakoej Wkaźik platyczości I p Grupa I Grupa II Grupa III Gruty Gruty Gruty Zaartość frakcji iłoej f i piazczyte pośredie pylate Rodzaje grutó zależości od yikó prób: ałeczkoaia, rozcieraia odzie i rozmakaia mało poite średio poite zięzło poite bardzo poite I p < 0.05 f i < 5% I p f i 5 10% I p f i 10 20% I p f i 20 30% I p > 0.3 f i > 30% rozpozaie ilości frakcji piakoej piaek gliiaty piaek gliiaty glia piazczyta glia piazczyta zięzła ił piazczyty między palcami pozotaje dużo ziare piaku pył piazczyty pył piazczyty glia glia zięzła ił yczua ię tylko pojedycze ziara piaku Uagi dodatkoe: 1. Wałeczkujemy kulkę o średicy 7mm do grubości 3mm. 2. Liczba ałeczkoań ozacza ile razy otrzymao ałeczek o średicy 3mm do uzykaia jego charakterytyczych pękań. 3. Grut zarty ie poddaje ię acikoi palcó. 4. Grut półzarty pozala formoać ię kulkę, ie ałeczkuje ię. 5. Piaek pylaty zaiera do 30% pyłu, ilgoty, torzy grudki. 6. Pył mało ilgoty pozotaia a palcach jaą mączkę, a gliy i iły ie. 7. Grut bardzo poity pozala ałeczkoać ię do grubości 1 mm. 8. Namuły ą przeażie gliiate lub pylate i ałeczkują ię razy. 9. Próchica ilości 2 3% adaje grutoi miao - próchiczy (humu). pył pył glia pylata glia pylata zięzła ił pylaty ie yczua ię ziare piaku Próba ałeczkoaia Wyiki badaia kulka rozpłazcza ię lub rozypuje; grut ie daje ię ałeczkoać ałeczek rozartia ię podłużie od początku do końca ałeczkoaia poierzchia ałeczka bez połyku; ałeczek pęka poprzeczie ałeczek początkoo bez połyku, przy końcu ałeczkoaia z połykiem; pęka poprzeczie kulka i ałeczek od początku z połykiem Próba rozmakaia grudka rozmaka atychmiat grudka rozmaka czaie od 0.5 do 5 mi grudka rozmaka czaie od 5 do 60 mi grudka rozmaka czaie od 1 do 24 godz. grudka rozmaka czaie dłużzym iż 1 doba próba rozcieraia grutu odzie OZNACZENIE BARWY: 1. Barę określa ię a przełamie bryły grutu o aturalej ilgotości. Ry. 9. Ozaczeie tau grutó poitych [23]. 2. Kolor domiujący umiezcza ię a końcu azy bary. 3. Natężeie bary określamy jako jay, ciemy. 4. Przykłady: zara, bruata, zaro-żółta, bruato-żółta, żółto-czeroa, brązoo-czekoladoa, zaro-olikoo-popielata, zielokaozara, biało-zara, bruato-zieloa, ciemo-bruata, czeroo-zieloa, jao-żółto-zara. 13 Liczba ałeczkoań Namuły orgaicze Iły i iły pylate Gliy zięzłe Gliy Piaki gliiate i pły I L - topień platyczości ta tardoplatyczy ta platyczy ta miękkoplatyczy Tab. 15. Ozaczeie ilgotości [23] Wilgotość Suchy mało ilgoty ilgoty mokry aodioy Określeie grudka grutu przy zgiataiu pęka, a taie rozdrobioym ie ykazuje zailgoceia grudka grutu przy zgiataiu odkztałca ię platyczie, papier filtracyjy lub ręka przyłożoe do grutu ie tają ię ilgote papier filtracyjy lub ręka przyłożoe do grutu tają ię ilgote przy ścikaiu grutu dłoi odącza ię z iego oda oda odącza ię z grutu graitacyjie Tab. 16. Ozaczeie klay zaartości CaCO 3 [23] Klay zaartości ęglaó Przybliżoa zaartość CaCO 3 (%) Reakcja roztoru HCl IV >5 burzy ię iteyie i długo (>20 ) III 3 5 burzy ię iteyie lecz krótko (<20 ) II 1 3 burzy ię łabo i krótko I <1 ślady lub brak ydzielaia gazu

15 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi przebiegu ćiczeia. 2. Podaie rodzaju, tau, bary, ilgotości i zaartości ęglau apia dla badaych próbek. 3. Krótką aalizę uzykaych yikó. 14 PYTANIA KONTROLNE: 1. W jaki poób moża makrokopoo odróżić grut poity od iepoitego? 2. Makrokopoe określaie rodzaju grutó iepoitych. 3. Makrokopoe określaie rodzaju grutó poitych. 4. Jakie cechy grutu moża określić badaiach makrokopoych? 5. Makrokopoe określaie tau grutó poitych. 6. Makrokopoe określaie ilgotości grutó. 7. Jakie próbki grutu pobiera ię do badań laboratoryjych? 8. Jak zmieia ię bara grutu ze zmiaą ilgotości grutu?

16 15 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIA MAKROSKOPOWE [22] Określeie: badaiami makrokopoymi azya ię przybliżoe określeie rodzaju grutu i jego cech fizyczych bez pomocy przyrządó. Zakre badań: badaia makrokopoe mają a celu określeie atępujących cech grutó: rodzaju, tau, bary, ilgotości, zaartości ęglau apia (CaCO 3 ) Opi próbki: r r przelot arty głębokość pobieraia rodzaj opakoaia rodzaj próbki otoru (m) próbki (m) łoik krzyka cylider próbki Wyiki badań: r próbki próba ałeczkoaia próba rozcieraia odzie próba rozmakaia zaartość frakcji iłoej ( f i ): kaźik platyczości (I p ): rodzaj grutu: ilość ałeczkoań: ilgotość: zaartość CaCO 3 : Uagi: bara: ta grutu: poitość: r próbki próba ałeczkoaia próba rozcieraia odzie próba rozmakaia zaartość frakcji iłoej ( f i ): kaźik platyczości (I p ): rodzaj grutu: ilość ałeczkoań: ilgotość: zaartość CaCO 3 : Uagi: bara: ta grutu: poitość:

17 16 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi przebiegu ćiczeia. 2. Obliczeia ilgotości, gętości objętościoej i łaściej ( tabeli). 3. Krótką aalizę uzykaych yikó. 4. Przeliczeie pozotałych cech fizyczych oparciu o tablicę 13. PYTANIA KONTROLNE: 1. Co to jet ilgotość aturala grutu? 2. Jaką próbkę grutu pobiera ię do badaia ilgotości aturalej, gętości objętościoej i gętości łaściej zkieletu grutoego? 3. Podać defiicję gętości objętościoej grutu. 4. Co to jet gętość łaścia zkieletu grutoego? 5. Podać zależość między gętością objętościoą a ciężarem objętościoym grutu. 6. Spooby określaia gętości objętościoej grutu. 7. Podać defiicję gętości objętościoej zkieletu grutoego. 8. Co to jet poroatość i kaźik poroatości grutu? Podać zależość między imi. 9. Podać defiicję topia ilgotości grutu. 10. Co to jet gętość objętościoa przy całkoitym ayceiu poró odą. 11. Co to jet gętość objętościoa z uzględieiem yporu ody. 12. Podać podział grutó iepoitych ze zględu a topień ilgotości S r.

18 17 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ, GĘSTOŚCI WŁAŚCIWEJ I WILGOTNOŚCI NATURALNEJ GRUNTU [23] 1. Określeie ilgotości aturalej ( ): Wilgotość aturala jet to touek may ody zaartej badaej próbce grutu do may jej zkieletu grutoego (yrażoa procetach lub artościach bezzględych). Przyrządy: uzarka, aga techicza o dokładości 0.01 g, paroiczki, ekykator. 2. Określeie gętości objętościoej (): Gętość objętościoa grutu jet to touek may próbki grutu do jej objętości. Przyrządy: aga techicza o dokładości 0.01 g, pierścień metaloy o objętości 100 cm 3, umiarka. 3. Określeie gętości łaściej zkieletu grutoego ( ): Gętość łaścia zkieletu grutoego jet to touek may zkieletu grutoego do objętości zytkich ziare i czątek zkieletu. Przyrządy: kolba (pikometr) o pojemości cm 3, termometr, moździerz, aga techicza o dokładości 0.01 g, ekykator z bezoym chlorkiem apia. Wyiki badań: gętość ody...g/cm 3 temperatura ody t... C ozaczeie ilgotości aturalej ( ) ozaczeie gętości objętościoej () umer próbki umer próbki umer próbki ozaczeie gętości łaściej zkieletu grutoego ( ) maa paroiczki (m t ) [g] maa paroiczki z gru tem ilgotym (m mt ) [g] maa paroiczki z grutem uchym (m t ) [g] maa zkieletu grutoego (m m t - m t ) [g] maa ody próbce (m m mt - m t ) [g] ilgotość m 100 m m m mt t m m t t 100 [%] maa pierścieia (m t ) [g] średica pierścieia (d) [cm] Wyokość pierścieia (H) [cm] objętość pierścieia V 0,25πd 2 H [cm 3 ] maa pierścieia z grutem (m mt ) [g] maa grutu (m m m mt - m t ) [g] gętość objętościoa m m V [ g cm 3 / ] maa pikometru (m t ) [g] maa pikometru z grutem uchym (m g ) [g] maa grutu uchego (m m g - m t ) [g] maa pikometru z odą i grutem (m g ) [g] maa pikometru z odą (m t ) [g] objętość zkieletu grutoego V ( ) m m m m t g t g gętość łaścia zkieletu grutoego m [ ] V g / cm 3 [cm 3 ]

19 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi przebiegu ćiczeia. 2. Obliczeie topia platyczości i określeie tau grutu ( tabeli). 3. Obliczeie kaźika platyczości i określeie poitości grutu ( tabeli). 4. Krótką aalizę uzykaych yikó pod zględem przydatości badaego grutu do celó budolaych. 18 PYTANIA KONTROLNE: 1. Podać defiicję: graicy kurczalości ( ), graicy platyczości ( p ) i graicy płyości ( L ). 2. Spoób określeia graicy platyczości. 3. Spooby określeia graicy płyości. 4. Wkaźik platyczości i yikający z iego podział grutó poitych. 5. Stopień platyczości i yikający z iego podział grutó poitych. 6. Wymieić koytecje i tay grutó poitych. 7. Jakie próbki grutu pobiera ię do badaia graic koytecji? 8. Wymieić zae azy grutó poitych z podaiem ymboli.

20 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE GRANIC KONSYSTENCJI GRUNTU [23] Określeia: graicą płyości grutu azya ię jego ilgotość, a graicy pomiędzy koytecją płyą i platyczą grutó poitych. Przyjmuje ię, że graicy płyości odpoiada ilgotość grutu, przy której bruzda rozdzielająca próbkę paty grutoej mieczce aparatu Caagrade a łączy ię a długości 10 mm i yokości 1 mm przy 25 uderzeiach mieczki arukach ozaczaia, określoych ormą. Graicę płyości grutu ozacza ię ymbolem L, miaem jej ą procety ciężaroe. graicą platyczości grutu azya ię ilgotość, jaką ma day grut a graicy tau tardo-platyczego i półzartego. Przy tej ilgotości ałeczek grutu podcza jego ałeczkoaia a dłoi pęka po oiągięciu średicy 3 mm. Graicę platyczości grutó ozacza ię ymbolem P, miaem jej ą procety ciężaroe. graicą kurczalości grutu azya ię ilgotość, jaką ma day grut, gdy przy uzeiu bryłka grutu przetaje zmiejzać ą objętość. Graicę kurczalości grutó ozacza ię ymbolem S, miaem jej ą procety ciężaroe. Przyrządy: zormalizoay aparat Caagrade a (poiżej), rylec płaki (poiżej), tygielki porcelaoe 6 8 zt., przyrządy do ozaczaia ilgotości. m m mt t 19 m m t t 100% Ozaczeia: m t - maa paroiczki, m mt - maa paroiczki z grutem ilgotym, m t - maa paroiczki z grutem uchym. Wyiki badań: Ozaczeie ilgotości aturalej Ozaczeie graicy platyczości p maa [g] [%] maa [g] [%] m t m t m t m mt m t m t m t m t m mt m mt m t m t m t m mt m t m t m mt m t m t Ozaczeia graicy płyości L maa [g] [%] liczba uderzeń m mt m t m t m mt m t m t Uaga: Skalę piooą ykreu dobrać zależości od yikó dośiadczeia. m mt m t m t m mt m t ZESTAWIENIE WYNIKÓW: ilgotość aturala graica platyczości p graica płyości L kaźik platyczości I p L - p topień platyczości I p L topień koytecji L I K 1 - I L Sta grutu g tab. 9 p... Spoitość grutu g ry. 1...

21 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi przebiegu ćiczeia. 2. Wykreśleie krzyej uziarieia grutu. 3. Obliczeie frakcji zredukoaych i utaleie rodzaju grutu. 4. Określeie topia różoziaritości grutu. 5. Krótką aalizę uzykaych yikó pod zględem przydatości badaego grutu do celó budolaych. 20 PYTANIA KONTROLNE: 1. Podać defiicję kaźika różoziaritości. 2. Podział grutó zależości od kaźika różoziaritości. 3. Podać frakcje grutu z podaiem ymiaró ziar i czątek. 4. Jakie ie badaia przeproadza ię celu dokładego określeia rodzaju grutu? 5. Jakie próbki grutu pobiera ię do aalizy itoej (średica ziar i maa próbki)? 6. Naryoać przykładoy ykre uziarieia grutu z dokładym opiem oi. 7. Na czym polega aaliza areometrycza? 8. Podział grutó iekalitych mieralych ze zględu a uziarieie. 9. Wymieić zae azy grutó iepoitych (ypkich) z podaiem ymboli.

22 21 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE UZIARNIENIA GRUNTU (aaliza itoa) [23] Przyrządy: komplet it o ymiarach bokó oczek kadratoych: 40, 25, 10, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.1, lub mm, trząarka, uzarka z termometrem, aga o dokładości 0.01 g. maa początkoa próbki m... g Wyiki badań: ymiar oczek ita maa pozotałości a icie m i rozrzucoa różica may popraioa maa pozotałości a icie zaartość a icie mi zi 100 uma zaartości m [mm] [g] [g] [g] [%] [%] RAZEM WYKRES UZIARNIENIA frakcje grutu: f k... f z... f p... f π... f i... frakcje zredukoae do utaleia rodzaju grutu: 100 f p ( ) 100 f f p f π 100 fk f ż ( f ) 100 fi f π 100 k f ż ( ) i 100 f k f ż kaźik różoziaritości: U d d różoziaritość grutu: rodzaj grutu...

23 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi przebiegu ćiczeia. 2. Obliczeie kaźikó poroatości: e, e mi i e max przyjmując 2.65 g/cm 3 oraz 0% ( tabeli). 3. Obliczeie topia zagęzczeia i utaleie tau grutu ( tabeli). 4. Krótką aalizę uzykaych yikó. 22 PYTANIA KONTROLNE: 1. Podać defiicję topia zagęzczeia I D. 2. Zdefiioać kaźik poroatości makymalej i miimalej. 3. Jaką próbkę grutu touje ię badaiach topia zagęzczeia grutu? 4. Wymieić tay grutó iepoitych zależości od topia zagęzczeia I D.

24 23 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE STOPNIA ZAGĘSZCZENIA [23] Określeie: topień zagęzczeia grutó ypkich jet to touek zagęzczeia itiejącego aturze do ajiękzego możliego do uzykaia zagęzczeia ztuczego daego grutu. Przyrządy: cylider z tłokiem, lejek, idełki ibracyje lub ibrator, aga o dokładości 0.1 g, umiarka o dokładości 0.1 mm. ymiary yokość średica h [cm] d [cm] pierścień cylider tłok Wyiki badań: Stadardoe ymiary cylidra i idełek ibracyjych. zagłębieie tłoka trzech puktach a obodzie po kolejym zagęzczeiu co 30 [mm] 1a 1b 2a 2b 3a 3b 4a 4b 5a 5b 6a 6b artość średia h [mm] kaźik poroatości aturalej (e ) maa pierścieia z grutem (m mt ) [g] kaźik poroatości przy ajluźiejzym ułożeiu ziare (e max ) kaźik poroatości przy ajgętzym ułożeiu ziare (e mi ) A B A B maa cylidra (m t ) [g] maa cylidra (m t ) [g] maa pierścieia (m t ) [g] maa grutu m m m mt - m t [g] objętość pierścieia (V) [cm 3 ] gętość objętościoa mm [g/cm 3 ] V gętość objętościoa zkieletu grutoego d [g/cm 3 ] 1 objętość cylidra (V) [cm 3 ] maa cylidra z grutem uchym (m t ) [g] maa zkieletu grutoego (m m t - m t ) [g] gętość obj. zkieletu gr. m d mi V [g/cm3 ] kaźik poroatości d mi emax d mi objętość grutu cylidrze (V - V) [cm 3 ] maa cylidra z grutem uchym (m t ) [g] maa zkieletu grut. (m m t - m t ) [g] gętość obj. zkieletu gr. m d max [g/cm 3 ] V V kaźik poroatości d max e mi d max kaźik poroatości aturalej d e d topień zagęzczeia I ta grutu (g ry. 1, tr. 7) D e e max max e e mi

25 24 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Opi badaia. 2. Obliczeie półczyika filtracji k t i k. 3. Utaleie rodzaju grutu a podtaie pomierzoego półczyika filtracji. 4. Krótką aalizę uzykaych yikó. PYTANIA KONTROLNE: 1. Podać defiicję półczyika filtracji grutu. 2. Podać defiicję podtaoego praa opiującego przepły ody grucie. 3. Od jakich czyikó zależy artość półczyika filtracji? 4. Jaki rodzaj próbki grutu touje ię badaiach półczyika filtracji? 5. Podać zatooaia półczyika filtracji obliczeiach z dziedziy mechaiki grutó i fudametoaia. 6. Jakie egatye zjaika grucie ą yikiem yokich artości półczyika filtracji? 7. Jak płya ika artość półczyika filtracji a badaia ściaia i ściśliości grutu?

26 25 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI [19] Określeie: półczyik filtracji k jet to prędkość filtracji ody grucie przy gradiecie hydrauliczym i 1 i temperaturze t 10 C. Aparatura i przyrządy: Aparat ITB ZWK-2 (ry), Odpoietrzacz, Stoper, termometr, mezurka. Aparat ITB ZWK-2: 1. cylider zeętrzy, 2. cylider eętrzy, 3. podziałka pomiaroa, 4. obciążik o maie m 10 kg lub 12.5 kg, 5. filtr góry, 6. filtr doly, 7. pierścień, 8. adtaka, 9. końcóka odpoietrzająca, 10. próbka o ymiarach:* h 6 cm i d 8 cm dla obciążika o maie m 10 kg, h 6 cm i d 11.6 cm dla obciążika o maie m 12.5 kg. Wyiki badań: L.p. aprężeie yokość próbki średica pierścieia poierzchia przepłyu cza przepłyu ydatek ody temp. ody pad gradiet hydrauliczy h σ h d A T Q t h i k Q t ATi h półczyik filtracji k t k t [kpa] [cm] [cm] [cm 2 ] [] [cm 3 ] [ C] [cm] [-] [cm/] [cm/] kieruek przepłyu: przepły z góry/z dołu* uśredioa artość półczyika filtracji k t, k * iepotrzebe kreślić Rodzaj grutu:...

27 26 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi ćiczeia. 2. Wykre, yzaczeie opt i d. 3. Obliczeie opt, d i I ( d przyjąć z ćiczeia, tr. 17). 4. Opi przypadkó zatooaia yikó badań opt praktyce iżyierkiej. 5. Krótką aalizę uzykaych yikó. PYTANIA KONTROLNE: 1. Podać defiicję ilgotości optymalej. 2. Podać iterpretację graficzą ilgotości optymalej. 3. Co to jet gętość objętościoa zkieletu grutoego? 4. Wymieić metody ozaczaia ilgotości optymalej. 5. Co to jet kaźik zagęzczeia grutu? 6. Podać zatooaia yikó badań ilgotości optymalej praktyce iżyierkiej. 7. Jaki rodzaj próbki grutu touje ię badaiach ilgotości optymalej?

28 27 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE WILGOTNOŚCI OPTYMALNEJ I MAKSYMALNEJ GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ SZKIELETU GRUNTOWEGO [23] Określeia: ilgotość optymala grutu jet to ilgotość, przy której grut ubijay poób zormalizoay uzykuje makymalą gętość objętościoą zkieletu grutoego. Wilgotość optymalą ozacza ię ymbolem opt, miaem ą procety ciężaroe. Makymalą gętość objętościoą zkieletu grutoego ozacza ię ymbolem d, a jej miao to g/cm 3. Przyrządy: cylidry o objętości 1 dm 3 lub 2.2 dm 3, ubijak o maie 2.5 kg lub 4.5 kg, ito o ymiarach oczek 6 mm lub 10 mm, aga o dokładości 0.1 g, przybory do ozaczaia ilgotości, liiał taloy o długości cm. Wyiki badań: maa cylidra (m t) [g] objętość cylidra (V p) [cm 3 Wyiki ozaczeia: umer ozaczeia maa paroiczki (mt) [g] maa paroiczki z grutem uchym (mt) [g] maa paroiczki z grutem ilgotym (mmt) [g] ilgotość (m/m)100[%] maa cylidra z grutem ilgotym (mmt) [g] maa grutu ilgotego (mg mmt - mt) [g] gętość obj. grutu ( mg /Vp) [g/cm 3 ] gętość objętościoa zkieletu grutoego d /(1)[g/cm 3 ] opt...% d...g/cm 3 opt x... ilgotość optymala ( ) 1 x '...% opt makymala gętość objętościoa zkieletu grutoego ' d d x ' ( ) d [g/cm 3 ] kaźik zagęzczeia d I d 6 Uaga: Skalę piooą i poziomą a ykreie ależy dobrać zależości od yikó dośiadczeia d (g/cm 3 ) d ależy obliczyć a podtaie yikó badań ze tr. 17 (%)

29 28 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi ćiczeia. 2. Wykre zależości τ f od σ. 3. Obliczeie Φ u, c u i τf edług zoró ormoych. 4. Opi zalet i ad aparatu krzykoego. 5. Krótką aalizę uzykaych yikó. PYTANIA KONTROLNE: 1. Podtaoe prao ytrzymałości grutó. Podać iterpretację graficzą tego praa dla grutó poitych i iepoitych. 2. Podać pooby badań kąta tarcia eętrzego i pójości oraz podtaoe różice między tymi badaiami. 3. Naryoać aprężeia działające a próbkę aparacie krzykoym. 4. Wymieić zatooaia parametró Φ u i c u obliczeiach z dziedziy mechaiki grutó i fudametoaia. 5. Jaki rodzaj próbki grutu touje ię badaiach Φ u i c u? 6. Wymieić ady i zalety aparatu krzykoego.

30 29 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... Określeia: kąt tarcia eętrzego: pójość: c u BADANIE KĄTA TARCIA WEWNĘTRZNEGO I SPÓJNOŚCI W APARACIE SKRZYNKOWYM [23] NΣτ fσ Στ f Σσ φu arc tg NΣσ 2 σ 2 Στ f Σσ ΣσΣτ fσ NΣσ 2 ( Σσ ) 2 ( Σ ) 2 gdzie: τ f - ytrzymałość próbki a ściaie [kpa], σ - aprężeie ormale [kpa], N - liczba próbek średie odchyleie kadratoe ytrzymałości a ściaie: ( τ τ' ) Σ f τf N τ σtgφ c τ f ' f u u Q F max gdzie: Q max - ajiękza artość iły ściającej [kn], F - poierzchia próbki [m 2 ] f 2 Wyiki badań: r obciążeia P kg σ kg/cm kpa odczyt a czujiku mm τ f kg/cm 2 kpa cechoaie dyamometru... Rodzaj grutu :... Φ u... c u Wytrzymałość a ściaie τf (kpa) Naprężeia ormale σ (kpa)

31 30 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi ćiczeia. 2. Kotrukcję koła Mohra oraz odczytaie z ykreu artości Φ u i c u. 3. Opi zalet i ad aparatu trójoioego ścikaia. 4. Krótką aalizę uzykaych yikó. 5. Poróaie yikó uzykaych aparacie trójoioego ścikaia i aparacie krzykoym PYTANIA KONTROLNE: 1. Omóić budoę aparatu trójoioego ścikaia. 2. Omóić itotę badań aparacie trójoioego ścikaia z koolidacją i bez koolidacji próbki. 3. Naryoać aprężeia działające a próbkę aparacie trójoioego ścikaia. 4. Naryoać aprężeia działające płazczyźie ścięcia / próbki. 5. Wymieić ady i zalety aparatu trójoioego ścikaia. 6. Czy oprócz aparatu krzykoego i trójoioego ścikaia touje ię ie aparaty do badaia ytrzymałości grutó a ściaie.

32 31 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE KĄTA TARCIA WEWNĘTRZNEGO I SPÓJNOŚCI W APARACIE TRÓJOSIOWEGO ŚCISKANIA cechoaie dyamometru σ 1 σ 3 4,2 Wyiki badań: σ 3 odczyt a czujiku kg/cm Rodzaj grutu kpa mm σ 1 kpa Φ u (σ 1 σ 3 ) kpa 0.5(σ 1 -σ 3 ) kpa c u... Wytrzymałość a ściaie τf (kpa) Naprężeia σ (kpa)

33 32 OPRACOWANIE ĆWICZENIA POWINNO ZAWIERAĆ: 1. Krótki opi ćiczeia. 2. Wykre ściśliości grutu. 3. Wyzaczeie edometryczych modułó ściśliości M 0 i M dla σ kpa ( tabeli, tr. 34). 4. Obliczeie modułó odkztałceia E 0 i E oraz modułu podatości E ( tabeli tr. 34). 5. Krótką aalizę uzykaych yikó i aaliza przydatości badaego grutu do celó budolaych. PYTANIA KONTROLNE: 1. Podać defiicję ściśliości grutu i czyiki płyające a ściśliość grutu. 2. Naryoać ykre ściśliości grutu i ymieić krzye ściśliości. 3. Wymieić rodzaje modułó grutu i podać ziązki między imi. 4. Podać defiicję edometryczych modułó ściśliości grutu i poób ich określaia a podtaie ykreu ściśliości. 5. Wymieić zatooaia modułó grutu obliczeiach z dziedziy mechaiki grutó i fudametoaia. 6. Do czego łużą krzye koolidacji? 7. Jaki rodzaj próbki grutu touje ię badaiach ściśliości grutu?

34 33 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... BADANIE ŚCIŚLIWOŚCI GRUNTU [23] Określeie: ściśliość grutu jet to zdolość grutu do odkztałceia pod płyem przyłożoego obciążeia. gdzie: M 0 σ ε χ σ - przyrot obciążeia jedotkoego próbki σ σ σ h i 1 h i ε - odkztałceie jedotkoe próbki ε ; h χ - półczyik poprakoy (ry. 10). i 1 i i 1 ; Wyiki badań: yokość początkoa próbki h 0... odczyt początkoy czujikó: cz.1... cz.2... σ h cz.1 cz.1 cz.1 cz.1 cz.1 kg/cm 2 kpa h h h h h h cz.2 cz.2 cz.2 cz.2 cz.2 0 h odciążeie (odczyt co 60 ) potóre obciążeie (odczyt co 60 ) σ kg/cm kpa cz.1 cz.2 h Uaga: Skalę piooą ykreu dobrać zależości od yikó dośiadczeia. h - yokość próbki (mm) Wilgotość grutu przed badaiem: mmt mt 100 m m t t... Wilgotość grutu po badaiu: mmt mt 100 m m t t σ - aprężeie (kpa)... Rodzaj grutu:... Bara:...

35 34 Ozaczeia Wzór Jedotki Obliczeia σ ε σ χ ε Edometryczy moduł ściśliości pierotej M MPa 1 0 χ Edometryczy moduł ściśliości tórej M MPa 2 Wkaźik koolidoaia grutu Wpółczyik przeliczeioy (ry. 7 i 8) M 0 β M ( 1 ν )( 1 2ν ) δ 1 ν ( ) Moduł pierotego odkztałceia Moduł tórego odkztałceia Moduł podatości E δ MPa 0 M 0 E δm MPa E MPa E 1 ν 0 2 χ i ,981 1,961 2,942 3,923 4,903 5,884 a - dla obliczeia M o b - dla obliczeia M 6, ,845 8,826 a b 9,807 10,787 Ry. 10. Wpółczyik poprakoy χ. 11,768 12,749 13,729 14,710 [MPa] χ 1 χ 2 [kg/cm 2 ] σ ε σ ε

36 35 ĆWICZENIE NR... Spradził:... dia:... KRZYWE KONSOLIDACJI - OSIADANIE PRÓBKI W CZASIE odczyt CZAS KONSOLIDACJI h