Piotr Jermołowicz - Inżynieria Środowiska Szczecin 1. Podział gruntów. Podział gruntów ze względu na uziarnienie. Grunty rodzime nieskaliste mineralne, do których zalicza się grunty o zawartości części organicznych I om <2,0%, dzieli się biorąc pod uwagę ich uziarnienie na: grunty kamieniste (symbol K) o zawartości ziarn o średnicach większych od 40 mm stanowiącej więcej niż 50% ( d 50 > 40 mm), grunty gruboziarniste o zawartości ziarn o średnicach mniejszych od 40 mm stanowiącej więcej niż 50% oraz o zawartości ziarn o średnicach większych od 2 mm stanowiącej więcej niż 90% ( d 50 40 mm oraz d 90 > 2mm), grunty drobnoziarniste o zawartości ziarn o średnicach mniejszych od 2 mm stanowiącej więcej niż 90% (d 90 2 mm). Do określenia rodzaju gruntów nie skalistych mineralnych potrzebna jest znajomość zakresu średnic zastępczych charakterystycznych dla poszczególnych frakcji. Poszczególne frakcje gruntów oraz odpowiadający im zakres średnic zastępczych przedstawiono w tablicy 1. Tab.1. Zestawienie frakcji gruntów nieskalistych.
Podział gruntów kamienistych ze względu na uziarnienie z jednoczesną ich charakterystyką przedstawiono w tablicy 2. Tab.2. Podział gruntów kamienistych. Podział gruntów niespoistych, (sypkich) w zależności od ich uziarnienia (składu granulometrycznego) przedstawiono w tablicach 3 i 4. W tablicy 5 podano natomiast podział gruntów spoistych ze względu na uziarnienie, co można przedstawić również w formie graficznej za pomocą trójkąta Fereta (rys. 1). Tab.3. Podział gruntów gruboziarnistych ze względu na uziarnienie Tab.4. Podział gruntów drobnoziarnistych ze względu na uziarnienie
Tab.5. Podział gruntów spoistych ze względu na uziarnienie Rys.1. Trójkąt Fereta
2. Uwagi praktyczne - oznaczanie składu ziarnowego. Uziarnienie gruntów sypkich (niespoistych), z wyjątkiem piasku pylastego, określa się za pomocą analizy sitowej, natomiast gruntów spoistych w tym również piasku pylastego - za pomocą analizy areometrycznej. W niektórych przypadkach stosuje się również analizę pipetową. 2.1. Analiza sitowa Analiza sitowa polega na wydzieleniu poszczególnych frakcji gruntu za pomocą jego przesiania przez komplet ośmiu sit. Stosuje się sita o następujących wymiarach oczek kwadratowych: 25; 10; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,10; 0,071 lub 0,063 mm. Dopuszcza się stosowanie zamiast sit o wymiarach oczek 0,071 i 0,063 mm sit o wymiarach oczek 0,074 oraz 0,06 mm. Próbki gruntu pobrane do analizy sitowej nie powinny zawierać ziarn o wymiarach większych niż 40 mm. Stała masa próbek gruntu wysuszonych w temperaturze 105 110 C powinna wynosić: dla piasku drobnego 200 250 g, dla piasku średniego 50 500 g, dla piasku grubego, pospółki i żwiru 500 5000g Próbkę gruntu przesiewa się przez komplet sit ustawiając je na wstrząsarce, którą uruchamia się na 5 min. Po obliczeniu procentowej pozostałości Z i ziarn gruntu na poszczególnych sitach wykreśla się krzywą uziarnienia gruntu, ustala się procentową zawartość ziarn gruntu w poszczególnych frakcjach (z krzywej uziarnienia) oraz określa się rodzaj gruntu korzystając z tablic 3 i 4. Z krzywej uziarnienia możemy odczytać: procentowe zawartości poszczególnych frakcji pozwoli to na określenie rodzaju i nazwy badanego gruntu, średnice cząstek d 10 i d 60 - średnice cząstek, których wraz z mniejszymi w gruncie jest 10% lub 60% (masy) - pozwoli to na określenie C u (U) - czyli wskaźnika jednorodności uziarnienia (wskaźnika różnoziarnistości) badanego gruntu. W zależności od wielkości C u badany grunt możemy zaliczyć do jednej z trzech grup: grunt równoziarnisty - C u 5 (np. piaski wydmowe i lessy), grunt różnoziarnisty - C u 15 (np. gliny holoceńskie), grunt bardzo różnoziarnisty - C u > 15 (np. pospółki i gliny zwałowe). Określenie wskaźnika jednorodności uziarnienia może mieć zastosowanie, np. do oceny właściwości filtracyjnych danego gruntu, możliwości jego zagęszczenia, niebezpieczeństwa wystąpienia sufozji itp.
Rys. 2. Przykładowe krzywe uziarnienia 2.2. Aparatura laboratoryjna 2.2.1. Analiza sitowa
2.2.2 Analiza areometryczna jako uzupełnienie analizy sitowej wymaga innego sprzętu.