BADANIA PARAMETRÓW ZAG SZCZALNO CI GRUNTÓW NIESPOISTYCH METOD PROCTORA

ISSN 1644-0633 www.acta.media.pl Acta Sci. Pol. Architectura 15 (3) 2016, 43 54 BADANIA PARAMETRÓW ZAG SZCZALNO CI GRUNTÓW NIESPOISTYCH METOD PROCTORA Dariusz Tymosiak, Maria J. Sulewska Politechnika Bia ostocka, Bia ystok Streszczenie. Celem pracy jest analiza wyników bada porównawczych parametrów zag szczalno ci maksymalnej g sto ci obj to ciowej szkieletu gruntowego ( ds ) i wilgotno- ci optymalnej (w opt ), wed ug polskich norm: starej PN-88/B-04481:1988 oraz nowej PN-EN 13286-2:2010. Badania wykonano na dwóch gruntach niespoistych, równoziarnistych (pospó ka Po i piasek redni Ps) czterema metodami (I, II, III, IV) wed ug PN-88/B-04481:1988 oraz czterema metodami (A+A, A+B, B+A, B+B) wed ug PN-EN 13286-2:2010. Warto ci maksymalnej g sto ci obj to ciowej szkieletu gruntowego ( ds ) uzyskane wed ug obu norm niewiele ró ni si od siebie: dla Po oko o 1,9 4,0%, a dla Ps oko o 1,6 2,1%. Ró nice warto ci wilgotno ci optymalnej (w opt ) nie podlegaj wyra nym prawid owo ciom. S owa kluczowe: zag szczalno gruntów, badania porównawcze, maksymalna g sto obj to ciowa szkieletu gruntowego, wilgotno optymalna WST P Zag szczanie gruntu jest procesem, w którego wyniku nast puje przemieszczanie si cz stek gruntu wskutek przy o onej si y pokonuj cej si y tarcia pomi dzy ziarnami i cz stkami. Efektem jest mo liwie szczelne u o enie ziaren. Na efektywno procesu zag szczenia wp ywaj : wilgotno gruntu [Proctor 1933a, b], uziarnienie i rodzaj gruntu [Pisarczyk 2004, Sulewska 2005, 2009, Majer 2009], cechy kszta tu ziaren [Pisarczyk 1977], nak ad energii oraz sposób jej przekazywania [Gurtug i Sridharan 2004, Sivrikaya i in. 2008, D bska i Pisarczyk 2011]. Dany grunt charakteryzuje si okre lonymi parametrami zag szczalno ci, oznaczonymi jako: ds i w opt. Wilgotno optymalna (w opt ) jest najbardziej korzystna przy zag szczaniu danej mieszanki, poniewa przy takiej wilgotno ci uzyskuje si maksymaln g sto obj to ciow szkieletu gruntowego ( ds ), przy okre lonej energii Adres do korespondencji Corresponding author: Dariusz Tymosiak, Politechnika Bia ostocka, Wydzia Budownictwa i In ynierii rodowiska, Zak ad Geotechniki, ul. Wiejska 45A, 15-351 Bia ystok, e-mail: d.tymosiak@pb.edu.pl Copyright by Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2016

44 D. Tymosiak, M.J. Sulewska i w danych warunkach zag szczania. Gdy wilgotno gruntu jest zbyt ma a, obserwuje si niewystarczaj co szczelne u o enie cz stek. Z kolei zbyt du a wilgotno powoduje zamkni cie dróg ucieczki powietrza z masy gruntowej na zewn trz [Pisarczyk 2004]. Odpowiednie zag szczenie nasypów ma istotny wp yw na dobr stateczno korpusów ziemnych oraz zwi ksza no no gruntów pod nawierzchniami komunikacyjnymi. Miar zag szczenia gruntów nasypowych (spoistych i niespoistych) jest zag szczenia (I S ). S u y on do kontroli jako ci wykonywania robót ziemnych i obliczany jest ze wzoru: I d S [ ] ds (1) gdzie: d g sto obj to ciowa szkieletu gruntowego wyznaczona w nasypie [g cm 3 ], ds maksymalna g sto obj to ciowa szkieletu gruntowego przy wilgotno ci optymalnej, wyznaczona w laboratorium w okre lonych warunkach zag szczenia na próbce pobranej z nasypu [g cm 3 ]. Spo ród polowych i laboratoryjnych metod badania parametrów zag szczalno ci gruntów spoistych i niespoistych [Pisarczyk 1977, 2004] najbardziej popularna w Polsce jest metoda Proctora zalecana w starej normie PN-88/B-04481:1988 oraz w nowej normie PN-EN 13286-2:2010 wdra anej obecnie do praktyki budowlanej. Kontrola jako ci zag szczenia gruntu polega na sprawdzeniu, czy osi gni ta warto a zag szczenia w nasypie jest co najmniej równa jego minimalnej warto ci wymaganej przy w a ciwym zag szczeniu warstw wbudowanych w dany rodzaj budowli ziemnej, okre lonej w nast puj cych dokumentach: w nasypach w budownictwie drogowym w PN-S-02205 [1998], w nasypach w budownictwie ogólnym w PN-B-06050 [1999], w nasypach urz dze wodno-melioracyjnych w PN-B-12095 [1997], w nasypach w budownictwie hydrotechnicznym w dokumencie Roboty ziemne... [1994], w nasypach tramwajowych w PN-K-92011 [1998], w nasypach kolejowych w Warunkach technicznych... [2009]. Celem pracy jest analiza wyników bada porównawczych parametrów zag szczalno ci wybranych gruntów niespoistych maksymalnej g sto ci obj to ciowej szkieletu gruntowego ( ds ) i wilgotno ci optymalnej (w opt ) wed ug polskich norm: starej PN-88/ /B-04481:1988 oraz nowej PN-EN 13286-2:2010. RYS HISTORYCZNY METODY PROCTORA Pierwsz opublikowan procedur kontroli sztucznego zag szczenia gruntów by y wytyczne California Impact Test (California State Impact Method), które opracowa w 1929 roku O. James Porter w California Division of Highways w Sakramento, USA. Jest ona znana pod nazw California Test 216 [2006] i u ywana do dzi, po mody kacjach (ostatnie mody kacje nast pi y w latach: 2000, 2006, 2011) [Rogers 2014]. Metoda polega na zbadaniu in-situ g sto ci obj to ciowej gruntu za pomoc obj to ciomierza piaskowego Acta Sci. Pol.

Badania parametrów zag szczalno ci gruntów niespoistych metod Proctora 45 i porównaniu z maksymaln mo liw do uzyskania warto ci g sto ci obj to ciowej gruntu przy okre lonej energii i warunkach zag szczenia, odczytan z wykresu wilgotno -g sto obj to ciowa, sporz dzonego na podstawie wyników bada przy u yciu specjalnego cylindra i ubijaka (podobnie jak w metodzie Proctora). Istnienie zale no ci mi dzy g sto ci obj to ciow szkieletu gruntowego a wilgotno ci gruntów drobnoziarnistych przy tej samej energii zag szczaj cej stwierdzili niezale nie od siebie Kelso w Australii w 1926 roku oraz Proctor w 1933 roku [Pisarczyk 2004]. Ralph Roscoe Proctor opublikowa w 1933 roku w cyklu czterech publikacji [Proctor 1933a, b, c, d] zasady i opis swojej metody okre lania wilgotno ci optymalnej (w opt ), przy której uzyskuje si najwi ksze zag szczenie gruntu przy okre lonej energii i danych warunkach zag szczenia. Standardowa metoda Proctora zosta a znormalizowana w 1950 roku przez American Society for Testing and Materials [ASTM 2007] (ostatnie wydanie w 2012 roku) oraz przez American Association of State Highway and Transportation Of cials [AASHTO 1986] (ostatnie wydanie w 2015 roku). W zwi zku ze wzrostem obci enia korpusów drogowych coraz ci szymi rodkami transportu zwi ksza y si wymagania dotycz ce lepszego zag szczenia nasypów. Wywo a o to równie rozwój ci kiego sprz tu zag szczaj cego. Konieczno zwi kszenia warto ci wymaganych parametrów zag szczalno ci gruntów w nasypach uwzgl dniono w 1958 roku we wprowadzonej zmody kowanej metodzie Proctora [ASTM 2009] (ostatnie wydanie w 2012 roku) oraz [AASHTO 2001] (ostatnie wydanie w 2015 roku). Mody kacja metody polega a na oko o pi ciokrotnym zwi kszeniu energii zag szczania na 1 dm 3 obj to ci gruntu w cylindrze normowym. Metoda Proctora zosta a z niewielkimi zmianami przyj ta tak e w Polsce, w kolejnych normach: PN-59/B-04491, PN-75/B-04481 oraz PN-88/B-04481:1988. W 2005 roku zosta a opublikowana w Polsce nowa norma europejska, której kolejne wydania jako normy polskiej ró ni y si wersj j zykow : PN-EN 13286-2:2005-03E (w j zyku angielskim) i PN-EN 13286-2:2007-08P (w j zyku polskim). Aktualnie obowi zuj ca norma i poprawka do niej zosta y wydane w j zyku angielskim: PN-EN 13286-2:2010-11E:2010 i poprawka PN-EN 13286-2:2010/AC:2014. Norma ta odnosi si tylko do niezwi zanych lub zwi zanych hydraulicznie mieszanek wykorzystywanych w budownictwie drogowym lub w in ynierii l dowej. Nie odnosi si ona do gruntów wykorzystywanych w robotach ziemnych. Charakterystyki metod wyznaczania parametrów zag szczalno ci wed ug norm ameryka skich i polskich: AASHTO, ASTM, PN oraz PN-EN zamieszczono w tabeli 1. Metoda standardowa we wszystkich procedurach polega na przekazaniu podczas ubijania energii równej oko o 0,60 kn m dm 3 (od 0,589 do 0,596 kn m dm 3, czyli energia przekazywana w ró nych metodach mo e maksymalnie ró ni si rednio o 1,2%). W metodzie zmody kowanej przekazuje si energi zag szczenia równ oko o 2,7 kn m dm 3 (od 2,645 do 2,698 kn m dm 3, a ich maksymalna ró nica wzgl dna wynosi oko o 2,0%). Wymiary i obj to ci cylindrów s we wszystkich normach podobne, z wyj tkiem cylindra C w normie PN-EN 13286-2:2010-11E:2010 przy wprowadzonej tu innej ni w pozosta ych normach masie i wysoko ci spadania ubijaka C. Wed ug PN-88/B-04481:1988 próbk gruntu nale y wymiesza z wod i umie ci w szczelnie zamkni tym naczyniu na co najmniej 15 h. Mo na najwy ej pi ciokrotnie Architectura 15 (3) 2016

Tabela 1. Zestawienie charakterystyk zag szczenia wed ug norm ameryka skich i polskich Table 1. Summary of characteristics of compactibility according to polish and american standards Norma Standard AASHTO T 99 [1986] AASHTO T 180 [2001] ASTM D698 [2007] ASTM D1557 [2009] PN-EN 13286-2 [2010] ubijak + cylinder rammer + mould PN-88/B-04481 [1988] Metoda Method rednica cylindra Diameter of mould Wysoko cylindra Height of mould Obj to cylindra Volume of mould Masa ubijaka; rednica ubijaka Mass; Diameter of rammer Wysoko spadania ubijaka Height of fall Liczba warstw Number of layers Liczba uderze na warstw Number of blowsper layer Energia zag szczania Compaction energy Warunki stosowania: rednica ziaren (D) Terms of use: sieve (D) size [mm] [mm] [m 3 ] [kg]; [mm] [mm] [ ] [ ] [kn m dm 3 ] [mm] A (standard.) 102,0 116,5 0,000943 25 0,595 D 4,75 B (standard.) 152,0 116,5 0,002124 56 0,592 D 4,75 2,50; 50,0 305,0 3 C (standard.) 102,0 116,5 0,000943 25 0,595 D 19,00 D (standard.) 152,0 116,5 0,002124 56 0,592 D 19,00 A (zmodyf.) 101,6 116,5 0,000943 25 2,698 D 4,75 B (zmodyf.) 152,4 116,5 0,002124 56 2,683 D 4,75 4,54; 50,0 457,0 5 C (zmodyf.) 101,6 116,5 0,000943 25 2,698 D 19,00 D (zmodyf.) 152,4 116,5 0,002124 56 2,683 D 19,00 A (standard.) 101,6 116,4 0,000943 25 0,595 D 4,75 B (standard.) 101,6 116,4 0,000943 2,50; 50,8 305,0 3 25 0,595 D 9,50 C (standard.) 152,4 116,4 0,002124 56 0,592 D 19,00 A (zmodyf.) 101,6 116,4 0,000943 25 2,696 D 4,75 B (zmodyf.) 101,6 116,4 0,000943 4,53; 50,8 457,2 5 25 2,696 D 9,50 C (zmodyf.) 152,4 116,4 0,002124 56 2,681 D 19,00 A+A (standard.) 100,0 120,0 0,000942 25 0,596 D < 16,00 2,50; 50,0 305,0 A+B (standard.) 150,0 120,0 0,002120 3 56 0,593 D < 16,00; 31,50; 63,00 C+C (standard.) 250,0 200,0 0,009813 15,00; 125,0 600,0 22 0,594 D < 31,50; 63,00 B+A (zmodyf.) 100,0 120,0 0,000942 25 2,677 D < 16,00 4,50; 50,0 457,0 B+B (zmodyf.) 150,0 120,0 0,002120 5 56 2,665 D < 16,00; 31,50; 63,00 C+C (zmodyf.) 250,0 200,0 0,009813 15,00; 125,0 600,0 98 2,645 D < 31,50; 63,00 I (standard.) 112,8 100,0 0,0010 2,50; 50,8 25 0,589 D < 6,00 II (standard.) 152,4 120,6 0,0022 2,50; 76,8 320,0 3 55 0,589 D < 10,00 III (zmodyf.) 112,8 100,0 0,0010 4,50; 50,8 25 2,649 D < 6,00 480,0 5 IV (zmodyf.) 152,4 120,6 0,0022 4,50; 76,8 55 2,649 D < 10,00

Badania parametrów zag szczalno ci gruntów niespoistych metod Proctora 47 zag szcza t sam próbk, zwi kszaj c wilgotno gruntu przy kolejnym zag szczeniu rednio o 2%. Wed ug procedury zgodnej z PN-EN 13286-2:2010 i poprawki PN-EN 13286-2:2010/ /AC:2014 do badania nale y przygotowa kilka oddzielnych próbek mieszanki o wilgotno ci wzrastaj cej o 1 2%. Jedna próbka mieszanki mo e by zag szczana tylko jeden raz. Je li w a ciwo ci mieszanki s dobrze znane, to mo na wykona tylko trzy oznaczenia d i w. Norma dok adnie opisuje sposób zag szczania ubijakiem warstw gruntowych w cylindrze, np. w metodzie A+A i B+A nale y przy o y trzy serie po osiem uderze : siedem uderze rozmieszczonych równomiernie na powierzchni warstwy z ko cowym uderzeniem na rodku. WYNIKI BADA I ICH ANALIZA Badania wykonano na dwóch gruntach niespoistych: piasku rednim (Ps) i pospó ce (Po) zgodnie z klasy kacj wed ug PN-86/B-02480:1986 (na piasku ze wirem drobnym fgrsa i na piasku ze wirem rednim i wirem drobnym fgrmgrsa wed ug PN-EN ISO 14688- -2:2006 oraz poprawki PN-EN ISO 14688-2:2006/Ap2:2012). Wyniki bada uziarnienia gruntów wykonanych metod sitow wed ug PN-88/B-04481:1988 przedstawiono w postaci krzywych uziarnienia na rysunku 1. Zgodnie z warto ciami ów uziarnienia, pokazanymi w tabeli 2, by y to grunty równoziarniste (lub jednofrakcyjne). Rys. 1. Fig. 1. Krzywe uziarnienia pospó ki i piasku redniego Grain-size distribution curves of sand and gravel mix and medium sand Parametry zag szczalno ci ds i w opt wyznaczano czterema metodami (I, II, III, IV) wed ug PN-88/B-04481:1988 oraz czterema metodami (A+A, A+B, B+A, B+B) wed ug PN-EN 13286-2:2010 i poprawki PN-EN 13286-2:2010/AC:2014. Do bada u yto mechanicznego aparatu Proctora wed ug PN-88/B-04481:1988 (rys. 2a) oraz r cznego ubijaka Proctora wed ug PN-EN 13286-2:2010 (rys. 2b). Architectura 15 (3) 2016

48 D. Tymosiak, M.J. Sulewska Tabela 2. Wska niki uziarnienia badanych gruntów Table 2. Graining coef cients of tested soils Charakterystyka wed ug Characteristics according Rodzaj gruntu (symbol) Soil (symbol) rednica ziaren Sieve (D) size Wska niki uziarnienia Graining coef cients Jednorodno uziarnienia Graining uniformity Czy ewski i in. [1973] PN-EN ISO 14688-2:2006 i poprawka PN-EN ISO 14688-2:2006/ /Ap2:2012 piasek redni (Ps) piasek ze wirem drobnym (fgrsa) D 10 = 0,21 mm D 30 = 0,35 mm D 60 = 0,62 mm U = 2,95 ró noziarnisto ci C U = 2,95 jednorodno ci uziarnienia C C = 0,94 krzywizny C C = 0,94 krzywizny grunt równoziarnisty grunt jednofrakcyjny Czy ewski i in. [1973] PN-EN ISO 14688-2:2006 i poprawka PN-EN ISO 14688-2:2006/ /Ap2:2012 pospó ka (Po) piasek ze wirem rednim i wirem drobnym (fgrmgrsa) D 10 = 0,25 mm D 30 = 0,43 mm D 60 = 1,00 mm U = 4,00 ró noziarnisto ci C U = 4,00 jednorodno ci uziarnienia C C = 0,74 krzywizny C C = 0,74 krzywizny grunt równoziarnisty grunt jednofrakcyjny a b Rys. 2. Fig. 2. Ubijaki Proctora: a mechaniczny wed ug PN-88/B-04481:1988, b r czny wed ug PN-EN 13286-2:2010 (ubijak A + cylinder A) Proctor rammers: a automatic according to PN-88/B-04481:1988, b manual according to PN-EN 13286-2:2010 (rammer A + mould A) Acta Sci. Pol.

Badania parametrów zag szczalno ci gruntów niespoistych metod Proctora 49 Na podstawie wyników bada gruntów czterema metodami (I, II, III, IV) wed ug PN- -88/B-04481:1988 sporz dzono krzywe zag szczalno ci pospó ki (rys. 3a) i piasku redniego (rys. 3b). Na podstawie wyników bada gruntów czterema metodami (A+A, A+B, B+A, B+B) wed ug PN-EN 13286-2:2010 i poprawki PN-EN 13286-2:2010/AC:2014 sporz dzono krzywe zag szczalno ci pospó ki (rys. 4a) i piasku redniego (rys. 4b). Z wykresów zag szczalno ci odczytano warto ci parametrów ds i w opt badanych gruntów (tab. 3). a Na rysunkach 3 4 wida potwierdzenie znanego zjawiska, e wi ksze warto ci ds uzyskuje si, stosuj c metody o wi kszej energii zag szczania (III i IV oraz B+A i B+B). I tak na postawie tabeli 3 dla pospó ki mo na zaobserwowa maksymaln ró nic wzgl dn mi dzy wynikami bada metodami B+B i A+B: [(2,02 1,90)/2,02] 100 = 5,9% ( rednia ró nica mi dzy wynikami bada metodami zmody kowanymi i standardowymi wynosi 4,7%), a dla piasku redniego ró nica wzgl dna mi dzy wynikami bada metodapospó ka sand and gravel mix b piasek redni medium sand Rys. 3. Fig. 3. Krzywe zag szczalno ci wed ug PN-88/B-04481:1988: a pospó ki, b piasku redniego Compaction curves according PN-88/B-04481:1988 for: a sand and gravel mix, b medium sand Architectura 15 (3) 2016

50 D. Tymosiak, M.J. Sulewska a pospó ka sand and gravel mix b piasek redni medium sand Rys. 4. Fig. 4. Krzywe zag szczalno ci wed ug PN-EN 13286-2:2010: a pospó ki, b piasku redniego Compaction curves according PN-EN 13286-2:2010 for: a sand and gravel mix, b medium sand mi IV i II wynosi: [(1,97 1,86)/1,97] 100 = 5,6% ( rednio 3,8%). Warto ci ów zag szczenia zmniejszaj si wtedy do I S (przy ds zmod.) = 1/1,047 = 0,955 (dla pospó ki) i 0,963 (dla piasku redniego), przy za o eniu, e I S (przy ds stand.) = 1,000. Niewielkie zwi kszenie si warto ci parametrów zag szczalno ci przy zag szczeniu metodami zmody kowanymi t umaczy si jednorodno ci uziarnienia badanych gruntów. Na podstawie warto ci ów uziarnienia (tab. 2) mo na by o przewidzie, e grunty b d si s abo zag szcza, poniewa s le uziarnione. Wi un [2005] dla wirów i piasków przytacza orientacyjne warto ci ds i w opt odpowiednio w granicach: wed ug metody standardowej ds = 2,00 1,80 g cm 3 i w opt = = 8 12% oraz wed ug metody zmody kowanej ds = 2,10 1,90 g cm 3 i w opt = 6 8%. Ró nice warto ci ds uzyskanych metod standardow i metod zmody kowan wynosz dla obu gruntów ds = 0,10 g cm 3, czyli 5,6% i 4,8%, co powoduje zmniejszenie si warto ci rednich I S (przy ds zmod.) = 1/1,056 = 0,947 (dla wirów) i 0,954 (dla piasków), przy za o eniu I S (przy ds stand.) = 1,000. Generalnie z bada wed ug normy PN-88/B-04481:1988 otrzymuje si warto ci ds niewiele wi ksze ni wed ug normy PN-EN 13286-2:2010. Obliczone na podstawie rednich Acta Sci. Pol.

Badania parametrów zag szczalno ci gruntów niespoistych metod Proctora 51 Tabela 3. Warto ci parametrów zag szczalno ci gruntów w zale no ci od metody badania Table 3. Compactibility parameters of soils in dependence on compaction method Grunt Soil Pospó ka Sand and gravel mix Piasek redni Medium sand Metoda standardowa Proctora Standard Proctor ds [g cm 3 ] rednia Average ds [g cm 3 ] w opt [%] rednia Average w opt [%] Metoda zmody kowana Proctora Modi ed Proctor ds [g cm 3 ] rednia Average ds [g cm 3 ] w opt [%] I 1,98 7,88 III 2,03 10,46 1,99 8,51 2,06 II 1,99 9,13 IV 2,09 8,21 A+A 1,91 10,48 B+A 2,01 6,77 1,91 10,56 2,02 A+B 1,90 10,64 B+B 2,02 8,50 I 1,86 10,03 III 1,91 9,64 1,86 10,25 1,94 II 1,86 10,47 IV 1,97 10,37 A+A 1,84 11,08 B+A 1,94 8,46 1,83 10,98 1,90 A+B 1,82 10,87 B+B 1,85 8,68 rednia Average w opt [%] 9,33 7,63 10,01 8,57 warto ci ds z tabeli 3 wzgl dne ró nice wynosz : dla Po oko o 1,9 4,0%, a dla Ps oko o 1,6 2,1%. Warto ci wilgotno ci optymalnej (w opt ) badanych gruntów nie podlegaj wyra nym prawid owo ciom (rys. 3 4); generalnie mo na zauwa y, e przy u yciu metod zmody kowanych otrzymuje si przewa nie warto ci w opt nieco mniejsze ni przy u yciu metod standardowych. WNIOSKI Na podstawie wyników przeprowadzonych bada mo na stwierdzi, e: 1. W gruntach le uziarnionych, równoziarnistych otrzymuje si nieco wi ksze warto ci parametrów zag szczalno ci ds i w opt przy zag szczaniu metodami zmody kowanymi w porównaniu z metodami standardowymi: dla Po rednio o 4,7%, dla Ps rednio o 3,8%. 2. Generalnie z bada wed ug normy PN-88/B-04481:1988 otrzymuje si warto ci ds nieco wi ksze ni z bada wed ug normy PN-EN 13286-2:2010. Dla badanych gruntów równoziarnistych (pospó ki i piasku redniego) wzgl dne ró nice wynios y: dla Po 2,0 4,0%, a dla Ps 1,6 2,1%. Ró nice warto ci wilgotno ci optymalnej w opt tych gruntów nie podlega y wyra nym prawid owo ciom. 3. Wobec niewielkich ró nic mi dzy warto ciami parametrów otrzymywanych dwiema metodami mo na uzna, e w przypadku gruntów le uziarnionych wyniki bada parametrów zag szczalno ci wykonane wed ug nowej normy PN-EN 13286-2:2010 odpowiadaj wynikom bada wed ug starej normy PN-88/B-04481:1988. 4. Rozpocz to wykonywanie bada porównawczych wed ug obu norm na gruntach dobrze uziarnionych (ró noziarnistych i bardzo ró noziarnistych, spe niaj cych wymagania techniczne mieszanek niezwi zanych wed ug WT-4 [2010]), gdzie przypuszczalnie uwidoczni si wyra niej prawid owo ci i ewentualne ró nice warto ci parametrów zag szczalno ci w zale no ci od zastosowanej metody badania. Architectura 15 (3) 2016

52 D. Tymosiak, M.J. Sulewska PI MIENNICTWO AASHTO Standard T 99-86 (1986). Standard Method of Test for The Moisture-Density Relations of Soils Using a 5.5-lb [2.5 kg] Rammer and a 12-in. [305 mm] Drop. AASHTO Standard T 180-01 (2001). Standard Method of Test for Moisture-Density Relations of Soils Using a 4.54-kg (10-lb) Rammer and a 457-mm (18-in.) Drop. ASTM Standard D698-07 (2007). Standard test methods for laboratory compaction characteristics of soil using standard Effort (12 400 ft-ibf/ft 3 (600 kn-m/m 3 )). ASTM International, West Conshohocken, PA. ASTM Standard D1557-09 (2009). Standard test methods for laboratory compaction characteristics of soil using modi ed effort (56,000 ft-ibf/ft 3 (2,700 kn-m/m 3 )). ASTM International, West Conshohocken, PA. California Test 216 (2006). Method of Test for Relative Compaction of Untreated and Treated Soils and Aggregates. State of California Business, Transportation and Housing Agency; http://www.dot.ca.gov/hq/esc/ctms/pdf/ct_216oct06.pdf, data wej cia: 1.04.2016. Czy ewski, K., Wolski, W., Wójcicki, S., bikowski, A. (1973). Zapory ziemne. Wydawnictwo Arkady, Warszawa. D bska, A., Pisarczyk, S. (2011). Wp yw energii zag szczania na zag szczenie gruntów i parametry zag szczalno ci. In ynieria i Budownictwo, 1, 21 23. Gurtug, Y., Sridharan, A. (2004). Compaction behaviour and prediction of its characteristics of ne grained soils with particular reference to compaction energy. Soils and Foundations, 44, 5, 27 36. Majer, S. (2009). Zag szczalno gruntów niespoistych a jednorodno ci uziarnienia. Materia y IV Mi dzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej Nowoczesne technologie w budownictwie drogowym, Pozna, 446 455. Pisarczyk, S. (1977). Zag szczalno gruntów gruboziarnistych i kamienistych. Praca habilitacyjna. Politechnika Warszawska, Warszawa. Pisarczyk, S. (2004). Grunty nasypowe. W a ciwo ci geotechniczne i metody ich badania. O cyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. PN-59/B-04491. Grunty budowlane. Oznaczenie wilgotno ci optymalnej i maksymalnego ci aru obj to ciowego szkieletu gruntowego. PN-75/B-04481. Grunty budowlane. Badania laboratoryjne. PN-86/B-02480:1986. Grunty budowlane. Okre lenia, symbole, podzia i opis gruntów. PN-88/B-04481:1988. Grunty budowlane. Badania próbek gruntu. PN-B-06050:1999. Geotechnika. Roboty ziemne. Wymagania ogólne. PN-B-12095:1997. Urz dzenia wodno-melioracyjne. Nasypy. Wymagania i badania przy odbiorze. PN-EN 13286-2:2005-03E. Unbound and hydraulically bound mixtures. Part 2: Test methods for the determination of the laboratory reference density and water content. Proctor compaction. PN-EN 13286-2:2007-08P. Mieszanki niezwi zane i zwi zane spoiwem hydraulicznym. Cz 2: Metody okre lania g sto ci i zawarto ci wody. Zag szczenie metod Proctora. PN-EN 13286-2:2010-11E. Mieszanki niezwi zane i zwi zane hydraulicznie. Cz 2: Metody bada laboratoryjnych g sto ci na sucho i zawarto ci wody. Zag szczanie metod Proctora + poprawka PN-EN 13286-2:2010/AC:2014-07E. PN-EN ISO 14688-2:2006. Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasy kowanie gruntów. Cz 2: Zasady klasy kowania + poprawka PN-EN ISO 14688-2:2006/Ap2:2012. PN-K-92011:1998. Torowiska tramwajowe. Wymagania i badania. PN-S-02205:1998. Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania. Proctor, R.R. (1933a). Fundamental principles of soil compaction. Engineering News-Record 111, 9, August 31, 245 248. Acta Sci. Pol.

Badania parametrów zag szczalno ci gruntów niespoistych metod Proctora 53 Proctor, R.R. (1933b). Description of eld and laboratory methods. Engineering News-Record, 111, 10, September 7, 286 289. Proctor, R.R. (1933c). Field and laboratory veri cation of soil suitability. Engineering News- -Record, 111, 12, September 21, 348 351. Proctor, R.R. (1933d). New principles applied to actual dam building. Engineering News-Record, 111, 13, September 28, 372 376. Roboty ziemne. Warunki techniczne wykonania i odbioru (1994) Ministerstwo Ochrony rodowiska, Zasobów Naturalnych i Le nictwa, Warszawa. Rogers, J.D. (2014). GE 441 Geotechnical Construction Practice, Part 1: Origins of mechanical compaction; http://web.mst.edu/~rogersda/umrcourses/ge441/online_lectures/compacti onn/ge441-lecture2-1.pdf, data wej cia 27.03.2016. Sivrikaya, O., Togrol, E., Kayadelen, C. (2008). Estimating compaction behavior of ne-grained soils based on compaction energy. Canadian Geotechnical Journal, 45, 6, 877 887. Sulewska, M.J. (2005). Modelowanie statystyczne w ocenie zag szczenia gruntów niespoistych. Materia y 51. Konferencji Naukowej KILiW PAN i KN PZiTB, 4, Gda sk Krynica. Sulewska, M.J. (2009). Sztuczne sieci neuronowe w ocenie parametrów zag szczenia gruntów niespoistych. IPPT PAN, Studia z Zakresu In ynierii, 64, Warszawa Bia ystok. Warunki techniczne utrzymania podtorza kolejowego (2009). Id-3, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa. Wi un, Z. (2005). Zarys geotechniki. Wydawnictwa Komunikacji i czno ci, Warszawa. WT-4 (2010). Wymagania techniczne. Mieszanki niezwi zane do dróg krajowych. Za cznik Nr 3 do Zarz dzenia nr 102 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 19 listopada 2010 r., Warszawa. ADNOTACJA Badania zosta y zrealizowane w ramach pracy nr S/WBiI /6/2013 i s nansowane ze rodków na nauk MNiSW. THE STUDY OF COMPACTIBILITY PARAMETERS IN NON-COHESIVE SOILS BY PROCTOR COMPACTION TEST Abstract. The aim of this study was to analyse the results of comparative tests on compaction parameters maximum bulk density of dry soil ( ds ) and optimum moisture (w opt ), by Polish standards of previous edition: PN-88/B-04481:1988 and a new edition: PN-EN 13286-2:2010. The study was performed on two non-cohesive, uniform soils sandy gravel Po (fgrsa) and medium sand Ps (fgrmgrsa) with the use of four methods (I, II, III, IV) in compliance with PN-88/B-04481:1988 and four other methods (A+A, A+B, B+A, B+B) in compliance with EN 13286-2:2010. The maximum volume of the bulk density of dry soil ( ds ) obtained by the procedures under both standards differ little from each other: by about 2.0 4.0% in sandy gravel and about 1.6 2.1% in medium sand. The values of optimum moisture (w opt ) are not subject to any clear patterns. Key words: compactibility of soil, comparative tests, maximum dry density, optimum moisture content Architectura 15 (3) 2016

54 D. Tymosiak, M.J. Sulewska Zaakceptowano do druku Accepted for print: 26.07.2016 Cytowanie: Tymosiak, D., Sulewska, M.J. (2016). Badania parametrów zag szczalno ci gruntów niespoistych metod Proctora. Acta Sci. Pol. Architectura, 15 (3), 43 53. Acta Sci. Pol.