Badania laboratoryjne, takie jak analiza granulometryczna lub makroskopowa, to często niezbędne uzupełnienie danych zebranych w terenie. Pozwalają doprecyzować właściwości gruntu takie jak wielkość ziaren, gęstość objętościowa i wilgotność. Jeśli interesuje Cię ten temat lub masz w planach rozpoczęcie inwestycji, koniecznie przeczytaj poniższy tekst. Sprawdź również pozostałe artykuły na temat badań laboratoryjnych gruntu.
Czym jest analiza granulometryczna i jak się ją wykonuje?
Analiza granulometryczna polega na rozdzieleniu poszczególnych frakcji gruntu i określeniu ich udziału wagowego w całej masie próbki. Składa się ona w rzeczywistości z dwóch metod – analizy sitowej oraz analizy areometrycznej. Wybór metody zależny jest od rozmiaru ziaren gruntu którego poddajemy badaniu. Obie metody można stosować niezależnie, lub jako uzupełnienie.
Analiza sitowa – mechaniczne rozdzielenie frakcji gruntu
Analiza sitowa, jest to jedna z metod analizy granulometrycznej, która wykorzystuje zestaw sit o stopniowo zmniejszających się otworach oraz wytrząsarkę. Badanie pozwala określić ilość materiału osiadającego na poszczególnych sitach i na tej podstawie, procentowego udziału poszczególnych frakcji gruntu.
Analizę sitową wykonujemy na dwa sposoby – sucho lub mokro Jeśli badany grunt zawiera frakcje iłową i pyłową, zaleca się wykonanie analizy sitowej na mokro. Zniweluje to znaczne pylenie próbki gruntu. Badanie „na mokro” poprzedzane jest przemywaniem próbki w celu pozbycia się cząstek pylastych. Następnie, po wysuszeniu próbki, umieszczamy ją na szczycie zestawu sit i uruchamiamy wytrząsarkę. Wibracje w połączeniu z grawitacją dokładnie rozdzieli grunt na frakcje zatrzymujące się na sitach o stopniowo zmniejszających się oczkach.
Analiza areometryczna – sposób na najdrobniejsze cząstki
Jeśli znaczna część próbki osiadła poniżej sita o najmniejszym rozmiarze oczek lub mamy do czynienia z gruntem spoistym, takim jak glina bądź ił, analizę granulometryczną należy przeprowadzić za pomocą areometru. Metoda ta oparta jest na prawie Stokesa, określającego prędkości opadania cząstek mineralnych w zawiesinie wodnej. Monitorowanie zmian gęstości wynikających ze stopniowego opadania cząstek na dno naczynia pozwala określić zawartość ziaren o poszczególnych średnicach zastępczych, mniejszych od 0,063 mm.
Interpretacja wyników analizy granulometrycznej
Po separacji i zważeniu poszczególnych frakcji możemy stworzyć wykres charakteryzujący dany grunt – wykres ten określany jest jako krzywa uziarnienia. Doświadczony geolog może na podstawie takiego wykresu ustalić wiele cech gruntu takich jak jego przepuszczalność czy jakość jako materiał nasypowy. Sprawia to, że analiza granulometryczna jest jednym z podstawowych badań, będących standardem we współczesnej geotechnice.