limite de plastic it ate wl+wp

5/12/2018 Limite de Plastic It Ate Wl+Wp - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/limite-de-plastic-it-ate-wlwp 1/10

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi inovării

Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi

F A C U L T A T E A D E C O N S T R U C Ţ I I S I

I N S T A L A Ţ I I

Investigarea terenului şi exigenţe geotehniceLimite de plasticitate (Wl,Wp)

ing. Menegon Bogdaning. Scurtu Niculae

Master: Inginerie Geotehnică

Anul 2012



Limite de plasticitate : Wl , Wp

Denumim”PLASTICITATE“ proprietatea specifică pământurilor coezive, alcătuite din particule fine,de a putea fi modelate păstrându-şi volumul, fără să-şi piardă continuitatea masei.

Limita de plasticitate pentru cele mai multe pământuri se situează într-un intervalrelativ restrâns de umidităţi, între 20 şi 40%, deşi ocazional poate fi chiar 100%. Valori mari alelimitei de plasticitate indică pr ezenţa unor carbonaţi sau materii organice în pământ

Trecerea pământurilor argiloase prin stări fizice diferite(solidă, semisolidă, plastică şicurgătoare) odată cu modificarea umidităţii, permite stabilirea valorilor umidităţilor pentru carese poate defini domeniul în care pământul se comportă ca un corp plastic. Aceste umidităţi senumesc limite de plasticitate.

Limitele de plasticitate sunt reprezentate în diagrama lui Atterberg.

unde: Ws este limita de contracţie şi reprezintăumiditatea sub care nu mai are loc micşorareavolumului pământului.

W P este limita inferioară de plasticitate şireprezintă umiditatea de la care pământul devine plastic.

W L este limita superioară de plasticitate (limitade curgere) şi reprezintă umiditatea de la care

pământul devine fluid.

Indicele de plasticitate – I p şi indicele de consistenţă - Ic

Indicele de plasticitate se calculează cu relaţia: I p= WL-WP.

Nr.crt.

Caracterizare d.pv. al plasticităţii Denumire pământ Indicele de

plasticitate1 Neplastice Nisipuri 02 Plasticitate redusă Nisipuri prăfoase 0< I p <10

3 Plasticitate mijlocie Praf argilos, argilenisipoase 10< I p <25

4 Plasticitate ridicată Argile 25< I p <505 Plasticitate foarte mare Argile grase 50< I p

Clasificarea pământurilor.

Limita superioară de plasticitate ( limita de curgere) wL este umiditatea maximă la care pământul se mai comportă ca un corp plastic, evidenţiind trecerea pământului din stare plasticăîn stare curgătore.

Peste această umiditate pământul curge sub greutatea proprie.



Limita inferioară de plasticitate (limita de frământare) w p este umiditatea minimă la care pământul se mai comportă ca un corp plastic, marcând trecerea pământului din stare semisolidă înstare plastică.

Peste această umiditate se înregistrează deformaţii mari.Limita de contracţie wc reprezintă umiditatea corespunzătoare trecerii pământului din

starea solidă în stare semisolidă.Sub această limită micşorarea conţinutului de apă nu mai este însoţită de reducerea

volumului.Limitele de plasticitate se determină în laborator pe paste confecţionate din pământul

de analizat. De aceea, determinarea lor nu comportă folosirea unei probe netulburate de pământ, sunt suficiente probe tulburate

Determinarea limitei superioare de plasticitate :

Pentru determinarea acestei limite se pot utiliza metode: metoda cu cupa. metoda într-un singur punct. Metoda cu conul Vasiliev.

Documente de referinta: STAS 1913/4-86 Teren de fundare. Determinarea limitelor de plasticitate.

Metoda cu cupa:

Utilizând pentru determinare această metodă, se poate defini limita superioară de plasticitate ca fiind umiditatea la care o fantă realizată în pasta de pământ, din cupa aparatului seînchide pe o lungime de 12cm, după 25 căderi ale cupei, de la o înălţime de 10mm, cu ofrecvenţă de 120 căderi pe minut

Pregatirea probelor

Din pamintul de cercetat, se ia o cantitate de aproximativ 200 g care se trece prinrazatoare, se adauga apa si se omogenizeaza, prin amestecare prelungita, pina se obtine o pasta plastic moale, omogena.

Paminturile uscate sau prea putin umede se umezesc si se lasa 24 ore inainte deefectuarea determinarii.

Paminturile prea umede se lasa sa se usuce in aer lber timp de 24 ore inaintea efectuariideterminarii.

Aparatura necesară:

Aparatul tip Cassagrande prezintă următoarele componente:- postament de cauciuc;- cupă având greutatea de 200 ± 10g ;- manivelă;



- spatulă pentru trasat fanta;- răzătoare din tablă galvanizată;- cuţit de laborator;- sticle de ceas φ 80 mm, tarate şi numerotate ;- cleme;- pânză pentru şters aparatura;- etuvă termoreglabilă, cu dispozitiv de aerisire liberă;

Mod de lucru

Se verifica daca aparatul este curat, uscat si in stare buna de functionare, astfel incit cupasa cada liber si sa nu aiba joc lateral in cadere.Se verifica daca spatula de trasat este curata si uscata.

Se verifica inaltimea de cadere a cupei de 10 mm astfel incit spatula, asezata cu partea de10 mm intre suport si cupa, sa treaca usor intre cupa ridicata la maximum si postamentulaparatului.

Se umple 2/3 din cupa aparatului cu pasta omogenizata, se niveleaza suprafata acesteia cu

un cutit si apoi se traseaza la mijlocul cupei cu spatula de trasat, o fanta adinca pina la fundulcupei.Se invirteste manivela lasind cupa sa cada pe postamentul aparatului de la inaltimea

constanta de 10 mm, la intervale regulate de timp: 2 caderi pe secunda. Operatia se repeta pinacind fanta se inchide pe o lungime de 12 mm; fanta se masoara cu partea de 12 mm a spatulei detrasat.

Se determina umiditatea pe o proba de pasta din cupa, luata din imediata apropiere afantei.

Se inregistreaza numarul de caderi N ale cupei si umiditatea.Se scoate proba din cupa si se adauga pasta si apa.Cupa si spatula se spala si se usuca.Se repeta acest ciclu de mai multe ori, adaugindu-se pasta si apa, pina cind se obtin doua

umiditati la incercari pentru mai mult de 25 caderi ale cupei si doua umiditati la incercari pentrumai putin de 25 caderi ale cupei.

Exprimarea rezultatelor:



Datele inregistrate se inscriu intr-un grafic. In ordonata se trec numerele de caderi N alecupei, iar in abscisa umiditatile corespunzatoare. Se obtin astfel patru puncte.Incercarea se considera corecta daca cel putin trei puncte sint coliniare; in caz contrar, incercarease repeta.

Limita superioara de plasticitate WL este umiditatea corespunzatoare incercarii la care auloc 25 caderi ale cupei si se determina prin interpolare grafica pe dreapta respectiva.

Metoda intr-un singur punct:

Efectuarea determinării

Se ia o cantitate de aproximativ 200g din pământul de cercetat , se trece prin răzătoare,se adaugă apă şi se omogenizează. Pământul se amestecă până se obţine o pastă plastic moaleomogenă.

Pământurile uscate se umezesc şi se lasă 24 ore înaintea efectuării determinării.Pământurile prea umede se vor lăsa să se usuce timp de 24 ore înaintea efectuării determinării.

Se umple 2/3 din cupa aparatului cu pastă omogenizată, se nivelează suprafata acesteia cu uncuţit şi apoi se trasează la mijlocul cupei, cu spatula de trasat, o fantă adâncă până la fundulcupei.

Se învârteşte manivela lăsând cupa să cadă pe postamentul aparatului de la înălţimeaconstantă de 10mm, la intervale de timp regulate: 2 căderi pe secundă. Operaţia se repetă pânăcând fanta se inchide pe o lungime de 12 mm; fanta se măsoară cu partea de 12 mm a spatulei detrasat. Se inregistrează numărul de căderi N ale cupei şi umiditatea probei.

Se scoate proba din cupa. Cupa şi spatula se spală şi se usucă.Se repetă încercarea folosind pastă cu aceeaşi umiditate.La repetarea încercării, numărul de căderi ale cupei poate diferi de cel obţinut anterior cu

cel mult o cădere, iar umiditatea poate diferi cu cel mult un procent. În cazul în care nu se

îndeplinesc aceste condiţii, se repetă încercările.Exprimarea rezultatelor:

Limita superioară de plasticitate wL se calculează cu relaţia:

w w K L N= +

unde :wN -umiditatea probei de pământ, in procente K -corecţie dată în tabel, în funcţie de numărul de căderi ale cupei.



Metoda cu conul Vasiliev

Metoda constă în determinarea umidităţii unei paste de pământ, în care un con, avândvârful pe suprafaţa pastei, lăsat liber, pătrunde în pastă 10 mm.

Această metodă se aplică pământurilor care, sub acţiunea dinamică a cupei elibereazăapă la suprafaţă.

Aparatura necesară

Dispozitivul este compus din:♦ conul lui Vasiliev, care împreună cu cele

două contragreutăţi pentru echilibrare are masatotală 76g;♦ suportul conului lui Vasiliev;♦ pahar pentru pasta de pământ;♦ răzătoare din tablă galvanizată;♦ sticlă de ceas şi cleme numerotate;♦ cuţit de laborator

Desfăşurarea lucrării

Din materialul pregătit pentru determinări, se introduce o cantitate în paharul având grijăsă nu existe goluri, se nivelează cu ajutorul cuţitului şi se aşează pe suport. Se fixează conul cu



vârful pe suprafaţa pastei, apoi se lasă să cadă liber în pastă şi se citeşte pătrunderea pe suprafaţalaterală a conului.

Dacă conul are o pătrundere de 10mm în pasta de pământ – înseamnă că umiditateaacestuia este tocmai limita superioară de plasticitate.

Pentru obţinerea unei pătrunderi a conului de 10 mm se fac mai multe încercări prinadăugarea de apă distilată sau material, după caz.

Pentru fiecare probă se fac trei determinări la umidităţi diferite şi se citesc pătrunderileconului. La fiecare din încercări se determină umiditatea pastei. Rezultatele obţinute sereprezintă la scară logaritmică, trecând pe ordonată pătrunderile conului, iar în abscisăumidităţile corespunzătoare. În acest fel se obţin trei puncte prin care se trasează o dreaptă.

Limita superioară de plasticitate se stabileşte prin interpolare grafică, pentru o pătrundere

a conului de 10 mm.

Determinarea limitei inferioare de plasticitate :

Limita inferioară de plasticitate se poate determina cu: metoda cilindrilor de pământ; metoda mediilor absorbante;



Metoda cilindrilor de pământ:

Conform acestei metode limita de frământare se defineşte ca fiind umiditatea minimă lacare pământul poate fi modelat sub forma unor cilindri de cu diametrul de 3 – 4 mm , prin rulare

cu palma pe o suprafaţă plană (STAS 1913/4-86) .Aparatura necesară:

- Plăci de sticlă cu dimensiunile de 200 x 200 x 8 mm sau plăci de marmură cudimensiunile de 200 x 200 x 20 mm.

- Răzătoare din tablă galvanizată- Cuţite de laborator.- Sticlă de ceas cu ∅ = 80 mm şi cleme tarate şi numerotate.- Pânză pentru şters aparatura .

Efectuarea lucrării:

Pământul supus analizei se trece prin răzătoare şi se omogenizează bine prin frământare .Din pământul astfel pregătit se ia o cantitate şi se rulează cu palma pe sticlă sau marmură , pânăse obţine un cilindru cu diametrul de 3-4 mm şi lungime de 30-50 mm

Dacă la această grosime cilindrii rămân bine legaţi, înseamnă că umiditatea depăşeştelimita de frământare, fiind necesară frământarea materialului în continuare până când prinevaporarea apei cilindrii încep să se fisureze . În cazul în care pământul este prea uscat se adaugăapă distilată pentru a obţine o pastă consistentă. Pentru fiecare pământ cercetat se vor face douădeterminări, iar pentru fiecare determinare se vor lua 7 cilindri. Cilindrii rulaţi se păstrează întredouă sticle de ceas, evitându-se în felul acesta pierderea apei prin evaporare în timpul

completării celor 7 cilindri. După completare se procedează la determinarea umidităţii. Limitainferioară de plasticitate w p va fi media aritmetică a rezultatelor obţinute, care nu diferă între elecu mai mult mai mult de 1% pentru nisipuri argiloase şi 2% pentru argile nisipoase şi argile .

Dacă cilindrii, indiferent de umiditatea pe care o au, încep să se fărâme înainte de a seatinge grosimea de 4mm, se consideră că pământul respectiv nu are limită inferioară de plasticitate.

Rezultatele determinărilor se înregistrează într-un formular tipizat.



Interpretarea rezultatelor:

Pe baza rezultatelor obţinute în laborator se poate determina prin calcul indicele de plasticitate Ip şi indicele de consistenţă Ic.

În raport cu indicele de plasticitate pământurile se clasifică:♦ neplastic Ip = 0♦ cu plasticitate redusă 0 < Ip < 10♦ cu plasticitate mijlocie 10 < Ip < 20♦ cu plasticitate mare 20 < Ip < 35♦ cu plasticitate foarte mare Ip > 35

Indicele de plasticitate exprimă cantitativ plasticitatea pământului şi se calculează curelaţia:

I p = wL - wP

Indicele de consistenţă exprimă starea fizică a unui pământ coeziv care depinde deumiditate, relaţia cu ajutorul căreia se determină valoarea acestui indice este:

P L

LC

ww

ww I

−

−=



M e t oda m e d iil or absorban t e.

Într-un inel metalic, cu diametrul interior de 50 mm şi grosimea de 2 mm, seaşează o pastă omogenă din pământul analizat. Se confecţionează astfel trei discuri de pastă.

Fiecare disc este pus între două benzi de tifon şi apoi între 20 hârtii de filtru. Pachetulformat din cele trei discuri cu hârtiile de filtru (mediile absorbante) se aşează într-o presă subo sarcină de 1.300 daN, echivalentă unei presiuni de 65,5 daN/cm2, timp de 30 minute.

Se consideră că timpul de eliminare a apei a fost suficient dacă, punând discul de pământ pe o sticlă de ceas şi apăsând cu mâna, discul crapă. În acest caz, se determinăumiditatea discului care se ia drept limită de plasticitate. În caz contrar, operaţia de presarecontinuă până când, la apăsare, se produce crăparea discurilor.

Pentru fiecare pământ se fac trei determinări paralele pe câte trei discuri, luându-se calimită de plasticitate media aritmetică a rezultatelor.

limite de plastic it ate wl+wp

Documents