TALAJAZONOSÍTÁS Kötött talajok

Átírás

1 2008 PJ-MA SOIL MECHANICS BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GEOTECHNIKAI TANSZÉK TALAJAZONOSÍTÁS Kötött talajok Előadó: Dr. Mahler András Tanszék: K épület, mfsz. 10. & mfsz. 20. Geotechnikai laboratórium: K épület, alagsor 20. BME Geotechnikai Tanszék

2 BME Geotechnikai Tanszék Talajok azonosítása Szemcsés talajok Kötött talajok Azonosítás: Szemeloszlásuk alapján Azonosítás: Konzisztencia határaik alapján Vizsgálatok: - szitálás - hidrometrálás Vizsgálatok: - plasztikus határ - folyási határ * Szerves talajok osztályozása a szervesanyag-tartalom alapján történik

3 Szemeloszlási görbe BME Geotechnikai Tanszék

4 KAVICS = 6% d m d eff ~ d 10 HOMOK = 80% d60 C u = ( = U ) d 10 C c = d d d 10 ISZAP = 11% AGYAG = 3%

5 TALAJAZONOSÍTÁS EUROCODE MSZ EN ISO Cl+Si>40% iszap vagy agyag 2. Sa vagy Gr > 20% jelzőként amiből több van. HOMOK 1. 15%<I+A<40% iszapos vagy agyagos 2. Fő megnevezés: Sa vagy Gr - amiből több van (kiv. talaj). 3. Sa vagy Gr > 20% jelzőként amiből több van. ISZAP VAGY AGYAG KAVICS 1. I+A<15% nem szerepel jezőként 2. Fő megnevezés: Sa vagy Gr - amiből több van (kiv. talaj). 3. Sa vagy Gr > 20% jelzőként amiből több van.

6 Egyenlőtlenségi mutató (A) C u < 5 (B) C u > 5

7 Egyenlőtlenségi mutató (A) C u < 5 (B) C u > 5

8 AGYAG, ISZAP BME Geotechnikai Tanszék

9 BME Geotechnikai Tanszék

10 BME Geotechnikai Tanszék Víz megjelenési formái a talajokban 1. Pórusvíz (kapilláris illetve hidrodimaikus erők hatása alatt álló víz) 2. Szolvát víz (a talajszemcséket körülfogó víz, ~4x10-4 mm, poláris, elektrosztatikus, ionos kötőerők 3. Adszorbeált víz (az agyagásványok felszínén található ~ mm, hidrodinamikus erőkkel nem mozdítható el) 4. Szerkezeti víz (hidroxil csoportból áll, a kristályrács szerves része)

11 BME Geotechnikai Tanszék AGYAGÁSVÁNYOK Építőelemek: Szilícium tetraéder Alumínium (vagy magnézium) oktaéder

12 AGYAGÁSVÁNYOK BME Geotechnikai Tanszék

13 Agyagásványok vízfelvétele BME Geotechnikai Tanszék Montmorillonit Kaolinit

14

15 BME Geotechnikai Tanszék TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ

16 BME Geotechnikai Tanszék Konzisztencia határok plasztikus határ (w p ) Vizsgálat eszközei

17 BME Geotechnikai Tanszék Konzisztencia határok plasztikus határ (w p ) Talajminta

18 BME Geotechnikai Tanszék Konzisztencia határok plasztikus határ (w p ) Plasztikus (sodrási) határ: Az a víztartalom, amikor a talajból sodort szál a 3 mm átmérő elérésekor éppen töredezni kezd.

19 BME Geotechnikai Tanszék TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ

20 Folyási határ (w L ) ejtőkúpos vizsgálat BME Geotechnikai Tanszék

21 BME Geotechnikai Tanszék Ejtőkúpos vizsgálat minta előkészítése Minta keverése vízzel pépszerű, homogén (légbuborékoktól mentes) minta létrehozása

22 Vizsgálat lépései: Folyási határ (w L ) ejtőkúpos vizsgálat BME Geotechnikai Tanszék 1. A talajpép elhelyezése a csészébe (légbuborék nélkül); 2. A felesleges talajt egy késsel lehúzni, ezáltal sík vízszintes felület kialakítása; 3. Kúp csúcsának felszínre helyezése (kis elmozdításnál éppen karcolja a felszínt) 4. A kúpot 5 másodpercre elengedni (a kúp a talajpépbe nyomódik) 5. Leolvasni a behatolást; 6. Meghatározni a víztartalmat; 7. A vizsgálatot min. 3 mintán megismételni.

23 BME Geotechnikai Tanszék Kúptípusok 80g / 30 60g / 60 A folyási határhoz tartozó kúpbehatolás 20 mm 10 mm Behatolási tartomány mm 7-15 mm Legnagyobb eltérés két egymást követő mérés között 0,5 mm 0,4 mm w L

24 BME Geotechnikai Tanszék Folyási határ (w L ) Casagrande vizsgálat Vizsgálat eszközei

25 BME Geotechnikai Tanszék Folyási határ (w L ) Casagrande vizsgálat A talajminta bekenése a csészébe. Szabványos árkolókéssel trapéz alakú árkot mélyítünk.

26 A csészét 10 mm magasságból ejtegetjük (másodpercenként 2 ejtés ütemben), amíg az árok 1 cm hosszon össze nem záródik. Folyási határ: Az a víztartalom, amikor a minta 25 ejtés hatására 1 cm hosszon záródik össze.

27 BME Geotechnikai Tanszék Folyási határ (w L ) Casagrande vizsgálat w L Drop No. w L s Vizsgálati jegyzőkönyv

28 Talajazonosítás Plaszticitási index w L -w p = I p I p [%] Plaszticitási index (plasztikus index)

29 Talajazonosítás - MSZ EN ISO :2006 Plaszticitási index I p [%] Csoportnév MSZ EN ISO szerint Megnevezés 0-10 nem plasztikus (szemeloszlás alapján) kissé plasztikus iszap sovány agyag közepesen plasztikus közepes agyag 30- nagyon plasztikus kövér agyag

30 Talajazonosítás Casagrande diagram 60 Casagrande diagram Plaszticitási Index, I p [%] Agyag Iszap, szerves agyag Folyási határ, w L [%]

31 Konzisztencia index A konzisztencia index a talaj állapotának meghatározására szolgál Konzisztencia index: I c = w w L L w w p = wl w I p Iszapok és agyagok konzisztenciája Konzisztencia index Nagyon puha < 0,25 Ha w = w L I c = 0,0 w = w p I c = 1,0 Puha 0,25 0,50 Gyúrható 0,50 0,75 Merev 0,75 1,00 Kemény > 1,00

32 Konzisztencia index (A) I c = 0,0-0,5 (B) I c = 0,5-1,0 (C) I c = 1,0-1,5

33 Konzisztencia index (A) I c = 0,0-0,5 (B) I c = 0,5-1,0 (C) I c = 1,0-1,5

34 Konzisztencia index (A) I c = 0,0-0,5 (B) I c = 0,5-1,0 (C) I c = 1,0-1,5

35 BME Geotechnikai Tanszék TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ Zsugorodási határ

36 ZSUGORODÁSI HATÁR BME Geotechnikai Tanszék

37 Térfogatváltozó agyagok BME Geotechnikai Tanszék

38 AGYAGÁSVÁNYOK BME Geotechnikai Tanszék

39 ZSUGORODÁSI HATÁR BME Geotechnikai Tanszék V V d Természetes víztartalom w [%] Zsugorodási határ w = w s Száraz w = 0 w s = V d V s m d ρ v

40 BME Geotechnikai Tanszék FAJLAGOS TÉRFOGATVÁLTOZÁS Fajlagos térfogatváltozás: β s = V V d V d

41 BME Geotechnikai Tanszék LINEÁRIS ZSUGORODÁS β s = 1 (1 ε s) 3 (1 ε s ) 3 Lineáris zsugorodás:

42 BME Geotechnikai Tanszék ZSUGORODÁS LABORATÓRIUMI VIZSGÁLAT VIZSGÁLAT LÉPÉSEI: 1. Talajminta előkészítése (homogén, I c ~ 0.7) 2,5 cm 2. Hengeres minta kiszúrása (d=2.5 cm, h=2.5 cm) D=2,5 cm 3. Szárítás tömegállandóságig szobahőmérsékleten 4. Szárítás tömegállandóságig 105 C-on 5. m d, d és h meghatározása 6. β s, ε s és zsugorodási határ (w s ) számítása HA ε s 5% TÉRFOGATVÁLTOZÁS SZEMPONTJÁBÓL VESZÉLYES

43 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!! BME Geotechnikai Tanszék