/rcs 91.100.20 Ukupno strana 9

JUGOSLOVENSKISTANDARD

Geomehanicka ispitivanjaODREDNANJE ODNOSA VLAZNOSTI I SUVE

ZAPREMINSKE MASE TIA

JUSU.B1.038

1997.

Testing of soil - Determinaiion of the relation moisture content - density of soil ,

Ovaj standard utvrden je Rdenjem direktora SZS br. 612-02.1/168od 22. oktobra 1997. godine.

PREDGOVOR

Ovaj standard je pripremila Komisija za standarde iz oblasti zemljanih radova i gradevinskogtla, a nastao jerevizijomstandarda JUS U.Bl.038 iz 1968.godine na osnovu BS 1377:1975,Method of test for soils for civilengineeringpurposes, ta&e 4.1 i 4.2.

1 PREDMET I PODRUCJE PRIMENE

--Ovim standardom utvrduje se na& odredivanja odnosa vlamosti i suve zapreminske mase sabijenog materijala tla(proktorov ogled), uglavnom homogenog, ali more se koristiti i za nekoherentne materijale koji imaju najviSe30 %zrna vecih od 20 Mm. Pri tom se upotrebljavaju obiClO dye energije sabijanja: standardna E = 600 kNm/m3 imodifikovana E = 2750 kNm/m3.

Namenjenje uglavnomza odredivanjeoptimalnogsadrfaja vode sa kojim ce se na terenu pri sabijanjuostvaritinajveeazapreminskamasa materijala tla koji se sabija.

2 VEZA SA DRUGIM STANDARDIMA

Odredbe standarda na koje se ovaj standard poziva istovremeno vale i kao odredbe ovog standarda. Navedenoizdanje je vafilo u vreme objavljivanja ovog standarda, a kada se on primenjuje, koristi se najnovijc izdanjenavedenog standard a.

JUS U.B1.012:1979,Geomehanickaispitivanja- Odredivanje vlafnosti uzoraka tla

- 3 PRlNCIP

Odnos suve zapreminske mase i odgovarajuce vlafnosti odreduje se u funkciji primenjene energije sabijanja igranulometrijskogsastavamaterijalapod uslovimautvrdenimovimstandardom.

Dcstriptcri: vlamost, suva zapreminska masa, stepen sabijenosti, Proktorov ogled, geomehanifka ispitivanja

SAVEZNI ZA VOD ZA STANDARDIZACUU

II izdanjc

JUS U.B1.038 2

4 ENERGIJA SABIJANJA

Energija E kojom se materijal sabija, izr~ena u kilonjutnmetrima po kubnom metro (kNm/m3), data je sledecomjednatinom:

N . G . H10-3

E= 8V

na osnovu kojc su uzete i gde su:

GHVg

E {- standardna energija od 600 kNm/m3,- modifIkovanaenergija od 2 750 kNm/m3,

N - ukupan broj udaraca (N = n .m),n - broj udaraca po sloju,m - broj slojeva,- masa nabijata, u kilogramima,- visina pada nabijata, u metrima,- zapremina kalupa, u kubnim metrima,- ubrzanje Zemljine tere (9,81m/S2).

......

5 KLASIFIKACIJA MATERIJALA

Materijal sa kojim se vdi ogled prema svojoj granulaciji deli se na tetiri grupe i to:

a) matcrijal A u potpunosti prolazi kroz sito otvora 5 mm,

b) materijal B u potpunosti prolazi kroz sito otvora 20 rom a na situ otvora 5 rom ostaje najvise 7 %,

c) materijal C ima do 10 % ostataka na situ otvora 20 mm a u potpunosti prolazi kroz sito otvora 75 mm,

d) materijal D ima 10 % do 30 % zrna vecih od 20 mm a u potpunosti prolazi kroz sito Otvora 75 rom.

6 USLOVI ISPITIVANJA

Uslovi za izvodenje opita dati su u tabeli 1. "'"'--

TabeJa 1

7 APARATI I PRIBOR

7.1 Kalup ad metala, unutraSnjeg pretnika 101,6 rom, visine 116,43 mm i zapremine V = (943 =: 8) em3 (videtisliku 1).

Energija E = 600 kNm/m3 E = 2 750 kNm/m3

Materijal A B,C,D A n,C,D

Zapremina kaJupa, cm3 943 2125 943 2125

Masa nabija6l, kg 2,50 4,50

Visina pada nabija6l, em 30,50 45,80

Broj slojeva 3 5

Broj udaraca 25 56 25 56

JUS U.B1.038 3

7.2 Kalup od metala, modifikovan, unutra.snjeg pre~nika 152,4 rom, visine 116,43 mm i zapremmeV = (2 125 :t 21) em3 (videti sliku 3).

73 Nastavak za kalup, visine 50 rom (videti slilm 1). ?

7.4 Nastavak za modifikovani kalup, visine 50 mm (videti sliku 3).

7.5 Metalni ruCni nabijac pretnika 50 nun, mase 2,5 kg :t 25 g i visine pada 30,5 em (videti sliku 2).

7.6 Metalni ruCni nabijac pretnika 50 nun, mase 4,5 kg :t 50 g i visine pada 45,8 em (videti sliku 4).

NAPOMENA - Umesto rutnog nabijata more se koristiti i odgovarajuCi mehani~ki nabija~.

7.7 Vaga sa mogucnoScu merenja mase do 20 kg, sa tatnoscu od 5 g.

7.8 Vaga sa mogucnoScu merenja mase do 1 000 g, sa ta~noscu od 0,1 g.

,.. 7.9 Istiskivac uzorka iz kalupa.

7.10 Sito otvora 5,0 mm.

7.11 Sito otvora 20,0 rom.

7.il Sito otvora 75,0 DlIU.

7.13 Pribor za odredivanje vlamosti prema standardu JUS U.B1.012.

7.14 Menzura ad 1 000 cm3.

7.15 Limena posuda sa drSkama, 50 em x 30 em x 10 em.

7.16 Lopatica za sipanje materijala u kalup.

7.17Noz.

7.18 Gumeni ili drveni cekic..

/P"

7.19 Podloga za cetvrtanje.

8 POSTUPAK

8.1 Priprema uzorka

8.1.1 V1abn uzorak koji se nalazi u limenoj posudi sa drskama (7.15) mora da se asusi na vazduhu ili u susniei natemperaturi do 60 °C, OdnOSDOdo vlafnosti koja je manja ad optimalne.

Posle smenja uzorak materijala se usitni tako da mu se De poremeti prirodna struktura zrna.

8.1.2 Od ukupne koli6ne uzorka veli6ne ako 50 kg izdvoji se tetvrtanjem na podlozi Z3 cetvrtanjc (7.19) oko 25 kgmaterijala i proseje na situ otvora 75 mm.

Ostatak koji nije prosao kroz sita atvora 75 mm odbacuje sc.

Ovako pripremljeni uzorak koristi se u daljem toku ispitivanja.

JUS U.B1.038 4

8.1.3 Potrebna ukupna kolicina materijala za ogled kada se koristi kalup zapremine 943 cm3 je 11 kg a za kalupzapremine 2 125 cm3 potrebno je 25 kg.

8.1.4 Od pripremljenog uzorka uzme se potrebna kolicina materijala i proseje kroz seriju sita otvora 5 mID,20 mmi 75 mm (7.10, 7.11 i 7.12) i na osnovu proIaza svedenih kao da je 100 % uzorka (materijala) proslo kroz sito otvora75 mm izvrsi se klasiftkacija materijala prema tipovima datim u tacki 5.

8.2 Korigovanje uzorka

8.2.1 Ukoliko u materijalu ima viSe od 30 % zrna vecih od 20 mm, ova metoda se ne mo~e primeniti.

8.2.2 Kada materijaI sadrti zrna iznad 20 mID u kolicini od 10 % do 30 %, da bi se zadn..ao isti procenat krupnihzrna (frakcija od 5 mm do 75 mm) vrsi se zamena na sIedeci naCin:

8.2.2.1 Zrna koja su prosla kroz sito otvora 75 mm a zadnala su se na situ otvora 20 mm izmere sc i zamene istomkoliCinom zrna ad 5 mm do 20 mID.

Mere u mm ....

3 ddata

--0-~to>

2 dd3ta

..-...

.180/'

/ I "

~

/ ........

- )/<.

I "'

SHka 1 - KaJup zapremine (943 :!: S) cm3

41118I'

11.::15IL.--I II-=

Venae3 41112

I =rID

JUS U.81.038 5

4127.n.[

-:T

~65

.c 4 rope 416

.-Vodica nabijafadu!ine 300

0;q

12 rvpa ~ 6

NV.

---

L-L.1-. t1 I~

II I f'4152 -1

<1160

I . '.- I~

Stika 2 - Nabijac mase 2,5 kg

Potrcbnu koli~inu matcrijala za zamenu uzeti od preoslalog dela pripremljcnog llzorka.

Mere u mm

1

?

,

25

20

.umcna zaptIvka

8.2.2.2 Ukoliko matcrijal sadrti do 10 % zrna vecih od 20 rnm. ona se odbacuju a ogled uradi bez korekcije, naprosejanom materijalu frakcije od 0 mID do 20 rnm.

8.3 Priprcmanje epruvete

8.3.1 Od pripremJjene ukupne kolitine matcrijaJ se razmeri za seriju epruveta (najmanje 4 komada) tako da svakaima masu od pribli1no 2 kg za ogled koji se vrsi u kalupu zapremine 943 emJ ad nosno priblifuo 5 kg za ogled kojisc vrsi u kaJupu zapremine 2 125 emJ.

8.3.1 Svakoj epruvcli iz serije doJa sc odredena koliCina vade pomocu mt:nzure (7.1.1) kako bi joj se povecaJavlalnosl.

0t"\t"\

I

I

JUS U.B1.038 6

Mere u mm

cI>165

~uVenae /~. 3

# 3 ddata,r---'

II

::J 5-.J~cI>159

.-=no

4> 152,4

....

....C\-....'" 2 drta{:a

'VJ=:[13200

cI>230

/t"

I

.;

Zlcb

, ,--+-

//

I /

'~/

Slika 3 - Kalup, modifikovan, zapremine (2 125 : 21) cm3

Uvecanje vla1nosti svake epruvete u odnosu na prethodnu treba da budc:

za nevezana tla: 1,5 % do 2,0 %;

za vezana tla: 3,0 %.

Materijal se mora dobra izmesati sa dodatom koliCinom vode tako da mu se v!a}..nostujedna6 i ostavi majmanje3 h u vlafuoj komori pre stav!janja u blup.

.,

~

~

JUS U.B1.038 I

Mere u mm

<1»651

4 lUpt: ~ 6

,; ," '," j

'~,

~ 27

~,-

-000.,.,

Vodka nabijaCidufinc 450 4125

r-

t-2

Gumcna zaptivka

~...

~50

Slika 4 - Nabijac mase 4"; kg

8.4 Sabijaoje epruveta

8.4.1 Malerijal za svaku epruvetu sipa se lopaticom (7.16) u kalup (7.1 ili 7.2) sa DaStavkom (7.3 ill 7.4) koji jeprifu~cen za postolje i mora da se sabije speci1ifuom energijom datom u ta~ki 4 u potreboom broju slojcvapriblimo iste visine sa zahtevaoim brojem udara po sva~am sloju (tatka 6), taka da ukupna visina epruvete usabijenam stanju bude za najviSe0,5 em iznad visine kalupa. Nakoo zavrsenog sabijanja ukJoni se nastavak kaJupa,skine viSak materijala i epruvcta obradi pomocu no~ (7.17) tako da bude iste visine kaa i kaJup.

8.4.2 Kalup se skinc sa podlogc, dobra ocisti ad rasutag matcrijala j izmcri zajedno sa vlamim uzorkam satatnoscu ad ~ 5 g.

8.4.3 Nakon merenja epruveta se istisne iz kalupa pomocu istiskivata uzorka (7.9) ili pomocu gumenog ill drvenogtekica (7.18), gruba usitni, panava izmcri i s[avi u suSnicu da bi se odredila vlainost prema slandarduJUS U.B1.0l2.

Poslupak se ponav!ja dok sc jasno nc uoCi da sc povecanjcm sadr::aja yade poCil1jeda smanjujc upreminska masa.

JUS U.B1.038 8

9 IZRACUNAVANJE I IZRAZAVA1'lJE REZULTATA

9.1 Suva zapreminska masa, izrarena u tonama po kubnom metru, izracunava se po jednacini:

ml - m.z

Yd = V (1 + 1~ )

gde je:

Yd - suva zapreminska masa, u tonama po kubnom metru,m1 - masa vlafuogsabijenog materijala i kaJupa,u gramima,m2 - masa kalupa, u gramima,V - zapremina kalupa, u kubnim ceoUmetrima,W - vlafoost, u proceoUma. --..

9.2 Rczultati ispitivanja prikazuju se na dijagramu prcma slici 5 tako ~to se na apscisu nanose vlafoosti za svakuepruvetu, u proceoUma, dobijeoe prema standardu JUS U .Bl.ol2, a na ordinatu odgovarajuCe suve zapreminskernase, u tooama po kuboom metru.

0

Kriva zasicenja(0 % zaostatog vazduha u tlu)

t.........g~.::e.:J~e2Q,~~::I'"

'"'--

Vlamost (%)-

Slika 5 - Dijagram zavisnosti suve zaprcmioske mase i vla:inosti od utvrdene eoergije sabijanja

Spajanjem dobijenih tataka konstruiSe se kriva i odredi njen maksimum. Suva zapreminska masa koja odgovaranajviSojtacki na krivoj naziva se 'maksimalna zapreminska masa' i obeleuva se sa Yd"""'"

V!alnust koja odgovara maksimalnoj suvoj zaprcminskoj :nasi naziva ~c;"optimalna "Iamost" i obeleuva se sa Wopt"

JUS U.B1.038 9

NAPOMENE

1) Stepen zbijenosti prcdstavljazapreminske mase odredenejednaom:

odnos ostvarene suve zapreminske mase na terenu Yd .j najveee suvepo ovom standardu u laooratoriji, a izrafuva se u procentima prcma 1

s. =i 100- Yd~

2) U praksi se pokazalokorisnimda se ked kontrole sabijenostislojevatla zna i procenat zaostllog vazduhau tin. Iz tih razlogakonsno je na dijagramudatom na slici5 nacrtati krivuzasiCenjakoja preds13vIja0 %zaostalogvazduhau tIn.

Kriva zasieenja se izrafunava prema jednaCni:

- W = P - Yd 100zPYd

gde je:

Wz - vlafnost koja sc odreduje za krivuzasieenja, u proccntima,Yd - suvazapreminskamasa,u tonamapo kubnommetru,P - suva zapreminskamasa bez pora, u tonama po kubnom metro.

10 ~TAJ 0 ISPITIVANJU

Izvestaj 0 ispitivanju mora da sadni sledece podatke:

oznaku ovog standarda,

objekat,

lokaciju uzimanja uzorka,

.- maksimaInu zapreminsku masu i

optimalnuvlatnost

~ Sawoc:mi7.3VCd23 ~.:6 J" Bcor;rad

Z3bcmjcDo ~ (sw:~ L.-j)