Laboratoryjne badania gruntów i gleb

Laboratoryjne badania gruntów i gleb - Opis

Trzecie, zaktualizowane wydanie popularnego podręcznika, w którym omówione zostały:
- teoretyczne podstawy badań gruntów budowlanych oraz gleb,
- aparatura laboratoryjna,
- metody przeprowadzania pomiarów i badań laboratoryjnych,
- sposoby pomiarów parametrów: gęstości, porowatości, wilgotności, spójności, zagęszczenia, pęcznienia, pojemności wymiany jonowej, zawartości żelaza i innych właściwości gruntów i gleb oraz wytrzymałości, ściśliwości gruntów,
- klasyfikacja gruntów wraz z charakterystyką wybranych typów gruntów,
- klasyfikacja gleb i charakterystyka gleb Polski.

Podręcznik adresowany jest do studentów wszystkich polskich wyższych uczelni, w których prowadzone są kierunki geologia lub gleboznawstwo.

A presentation of laboratory studies conducted in broadly understood engineering geology. Research in engineering geology is concerned with the physical, mechanical and physico-chemical properties of soils and the assessment of their changeability depending on the mineral, chemical composition, structure and texture as well as the chemistry of pore water and air. The new edition has been expanded to include further elements of the soil classification proposed by the European Commission for Standardization (CEN). Spis treści: Przedmowa 13

Rozdział I. Klasyfikacje
1. Wprowadzenie 16
2. Klasyfikacja gruntów według polskiej normy (PN-86/B-02480) 16
3. Klasyfikacja gruntów według norm europejskich (PN-EN ISO 14688-1; PN-EN ISO 14688-2) 22
4. Inne klasyfikacje gruntów 27
5. Klasyfikacje gleb (Ewa (...) więcej Falkowska) 29
5.1. Wprowadzenie 29
5.2. Systematyka gleb Polski 29
5.2.1. Procesy glebotwórcze i poziomy genetyczne 30
5.2.2. Jednostki systematyczne 32
5.3. Klasyfikacja bonitacyjna gleb 32
5.4. Kompleksy rolniczej przydatności 35
5.5. Inne podziały 36

Rozdział II. Badania makroskopowe
1. Wprowadzenie do badań makroskopowych gruntów 37
2. Rodzaje pobieranych próbek gruntu 37
3. Oznaczanie nazwy gruntu 38
3.1. Oznaczanie nazwy gruntów niespoistych (sypkich) 39
3.2. Oznaczanie nazwy gruntów spoistych 39
3.3. Makroskopowe badania gruntów organicznych 40
4. Określanie barwy gruntu 42
5. Określanie zawartości węglanu wapnia 43
6. Określanie wilgotności gruntu 44
7. Określanie stanu gruntów spoistych 44
8. Oznaczanie spójności gruntu penetrometrem tłoczkowym 45
8.1. Uwagi wstępne 45
8.2. Przebieg badania 46
8.3. Obliczanie wyników 47
8.4. Uwagi o metodzie 47
9. Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie gruntu ścinarką obrotową 47
9.1. Uwagi wstępne 47
9.2. Przebieg badania 48
9.3. Obliczanie wyników 48
9.4. Uwagi o metodzie 50
10. Badania makroskopowe gleb (morfologia gleb) 50

Rozdział III. Wilgotność
1. Wprowadzenie 51
2. Sprzęt pomocniczy 54
3. Przebieg badania 54
4. Obliczanie wyników 54
5. Uwagi o metodzie 55
6. Obliczanie stopnia wilgotności 55

Rozdział IV. Gęstość właściwa szkieletu gruntowego
(gęstość fazy stałej gleby)
1. Wprowadzenie 57
2. Metoda piknometru (kolby) 58
2.1. Sprzęt pomocniczy 58
2.2. Przebieg badania 58
2.3. Obliczanie wyników 59
2.4. Uwagi o metodzie 60
3. Metoda kolby Le Chateliera 61
3.1. Sprzęt pomocniczy 61
3.2. Przebieg badania 62
3.3. Obliczanie wyników 62
4. Dane liczbowe 63

Rozdział V. Analiza granulometryczna
1. Wprowadzenie 65
2. Analiza sitowa 67
2.1. Sprzęt pomocniczy 67
2.2. Przebieg badania 67
2.3. Obliczanie wyników 68
3. Analiza areometryczna 70
3.1. Sprzęt pomocniczy 70
3.2. Cechowanie areometru 70
3.3. Przebieg badania 74
3.4. Obliczanie wyników 76
3.5. Uwagi o metodzie 79
4. Analiza pipetowa (wg Specyfikacji technicznej, cz. 4) 81
4.1. Sprzęt pomocniczy 81
4.2. Przebieg badania 82
4.3. Obliczanie wyników 84
4.4. Uwagi o metodzie 85
5. Analiza mikroagregatowa 85
6. Metody przedstawiania wyników analiz sedymentacyjnych 86
7. Inne metody analiz granulometrycznych 90
8. Frakcje i grupy granulometryczne gleb 91

Rozdział VI. Gęstość objętościowa
1. Wprowadzenie 94
2. Metoda pierścienia tnącego 95
2.1. Sprzęt pomocniczy 95
2.2. Przebieg badania 95
2.3. Obliczanie wyników 96
2.4. Uwagi o metodzie 96
3. Metoda wypierania płynu (wg Specyfikacji technicznej, cz. 2) 97
3.1. Sprzęt pomocniczy 97
3.2. Przebieg badania 98
3.3. Obliczanie wyników 98
4. Metoda wyporu hydrostatycznego wody lub cieczy organicznych (metoda ważenia w wodzie) 99
4.1. Sprzęt pomocniczy 99
4.2. Przebieg badania 99
4.3. Obliczanie wyników 100
4.4. Uwagi o metodzie 101
5. Dane liczbowe 101
6. Obliczanie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego 103

Rozdział VII. Porowatość i wskaźnik porowatości
1. Wprowadzenie 106
2. Obliczanie porowatości i wskaźnika porowatości 109
2.1. Obliczanie porowatości 109
2.2. Obliczanie wskaźnika porowatości 110
3. Uwagi o metodzie 111
4. Dane liczbowe 111

Rozdział VIII. Stopień zagęszczenia gruntów niespoistych
1. Wprowadzenie 114
2. Sprzęt pomocniczy 114
3. Przebieg badania 114
3.1. Oznaczanie wskaźnika porowatości gruntu w stanie naturalnym 114
3.2. Oznaczanie wskaźnika porowatości gruntu luźno usypanego oraz gruntu maksymalnie zagęszczonego 115
4. Obliczanie wyników 116
5. Dane liczbowe 117

Rozdział IX. Stan (konsystencja) gruntów spoistych i gleb
1. Wprowadzenie 118
2. Przebieg oznaczania granicy skurczalności 122
3. Przebieg oznaczania granicy plastyczności 122
4. Przebieg oznaczania granicy płynności (WL) metodą penetrometru stożkowego (wg Specyfikacji technicznej, cz. 12) 123
4.1. Sprzęt pomocniczy 123
4.2. Przebieg badania 125
5. Przebieg oznaczania granicy płynności metodą Casagrande'a 126
5.1. Sprzęt pomocniczy 126
5.2. Przebieg badania 127
6. Obliczanie wyników (ustalanie stanu gruntu) 128
7. Uwagi o metodach 129
8. Dane liczbowe 130
9. Wykres plastyczności wg Casagrande'a 131

Rozdział X. Skurcz (kurczliwość)
1. Wprowadzenie 134
2. Oznaczanie skurczu liniowego 135
2.1. Sprzęt pomocniczy 136
2.2. Przebieg badania 136
2.3. Obliczanie wyników 137
3. Dane liczbowe 138

Rozdział XI. Pęcznienie
1. Wprowadzenie 139
2. Sprzęt pomocniczy 141
3. Oznaczanie wskaźnika pęcznienia i wilgotności pęcznienia 142
3.1. Przebieg badania 142
3.2. Obliczanie wyników 143
4. Oznaczanie ciśnienia pęcznienia 143
5. Oznaczanie swobodnego pęcznienia 144
5.1. Przebieg badania 144
5.2. Obliczanie wyników 145
5.3. Uwagi o metodzie 145
6. Uwagi o metodach badania pęcznienia 145
7. Dane liczbowe 146

Rozdział XII. Szybkość rozmakania
1. Wprowadzenie 149
2. Sprzęt pomocniczy 149
3. Przebieg badania 149
4. Uwagi o metodzie 151

Rozdział XIII. Wilgotność optymalna gruntów
1. Wprowadzenie 152
2. Sprzęt pomocniczy 152
3. Przebieg badania 153
4. Obliczanie wyników 154
5. Uwagi o metodzie 155

Rozdział XIV. Ściśliwość gruntów
1. Wprowadzenie 157
2. Sprzęt pomocniczy 159
3. Przebieg oznaczania edometrycznych modułów ściśliwości 160
3.1. Sprawdzanie odkształceń własnych edometru 160
3.2. Wykonanie oznaczenia 160
4. Obliczanie wyników 161
4.1. Wykonanie wykresu ściśliwości 161
4.2. Obliczanie edometrycznych modułów ściśliwości 161
4.3. Wykonanie krzywych osiadania w czasie 162
5. Uwagi o metodzie 162
6. Dane liczbowe 164
7. Badania w konsolidometrze 165
8. Osiadanie zapadowe 166

Rozdział XV. Współczynnik filtracji
1. Wprowadzenie 169
2. Wyznaczanie współczynnika filtracji (wodoprzepuszczalności) metodą rurki Kamieńskiego 170
2.1. Sprzęt pomocniczy 170
2.2. Przebieg badania 170
2.3. Obliczanie wyników 171
2.4. Uwagi o metodzie 171
3. Oznaczanie współczynnika filtracji wg Hazena 173
4. Dane liczbowe 175

Rozdział XVI. Substancja organiczna
1. Wprowadzenie 176
2. Oznaczanie zawartości substancji organicznej metodą Tiurina 180
2.1. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 180
2.2. Przebieg badania 181
2.3. Obliczanie wyników 181
3. Oznaczanie zawartości substancji organicznej za pomocą wody utlenionej 182
3.1. Sprzęt pomocniczy 182
3.2. Przebieg badania 182
3.3. Obliczanie wyników 182
4. Oznaczanie strat przy prażeniu 183
4.1. Sprzęt pomocniczy 183
4.2. Przebieg badania 183
4.3. Obliczanie wyników 183
5. Uwagi o metodach 184
6. Dane liczbowe 184
7. Podział substancji próchnicznych na frakcje (Adam Stępień) 186
7.1. Uwagi wstępne 186
7.2. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 187
7.3. Przebieg badania 187
7.4. Oznaczanie ogólnej zawartości węgla organicznego w wyciągu 187
7.5. Oznaczanie zawartości węgla kwasów huminowych 188
7.6. Obliczanie wyników 188
7.7. Dane przykładowe 189
8. Kryteria wydzielania i podziału gruntów organicznych 189
9. Rodzaje próchnicy w glebach 191

Rozdział XVII. Zawartość węglanów
1. Wprowadzenie 193
2. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 194
3. Oznaczanie zawartości węglanów metodą miareczkową 194
3.1. Ustalanie miana kwasu solnego za pomocą węglanu sodu 194
3.2. Ustalanie miana wodorotlenku sodu 194
3.3. Wykonanie oznaczenia 195
3.4. Obliczanie wyników 195
3.5. Uwagi o metodzie 196
4. Oznaczanie zawartości węglanu wapnia metodą Scheiblera 196
4.1. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 196
4.2. Wykonanie oznaczenia 197
4.3. Obliczanie wyników 197
5. Dane liczbowe 198

Rozdział XVIII. Odczyn (pH)
1. Wprowadzenie 199
2. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 200
3. Metody kolorymetryczne 201
3.1. Metoda kolorymetryczna przy zastosowaniu papierka wskaźnikowego 201
11
3.2. Metoda kolorymetryczna przy zastosowaniu wskaźników 201
3.3. Uwagi o metodach kolorymetrycznych 202
4. Metoda elektrometryczna 202
4.1. Przebieg oznaczania odczynu (pH) gruntów 202
4.2. Przebieg oznaczania odczynu oraz kwasowości wymiennej gleb 202
4.3. Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej gleb 203
5. Dane liczbowe 203

Rozdział XIX. Zawartość żelaza (Paweł Rydelek)
1. Wprowadzenie 205
2. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 206
3. Wykrywanie jonów Fe3+ i Fe2+ 207
4. Oznaczanie zawartości żelaza metodą jodometryczną 207
4.1. Przebieg badania 207
4.2. Obliczanie wyników 207
5. Uwagi o metodach 208
6. Dane liczbowe 208

Rozdział XX. Skład mineralny
1. Wprowadzenie 209
2. Budowa minerałów ilastych 209
3. Klasyfikacja minerałów ilastych 212
4. Skład mineralny frakcji iłowej 212
5. Oznaczanie składu mineralnego frakcji iłowej 213
5.1. Przygotowanie próbek 213
5.2. Separowanie frakcji iłowej 213
6. Przegląd metod oznaczania składu mineralnego 214
6.1. Analiza termiczna (derywatograficzna) 214
6.2. Analiza rentgenostrukturalna (dyfraktometryczna) 217
6.3. Analiza elektronomikroskopowa 218

Rozdział XXI. Właściwości sorpcyjne (Paweł Rydelek)
1. Wprowadzenie 220
2. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 222
3. Oznaczanie pojemności wymiany kationowej metodą sorpcji miedzi 223
3.1. Przygotowanie roztworów wzorcowych i wykonanie krzywej wzorcowej 223
3.2. Przebieg badania 223
3.3. Obliczanie wyników 224
4. Oznaczanie sumy zasad 224
4.1. Przebieg badania 224
4.2. Obliczanie wyników 224
5. Uwagi o metodach 225
6. Dane liczbowe 225

Rozdział XXII. Powierzchnia właściwa
1. Wprowadzenie 226
2. Odczynniki i sprzęt pomocniczy 227
3. Ustalanie miana błękitu metylenowego 227
4. Przebieg badania 227
5. Obliczanie wyników 228
6. Uwagi o metodzie i dane liczbowe 228

Rozdział XXIII. Charakterystyka wybranych typów gruntów
1. Wprowadzenie 230
2. Iły warwowe 231
3. Lessy 235
4. Mady 237
5. Gytie 241
6. Torfy i mursze 243

Rozdział XXIV. Charakterystyka gleb Polski (Ewa Falkowska)
Gleby litogeniczne (I) 249
Gleby autogeniczne (II) 250
Gleby semihydrogeniczne (III) 252
Gleby hydrogeniczne (IV) 254
Gleby napływowe (V) 254
Gleby słone (VI) 255
Gleby antropogeniczne (VII) 256

Tabela parametrów, symboli, jednostek (stosowanych w książce) 257
Literatura 259
Polskie normy, ustawy, instrukcje, rozporządzenia 263
Specyfikacje techniczne 264
Wybrane normy europejskie 264
Wybrane normy amerykańskie 264
Wybrane normy brytyjskie 265
Wybrane normy niemieckie 265
Formularze mniej