GEOTEHNICA MANUAL PENTRU LUCRARILE DE LABORATOR 142.DETERMINAREA UMIDITATII PAMNTULUI 2.1.Scopul determinarii. Definitii Prin umiditate (w) se ntelege masa de apa (Mw) pierduta de o proba de pamnt prin uscare la 105 ? 2?C, raportata la masa uscata (Md) a acestuia. Rezultatul se exprima n procente. 100 (%) ? ?dwMMw (2-1) Pentru pamnturile care cuprind frecvente impregnatii de gips sau mai mult de 5% substante organice, uscarea se face la temperatura de 80?C. Umiditatea pamnturilor se determina pentru a cunoaste cantitatea de apa dintr-un pamnt, pentru a stabili starea acestuia si metodele de mbunatatire ale acestei stari. Atunci cnd umiditatea corespunde unui pamnt n stare naturala ea poarta numele de umiditate naturala. Desi este o ncercare de laborator simpla ce se efectueaza pe probe mici de material, extrapolarea erorilor n cazul unor mari volume de pamnt excavat si transportat poate conduce la efecte economice nefavorabile, de competenta justitiei. n cazul terasamentelor de drumuri si cai ferate, ca si n cazul barajelor de pamnt, determinarea corecta a umiditatii pamntului este extrem de importanta. De asemenea, pentru proiectare, cunoasterea corecta a umiditatii pamnturilor, ca teren de fundare, este importanta deoarece n functie de valoarea ei se aleg alti parametrii importanti si implicit apoi, adncimea de fundare, tipul fundatiei sau a lucrarilor de stabilizare, daca se analizeaza un masiv instabil. Tinnd seama de cele prezentate mai sus, este foarte important ca pentru determinarea umiditatii sa se respecte metodologia de lucru si n special durata minima de uscare n etuva, dependenta la rndul ei de natura pamntului analizat. 2.2.Principiul metodei Metoda consta n determinarea masei de apa pe care o pierde o cantitate cunoscuta de pamnt prin uscare n etuva termoreglabila pna la masa constanta, la temperatura de 105 ? 2?C. Determinarea umiditatii se face pe o proba sau pe trei probe a caror masa totala va fi de: -pentru pamnt coeziv, aproximativ 75 g; -pentru nisip fin, aproximativ 100 g; -pentru nisip mare, mijlociu, aproximativ 200 g; -pentru pietris cu nisip, aproximativ 500 g; -pentru pietris, aproximativ 1 kg; -pentru bolovanis, 2 ... 6 kg. Cantitatea de material necesara pentru o determinare depinde de natura acestuia, precum si de precizia balantei folosite, conform tabelului de nai jos: Tabelul 2-1 - Cantitatea de material functie de precizia balantei DETERMINAREA UMIDITATII PAMNTULUI 15Precizia balantei Cantitateade material 0,01g20 ... 100 g 0,1 g100 ... 500 g 1 g?500 g 2.3.Aparatura Pentru determinarea umiditatii unui pamnt n laborator, sunt necesare urmatoarele: -recipiente (cutii cilindrice) cu capac, fiole de sticla, sticle de ceas cu clema, capsule subtiri din alama cromata; -balanta tehnica; -etuva termoreglabila, cu posibilitatea de reglare a temperaturii la 105 ? 2?C, cu dispozitiv de aerisire libera; -exsicator cu placa, avnd ca substanta de deshidratare clorura de calciu tehnica anhidra sau silicagel microporos granulat 4 ... 7 mm, anhidru, indicat mai ales n cazul pamnturilor argiloase grase. OBSERVATIE: - Ca indicator al gradului de umiditate al deshidratantului se foloseste silicagelul microporos spalat cu o solutie de 15% clorura de cobalt (CoCl2*6H2O) si apoi uscat; aceasta se plaseaza ntr-un cristalizor mic (? 30 mm) n masa deshidratantului din exsicator, la vedere. Culoarea acestui indicator este albastru marin cnd deshidratantul este utilizabil, devenind roz cnd deshidratantul trebuie regenerat. Regenerarea silicagelului se face prin etuvarea la 130?C timp de 24h, mpreuna cu indicatorul. Regenerarea clorurii de calciu se face la 200?C timp de 24h, mpreuna cu indicatorul. 2.4.Modul de lucru Recipientele cu capac se numeroteaza, se usuca la 105 ? 2?C, se racesc si apoi se cntaresc. Masa acestora mc, se verifica periodic si reprezinta tara. n ele se pune materialul de ncercat imediat dupa recoltare apoi se nchid si se cntaresc obtinndu-se masa mu. Se deschide apoi recipientul cu proba si se pune la uscare n etuva, la temperatura de 105 ? 2?C. n timpul uscarii, dispozitivul de aerisire al etuvei va fi mentinut deschis. Probele mai mari de 25g se vor farmita nainte de a fi puse la uscarea n etuva. Materialul trebuie uscat n etuva pna la masa constanta. Durata minima de uscare pentru cantitatile prevazute mai sus este de: -6h pentru nisipuri; -10h pentru pamnturi nisipoase; -16h pentru pamnturi argiloase; -24h pentru argile grase; -24h pentru pamnturi cuprinznd frecvente impregnatii de gips, uscate la 80?C. Aceasta durata minima nu este valabila pentru cazul cnd n etuva n acelasi interval de timp sunt pamnturi de natura diferita. n timpul uscarii, nu trebuie sa se introduca n etuva un nou lot de epruvete umede, pentru a nu se mari umiditatea celor n curs de uscare. Dupa uscare, recipientul cu epruvetele de pamnt se lasa deschis n exsicator, pentru a se raci, timp de o ora. Dupa racire, se nchide recipientul si se determina masa md, a recipientului cu epruveta uscata. Rezultatele cntaririlor mc, md si mu se nscriu ntr-un buletin de analiza GEOTEHNICA MANUAL PENTRU LUCRARILE DE LABORATOR 16conform celui din anexa. n cazul cnd este necesara verificarea atingerii masei constante, recipientele cu epruvetele se introduc n etuva la 105 ? 2?C timp de 2h, n aceleasi conditii ca mai sus, dupa care se verifica masa uscata. 2.5.Prelucrarea rezultatelor experimentale Umiditatea se calculeaza pe baza valorilor mc, md, mu, rezultate din cntarire, cu relatia: 100 % ? ???c dd um mm mw (2-2) n care: mu masa materialului umed + tara recipientului, n g; md masa materialului uscat + tara recipientului, n g; mc tara recipientului, n g. Daca determinarea s-a facut pe trei probe, umiditatea este media aritmetica a celor trei valori partiale obtinute daca acestea nu difera ntre ele cu mai mult de 2% (procente de umiditate); n caz contrar determinarea se repeta. n cazul pamnturilor necoezive, pamnturilor stratificate sau a celor cu frecvente intercalatii (feruginoase, nisipoase, argiloase), precum si a pamnturilor cuprinznd frecvente impregnatii de gips sau substante organice, ce furnizeaza abateri ale umiditatii peste cele prevazute mai sus, media aritmetica a determinarilor partiale se face n conditiile datelor reiesite din ncercare, nscriind totodata observatia cuvenita n buletinul de analiza. DETERMINAREA UMIDITATII PAMNTULUI 172.6.ANEXA 2.1 DETERMINAREA UMIDITATII Epruveta Mersul determinarii 123 Recipient nr. Masa proba umeda + tara mu (g) Masa proba uscata + tara md (g) Tara mc (g) mu md (g) md mc (g) 100 % ? ???c dd um mm mw Media rezultatelor