OSNOVI GRAĐEVINARSTVA

Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
.
OSNOVI GRAĐEVINARSTVA
.
Klasifikacija tla
Dr Špiro Gopčević
[email protected]
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
1
Fizičke karakteristike tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
2
Labaratorijska ispitivanja tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
3
Indeksni pokazatelji
4
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Sadržaj
1
2
3
4
Fizičke karakteristike tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Uvod
Tlo se posmatra kao inženjerski materijal
Tlom se bave razne struke (geologija, mineralogija, rudarstvo,
građevina, agronomija, ...), i svaka razmatra “svoje” osobine tla
Ovdje ćemo se zadržati prvenstveno na onim osobinama tla koje su
bitne za ono što bi se moglo nazvati inženjerskim osobinama tla, tj.
osobinama koje su bitne za projektovanje i izvođenje građevinskih i
rudarskih objekata i zahvata
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Uvod
Za izvođenje geotehničkih radova najvažniji su podaci na osnovu
kojih se ocenjuje: teškoća iskopa, sitnjenje, utovar i ugrađivanje
odgovarajućim oruđima
Kod sitnozrnih materijala, koji su najrasprostranjeniji u prirodi, ova
svojstva su povezana sa 4 parametra: granulacijom, plastičnošću,
vlažnošću i gustinom (zbijenošću)
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Faze tla
Tlo je materijal koji se sastoji od tri komponente (faze): čvrstih
čestica, tečnosti i gasovite faze u porama između čestica
Čestice tla su zrna i pločice vrlo različitih veličina, oblika i
mineraloškog sastava
Ponašanje takvog materijala je vrlo kompleksno, radi čega je
neophodno proučiti karakteristike svake faze, a zatim i njihovu
interakciju
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Čestice tla
Osnovne karakteristike čestica tla su:
gustina čestica tla ili masa jedinice zapremine čestica tla (nekad se to
krivo zvalo “specifična težina”),
granulometrijski sastav, što je raspodjela čestica tla po veličini,
izražena u postotku mase
boja, oblik i mineraloški sastav čestica
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Tečnost u porama tla
Tečnost u porama tla je redovno voda, ali može biti i nafta ili sl
Premda su mehaničke karakteristike vode dobro poznate, njeno
ponašanje u sitnim porama u tlu ne odgovara uviek klasičnoj fizici,
jer dolazi do interakcije na molekularnom nivou.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Gas u porama tla
O gasovitoj komponenti u tlu se vrlo malo zna te se iz tog razloga u
inženjerskoj praksi najčešće razmatraju ili potpuno “suva” ili vodom
zasićena tla
Svojstva delomično zasićenih tala se u inženjerstvu uzimaju u obzir
tek u zadnjih dvadesetak godina i to prvenstveno tamo gdje se
zanemarivanjem tih svojstava dobijaju grube greške.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Model tla
Radi jednostavnijeg definisanja odnosa faza u tlu uvodi se model tla uz
pomoć kojega se kvantifikuju jedinični odnosi volumena i masa u uzorku
tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Model tla
Oznake na predhodnoj slici:
𝑉 - ukupna zapremina uzorka (sve tri faze) [𝑚3 ]
𝑉𝑣 - zapremina pora (eng ”voids”) [𝑚3 ]
𝑉𝑠 - zapremina čvrstih čestica (eng ”solids”) [𝑚3 ]
𝑉𝑔 - zapremina gasa (eng ”gas”) [𝑚3 ]
𝑉𝑤 - zapremina vode (eng ”water”) [𝑚3 ]
𝑚 - ukupna masa uzorka [𝑔]
𝑚𝑔 - masa gasa [𝑔]
𝑚𝑤 - masa vode [𝑔]
𝑚𝑠 - masa čvrstih čestica [𝑔]
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Zapreminski odnosi
Definišemo sledeće zapreminske odnose (bezdimenzionalne veličine,
vrednosti im se mogu izraziti u procentima)
Relativna poroznost (raspon je, uglavnom, između 𝑛𝑚𝑖𝑛 = 0, 10 i
𝑛𝑚𝑎𝑥 = 0, 55)
𝑉
𝑛= 𝑣
𝑉
koeficijent pora (raspon je uglavnom između 𝑒𝑚𝑖𝑛 = 0, 10 i
𝑒𝑚𝑎𝑥 = 1, 20)
𝑉
𝑒= 𝑣
𝑉𝑠
stepen zasićenosti (raspon mu je određen ispunjenošću pora vodom,
0 ≤ 𝑆𝑟 ≤ 1, 𝑆𝑟 = 0 je suvo tlo, 𝑆𝑟 = 1 je potpuno zasićeno tlo )
𝑉
𝑆𝑟 = 𝑤
𝑉𝑣
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Maseni odnosi
Definisani su sledeći odnosi masa ili maseni odnosi unutar uzorka tla
Vlažnost
𝑤=
𝑚𝑤
𝑚𝑠
𝜌=
𝑚
𝑉
𝜌𝑠 =
𝑚𝑠
𝑉𝑠
Gustina tla [𝑘𝑔/𝑚3 ]
Gustina čestica tla [𝑘𝑔/𝑚3 ]
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Maseni odnosi
Definisani su sledeći odnosi masa ili maseni odnosi unutar uzorka tla
Gustina vode [𝑘𝑔/𝑚3 ]
𝜌𝑤 =
𝑚𝑤
𝑉𝑤
Gustina tla se može povezati s ostalim jediničnim veličinama na
sledeći način:
𝜌 = 𝜌𝑠 (1 − 𝑛) + 𝑛𝜌𝑤 𝑆𝑟
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Maseni odnosi
Definisani su sledeći odnosi masa ili maseni odnosi unutar uzorka tla
Gustina suvog tla (𝑆𝑟 = 0) [𝑘𝑔/𝑚3 ]
𝜌𝑑 = 𝜌𝑠 (1 − 𝑛)
Indeks 𝑑 dolazi od engleskog ”dry”
𝜌𝑑 =
𝑚𝑠
𝑚𝑠
𝜌
=
=
𝑉
𝑉𝑠 + 𝑉𝑣
1+𝑤
𝜌𝑑 =
Š.Gopčević
𝐺𝑠 𝑆𝑟
𝜌
𝑆𝑟 + 𝑤𝐺𝑠 𝑤
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Maseni odnosi
Definisani su sledeći odnosi masa ili maseni odnosi unutar uzorka tla
Gustina potpuno zasićenog (saturisanog) tla (𝑆𝑟 = 1) [𝑘𝑔/𝑚3 ]
𝜌 = 𝜌𝑠 (1 − 𝑛) + 𝑛𝜌𝑤
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Maseni odnosi
Tabela: Rasponi vrednosti gustine tla
Gustina
𝜌
𝜌𝑠
𝜌𝑑
Vrednosti [𝑘𝑔/𝑚3 ]
1750 − 2200
2500 − 2800
1400 − 1700
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Izvedeni pokazatelji tla
Zapreminska težina (jedinična težina) i gustina se mogu povezati na
sledeći način
𝑚⋅𝑔
𝑘𝑁
𝛾=
=𝜌⋅𝑔 [ 3 ]
𝑉
𝑚
𝑔 - ubrzanje sile teže, 𝑔 = 9.81𝑚/𝑠2
Zapreminska težina tla u suvom stanju
𝛾𝑑 = 𝜌 𝑑 ⋅ 𝑔
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
. Izvedeni pokazatelji tla
Specifična težina tla
𝐺𝑠 =
𝜌𝑠
𝛾
= 𝑠
𝜌𝑤
𝛾𝑤
Uobičajene specifične težine:
pesak 2.65-2.67
prašinasti pesak 2.67-3.70
anorganske gline 2.70-2.80
organska tla varira, može biti i ispod 2.0
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Sadržaj
1
2
3
4
Fizičke karakteristike tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Gustine čestica tla
Slika: Piknometar ispunjen sa vodom i piknometar ispunjen sa vodom i tlom
Gustina čestica tla određuje se laboratorijski pomoću tzv. piknometra,
male vatrostalne bočice sa šupljim staklenim čepom
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Gustine čestica tla
Postupak određivanje gustine čestica tla:
Izvaže masa male količine (cca 20 g) suvog tla (sušenog 24 sata na
100 do 110 C), razmrvljenog uzorka mase 𝑚𝑢
Masa, 𝑚𝑝 , piknometra, napunjenog vodom na temperaturi 20 C
Uzorak tla se stavi u prazan piknometar i dolije se voda (tri četvrtine
volumena), a zatim piknometar zagrevamo na 105 C, da se iz pora
uzorka tla ukloni sav vazduh i pore popune vodom
Piknometar se ohladi, dopuni vodom do vrha, i odredi se masa 𝑚𝑝+𝑢
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Gustine čestica tla
Zapreminu uzorka dobijamo iz odnosa istisnute mase vode iz
piknometra i gustine vode
𝑉𝑢 =
𝑚𝑢 + 𝑚𝑝 − 𝑚𝑢+𝑝
𝜌𝑤
iz uslova da je 𝑉𝑢 = 𝑉𝑠 i 𝑚𝑢 = 𝑚𝑠 , sledi da je gustina čestica tla:
𝜌𝑠 =
𝑚𝑠
𝑉𝑠
a jedinična težina (zapreminska težina) čvrstih čestica tla
𝛾𝑠 = 𝜌 𝑠 ⋅ 𝑔
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Dominantna veličina zrna
Tlo je skupina čestica (zrnaca) različitog oblika i veličine.
Prema dominantnoj veličini zrna tla svrstavamo u grupe
(klasifikujemo ih) u:
peske i šljunke (krupnozrni materijali),
prahove i gline (sitnozrni materijali)
Dominantna veličina zrna određuje se tako da se uzorak materijala
tla prosejava kroz sita različite veličine okaca i dobiju ostaci na
sitima koji se važu i tako odrede razredi promera zrna (=zrna
promjera od-do?) izraženi u masama
Dominantna veličina zrna je ona čiji razred ima najveći procenat u
ukupnoj masi uzorka
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granulometrijski sastav tla
Za laboratorijsku identifikaciju i klasifikaciju krupnoznog tla
primenjuje se opit granulometrijskog sastava tla (SRPS
U.B1.018;2005)
Granulometrijski sastav je, za neki uzorak tla, veza (relacija,
odnos) svih razreda promera zrna i njihovih procenata masa
Osnovni koraci u određivanju granulometrijskog sastava su:
odabiranje reprezentativnog uzorka
disperzija agregata na konačne čestice
merenje mase pojedinih frakcija.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granulometrijski sastav tla
Slika: Vrste materijala prema veličini čestica, ISO – Međunarodna organizacija
za standardizaciju, USCS – Američki propisi
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granulometrijski sastav tla
Postupci za određivanje granulometrijskog sastava su:
metoda sejanja – za čestice veće od 0,075 (0.06) mm;
metoda sedimentacije (hidrometrisanje) – za čestice manje od 0,075
(0.06) mm;
kombinovana metoda – ako materijal sadrži i krupne i sitne frakcije.
Omogućava dobijenje kontinualne krive granulometrijskog sastava
tla, počevši od najkrupnijih pa do nasitnijih čestica tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sejanja
Slika: Šematski prikaz sijanja
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sejanja
Slika: Nekoliko vrsta sita obzirom na vrstu otvora
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sejanja - suvi postupak
Postupak sejanja (za tla sastavljena uglavnom od
krupnozrnih čestica tla):
Uzme se određena količina materijala, tj. uzorak
(veličina uzorka ovisi o vrsti materijala i veličini
zrna)
Uzorak se sipa na najgrublje sito u nizu sita (koja
su postavljena jedno iznad drugog) u tresilici. Sita
sa uzorkom se tresu 10 do 15 min
Nakon toga se vaga ostatak na svakom situ: 𝑚1 ,
𝑚2 , …, 𝑚𝑛 , te materijal koji je prošao kroz
najfinije sito 𝑚𝑝 (uhvaćen u zdjelu na dnu)
Kroz sito s najvećim otvorima mora proći sav
materijal (kako bise znalo koje je maksimalno
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
zrno)
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sejanja - suvi postupak
Procenat mase ukupnog uzorka između dva promera sita
∑ 𝑚𝑖
𝑁𝑖 =
𝑖
∑ 𝑚𝑖
⋅ 100 [%]
𝑛
𝑚𝑖 - masa ostatka na situ 𝑖
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sejanja - suvi postupak
Da se dobije kumulativna kriva potrebno je odrediti
𝑖
𝑁𝐷𝑖 = 100 −
∑
𝑁𝑖 [%]
1
𝑁𝐷𝑖 - koeficijent prolaza mase u [%] kroz sito
𝐷 - promjer (veličina) zrna u [mm]
Rezultati se prikazuju granulometrijskim dijagramom
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granulometrijski dijagram
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sejanja - mokri postupak
Ako ima i sitnijih frakcija nalepljenih na krupna zrna primjenjuje se
mokri postupak.
Postupak je isti kao i suvi samo se na svakom situ materijal ispira,
zatim suši i važe.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
Još jedna mogućnost tumačenja granulometrijskog
. dijagrama
𝑚0 - početna masa uzorka koji sejmo
𝑉0 - početna zapremina uzorka koji sejmo
𝜌𝑑0 - početnu gustina suvog tla
𝜌𝑑0 =
Š.Gopčević
𝑚0
𝑉0
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
Još jedna mogućnost tumačenja granulometrijskog
. dijagrama
𝑁𝐷𝑖 - koeficijent prolaza mase u [%] kroz sito
∑ 𝑚𝑖
𝑖
𝑁𝐷𝑖 = 100 −
∑ 𝑚𝑖
⋅ 100
𝑛
∑ 𝑚𝑖 −∑ 𝑚𝑖
𝑛
𝑖
𝑉0
=
∑ 𝑚𝑖
⋅ 100
𝑛
𝑉0
=
𝜌𝑑𝑖
⋅ 100
𝜌𝑑0
𝜌𝑑𝑖 - ”trenutna gustina” tj. gustina uzorka na odgovarajućem situ.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sedimentacije
Metoda sedimentacije je metoda određivanja granulometrijskog
sastava tla za materijal koji sadrži zrna manja od 0.075 (0,06) mm
(prah, glina).
Budući da tako sitne čestice nije moguće sejati (nisu vidljive golim
okom), veličina i procenat pojedinih frakcija određuju se indirektno,
merenjem gustine suspenzije u određenim vremenskim intervalima,
primenjujući tzv. Stockesov zakon.
Stockesov zakonom kaže da ako u vodu uspemo malu količinu
materijala koji se sastoji od čestica različite veličine, krupnije čestice
padat će brže, a sitnije sporije.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sedimentacije
Slika: Aerometri
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sedimentacije
Postupak aerometrisanja:
U menzuru od 1𝑙 nalije se destilisana voda (1𝑙) i naspe materijal tla,
koji se dobro natopi i disperguje u vodi pomoću mešalice
Čestice tla padaju u suspenziji i talože se na dnu
Meri se gustina suspenzije u određenim vremenskim razmacima
(očita se na vratu areometra) i to u (prema američkom standardu):
75”, 2’, 5’, 15’, 45’, 2 h, 5 h, 24 h
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sedimentacije
𝑁𝐷𝑖 (𝑡) - koeficijent prolaza mase u [%] kroz sito
𝑁𝐷𝑖 (𝑡) =
𝜌𝑡 − 𝜌𝑤
⋅ 100
𝜌0 − 𝜌 𝑤
𝜌𝑡 i 𝜌0 - trenutna i početna gustina suspenzije (koje se mere areometrom)
𝐷𝑖 (𝑡) =
18𝜂
𝐻
√
𝑡
√ 𝜌𝑠 − 𝜌𝑤
𝐷𝑖 (𝑡) - prečnik istaloženoh zrna nakon vremena t
𝜂 - viskoznost vode na određenoj temparaturi
𝐻 - visina padanja zrna
𝜌𝑠 i 𝜌𝑤 - gustina čestica i gustina vode
𝑡 - vreme
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Metoda sedimentacije
Slika: Prikaz ucrtavanja rezultata laboratorijskih opita areometriranja u
granulometrijski dijagram.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Koeficijenti granulometrijskog sastava tla
Za karakterizaciju granulometrijskog sastava tla definšu se dva koeficijeta
koeficijent jednoličnosti
𝑐𝑢 =
𝐷60
𝐷10
koeficijent zakrivljenosti
𝑐𝑐 =
(𝐷30 )2
𝐷10 ⋅ 𝐷60
Karakteristični promjeri zrna 𝐷10 , 𝐷30 i 𝐷60 se dobiju tako da se u
granulometrijskom dijagramu povuče horizontala na odgovarajućim
postocima (10%, 30% i 60%) i očitaju odgovarajuće vrijednosti promera u
[mm].
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Vlažnost tla
Odnos između mase vode u uzorku tla i mase suvog uzorka tla
naziva se vlažnost (𝑤) i izražava se u procentima (%).
Vlažnost tla određuje se prema standardu SRPS U.B1.012;1979
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Uvod
Iako se veličine zrna sitnozrnog tla prikazuju na granulometrijskom
dijagramu, ova tla se ne klasifikuju samo na osnovu
granulometrijskog sastava
Za ova tla karakteristično je da sa promenom sadržaja vode u tlu,
odnosno vlažnosti, menjaju konzistentna stanja
Za klasifikaciju sitnozrnog tla, ocenu konzistentnog stanja i kao
pomoćni podatak za pri oceni drugih fizičkih i mehaničkih osobina
tla koriste se Aterberg-ove granice konzistencije (granice
plastičnosti)(SRPS U.B1.020;1980)
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Uvod
Aterbergove granice su vlažnosti koje sitnozrno, koherentno tlo ima
u trenutku kada se ponaša na dogovoreni (standardizovani) način
Pomoću njih se izvode indeksni pokazatelji.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Uvod
Granice plastičnih stanja su:
𝑤𝐿 - granica tečenja (liquid limit)
𝑤𝑃 - granica plastičnosti (plastic limit)
𝑤𝑆 - granica skupljanja (shrinkage limit)
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granice plastičnosti
Slika: Promena zapremine usled promene vlažnosti tla
Granica tečenja (𝑤𝐿 ) je sadržaj vode u sitnoznom tlu, prikazan kao
procenat mase potpuno suvog tla, pri kojem sitnozrni materijal ili koloidi
tla prelaze iz plastičnog u tečno konzistentno stanje.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granice plastičnosti
Slika: Promena zapremine usled promene vlažnosti tla
Granica plastičnosti (𝑤𝑃 ) je sadržaj vode u sitnoznom tlu, prikazan kao
procenat mase potpuno suvog tla, pri kojem sitnozrni materijal ili koloid
tla prelazi iz plastičnog u polučvrsto konzistentno stanje.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granice plastičnosti
Slika: Promena zapremine usled promene vlažnosti tla
Granica skupljanja (𝑤𝑆 ) je sadržaj vode u sitnoznom tlu, prikazan kao
procenat mase potpuno suvog tla, pri kojem sitnozrni materijal ili koloid
tla prelazi iz polučvrstog u čvrsto konzistentno stanje, odnosno stanje u
kojem pri daljem gubitku vode usled sušenja uzorak tla ne menja svoju
zapreminu.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Postupak određivanja 𝑤𝐿
Slika: Kasagrandeova treskalica
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Postupak određivanja 𝑤𝐿
Postupak određivanja granice tečenja:
Granica tečenja se određuje pomoću tzv. Casagrandeovog aparata
Na uzorku se napravi standardizirani žleb posebnim nožem. Pomoću
ekscentra na osovini, zdelica se podiže na visinu od 1 cm s koje
slobodno pada na podlogu.
Pokretana ručno ili automatski, zdelica sa brzinom od 2 udarca u
sekundi udara o podlogu, dok se žleb ne sastavi na dužini od 12 mm.
Broj udaraca ne sme biti manji od 10, a ne veći od 50.
Pokus se ponavlja na više uzoraka (4 do 5) istog materijala, a kojima
se postepeno dodaje voda (tj. povećava se vlažnost).
Za svaki se uzorak odredi vlažnost, 𝑤. Rezultati se unose na
dijagram 𝑤(% - lin. mjerilo) i 𝑁(broj udaraca - log mjerilo), povuče
se pravac i odredi vlažnost za 25 udaraca. To je granica tečenja, 𝑤𝐿
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Postupak određivanja 𝑤𝐿
Slika: Odeđivanje granice tečenja
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Postupak određivanja 𝑤𝐿
Podela tla na osnovu veličine granice tečenja:
𝑤𝐿 < 20% - neplastično
20% < 𝑤𝐿 < 35% - tla niske plastičnosti
35% < 𝑤𝐿 < 50% -tla srednje plastičnosti
𝑤𝐿 > 50% - tla visoke plastičnosti
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Postupak određivanja 𝑤𝑃
Slika: Postupak određivanja granice plastičnosti
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Postupak određivanja 𝑤𝑃
Postupak određivanja granice plastičnosti:
Uzorak se pripremi u mekoplastičnom stanju. Grumeni materijala se
valjaju, na neupijajućoj podlozi (primjerice, staklenoj ploči), u
valjčiće promjera 3 mm
Valjčići bi se, kod te debljine, trebali početi kidati ili pucati. Ako se
to ne događa, valjčići se ponovno stišću u grumenčiće i pokus se
ponavlja.
Tim se postupkom uzorku smanjuje vlažnost.
Valjčiće koji su počeli pucati na 3mm spremamo u zatvorenu posudu,
a zatim im određujemo vlažnost tj. granicu plastičnosti - 𝑤𝑃 .
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granica stezanja
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Granica stezanja
𝑤𝑆 = 𝑤 −
𝑉 − 𝑉𝑑
⋅ 100 [%]
𝑚𝑑
𝑤 - vlažnost
𝑉 - zapremina vlažnog tla
𝑉𝑑 - zapremina suvog tla
𝑚𝑑 - masa suvog tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
. Konzistentna stanja
Unutar dvaju granica plastičnosti tlo se ponaša na određeni način, tj.
ima određeno konzistentno stanje
Pod konzistentnim stanjem podrazumeva se gnječivost tla u
prirodnom stanju tj. sa prirodnom vlažnosti (𝑤0 )
Odnosi prirodne vlage u tlu i granica plastičnosti služe za
kvalitativan opis konzistentnog stanja tla
Konzistentna stanja su: čvrsto, polučvrsto, plastično, žitko
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
. Sadržaj
1
2
3
4
Fizičke karakteristike tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
. Indeksni pokazatelji
Indeksni pokazatelji su parametri koji, uz granulometrijski sastav,
daju dodatne informacije o osobinama tla koja su povezana s
porozitetom i vlažnošću tla.
Važni su posebno za sitnozrne materijale, kod kojih osobine tla i ne
zavise toliko o granulometrijskom sastavu.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
. Indeks relativne gustine
Indeks relativne gustine (indeks zbijenosti) izračunavamo po formuli:
𝐼𝐷 =
𝑒max − 𝑒0
𝑒max − 𝑒min
𝑒0 koeficijent pora u prirodnom stanju
𝑒𝑚𝑖𝑛 koeficijent pora u najgušćem stanju
𝑒𝑚𝑎𝑥 koeficijent pora u najrastresitijem stanju
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
. Indeksni pokazatelji
Indeks plastičnosti (𝑤𝑃 ) - razlika između vlažnosti na granici tečenja
(𝑤𝐿 ) i vlažnosti na granici plastičnosti
𝐼 𝑃 = 𝑤𝐿 − 𝑤 𝑃
To je raspon vlažnosti unutar koje se tlo ponaša kao plastična tvar.
Pomoću njega se mogu uspoređivati tla koji imaju istu granicu tečenja.
Veći indeks plastičnosti ukazuje na veću žilavost i veću suhu čvrstoću
materijala. Ovo su osobine tala s većim kohezijama
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
. Indeksni pokazatelji
Indeks tečenja (𝐼𝑃 ) - odnos između razlike prirodne vlažnosti (𝑤0 ) i
vlažnosti na granici plastičnosti (𝑤𝑃 ) i indeksa plastičnosti
𝐼𝐿 =
𝑤0 − 𝑤 𝑃
𝐼𝑃
Indeks tečenja ima vrednost:
0 za tlo sa vlažnošću na granici plastičnosti
1 za tlo sa vlažnošću na granici tečenja.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
. Indeksni pokazatelji
Indeks konzistencije (𝐼𝐶 ) - odnos između razlike vlažnosti pri granici
tečenja (𝑤𝐿 ) i prirodne vlažnosti (𝑤0 ) i indeksa plastičnosti (𝐼𝑃 )
𝐼𝐶 =
𝑤𝐿 − 𝑤0
𝐼𝑃
Indeks konzistencije ima vrednost:
0 za tlo sa vlažnošću na granici tečenja
1 za tlo sa vlažnošću na granici plastičnosti.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Sadržaj
1
2
3
4
Fizičke karakteristike tla
Model tla
Zapreminski odnosi
Maseni odnosi
Izvedeni pokazatelji tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Gustina čestica tla
Granulometrijski sastav tla
Vlažnost tla
Granice plastičnosti
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Identifikacija tla
Identifikacija je proces određivanja određenih osobina tla.
Identifikacijski se opiti obavljaju se na terenu i u laboratoriju.
Na terenu se radi o skupu jednostavnih opita koji se izvode rukama
ili uz pomoć noža.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Identifikacija tla
Na terenu, prvi je korak da se tla razdijele obzirom na na dominantna
zrna (sitnozrna i krupnozrna)
Za identifikaciju na terenu potrebno je određeno iskustvo osobe koja
je obavlja.
Ona je prvenstveno vizuelna
Na terenu se radi o skupu jednostavnih opita koji se izvode rukama
ili uz pomoć noža.
Služe za svrstavanje uzoraka u klasifikacione skupine, na osnovu
čega se određuju dalja terenska i laboratorijska ispitivanja
Budući da terenski opiti mogu dati samo ocenu traženih osobina,
konačno se materijali mogu klasifikovati tek na osnovu
laboratorijskih ispitivanja.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Identifikacija krupnozrnog tla
Identifikacija krupnoznog tla vrši se vizuelno i sredstvima kao što su
čekić, metar, lupa i hlorovodična kiselina. Suv uzorak materijala razastre
se na ravnu površinu i utvrđuje se:
granulacija
veličina zrna
oblik zrna,
tvrdoća zrna
stepen zahvaćenosti raspadanjem
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Identifikacija sitnozrnog tla
Identifikacija sitnozrnog tla je znatno teža jer se čestice gline, prašine i
sitnog peska ne mogu raspoznavati golim okom, zato se koriste sledeći
opiti:
opit trešenja
opit plastičnosti
opit konzistentnog stanja
opit sjaja
suva čvrstoća
opit kiselinom, i
opit mirisa i boje
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Identifikacija tla
Videti tabelu AC klasifikacije (SRPS U.B1.001:1990): Terenski
identifikacioni i klasifikacioni kriterijumi tla
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Klasifikacija tla
Klasifikacija tla prestavlja svrstavanju materijala tla u grupe sličnih
svojstava
Za nas su interesantna prvenstveno osobine materijala za iskope i
gradnju; često kažemo i da su to inženjerske osobine
Samo na osnovu klasifikacione grupe, ne mogu se odrediti osobine
materijala, već treba obaviti i odgovarajuće terenske i laboratorijske
opite
Klasifikaciona grupa nam služe da ocenimo raspon vrednosti u
kojemu se rezultati opita mogu kretati
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Klasifikacija tla
Klasifikaciji tla kod zemljanih radova bitna je iz više razloga:
Na osnovu klasifikacije procenjuje se koji će se alati i mašine
koristiti za iskop. Taj izbor direktno utiče na cenu koštanja i trajanje
izvođenja ovih radova.
Vrsta i kvalitet tla iz iskopa direktno utiče na mogućnost, kvalitet i
način ugradnje iskopanog tla u nasipe.
Prethodnim istražnim radovima utvrđene vrste tla, direktno se utiču
na vrstu i količinu istražnih radova, koje je na pojedinom mestu
građenja potrebno izvršiti.
Od vrste tla direktno zavisi količina iskopa prilikom izvođenja kosina
koje ostaju trajno nepodgrađene; nagibi utiču na moguću stabilnost
kosina.
Od vrsti tla zavisi cena iskopa, prevoza i ugradnje, koju izvođač nudi
odnosno naplaćuje.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Klasifikacija tla
Postoji više postupaka klasifikacije
Svaki postupak klasifikacije je priloagođen posebnoj nameni
(mehanika tla, geotehnika, izgradnja saobraćajnica, hidrotehnički
radovi i sl.)
Nijedan postupak klasifikacije nije u potpunosti prihvaćena za širu
primenu jer svaka od njih ima određene nedostatke ili prednosti za
određenu namenu
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Klasifikacija tla za potrebe saobraćajnica
Tlo kategorije ”A” - sva čvrsta tla - stene, kod kojih je potrebno
miniranje kod celog iskopa.
Tlo kategorije ”B” - spadaju polučvrsta kamenita tla, gde je
potrebno delimično miniranje, a ostali deo iskopa se obavlja
direktnim mašinskim radom
Tlo kategorije ”C” - sva tla kod kojih nije potrebno miniranje, nego
se mogu kopati direktno, upotrebom> dozera, jaružala ili skreperom.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Klasifikacija tla na osnovu otpora pri iskopu
Pri iskopu za podzemne radove, klasifikacija tla se obavlja na osnvu
otpora pri iskopu:
Iskop uz upotrebu eksploziva
Iskopi u kompaktnom tlu uz predhodno rastresanje rijačem
Iskopi u tlu direktno, bez predhodne pripreme.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. Klasifikacija tla prema GN200
Tehnčki normativi za zemljane radove u građevinarstvu GN200 (SRPS
U.E1.010)
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
Jedinstvena klasifikacija koja materijale deli prema veličini zrna, a
sitnozrnate još i prema plastičnosti
Za nju je potrebno provesti relativno jednostavna laboratorijska
ispitivanja kao što su: sijanje, areometrisanje i određivanje
Atterbergovih granica.
Razradio ju je Arthur Casagrande (1948), pa je još zovu i
AC-klasifikacija
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
Kasnije su se pojavile još neke klasifikacije, koje su bile povezane s
poznatim institucijama za standardizaciju kao što su DIN, British
standard, AFNOR (Francuska) i ASTM (SAD)
Sve su one bazirane na istim principima kao i AC-klasifikacija, ali su
nastojale u svoje klasifikacijske sisteme uvrstiti grupe materijala koje
su karakteristične za ”njihova” tla
Što se tiče novih evropskih propisa za građevinarstvo – eurokodova
(za geotehniku Eurokod 7), ne predviđa se vlastiti sisitem
klasifikacije već će eurokodovi preuzeti sistem koji predlaže
Međunaroda organizacija za normizaciju – ISO
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
Simbol grupe tla dobijamo kombinacijom: primarne oznake i opisne
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
oznake
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
Videti tabele:
Videti tabelu AC klasifikacije (SRPS U.B1.001:1990): Labaratorijski
klasifikacioni kriterijumi tla
Videti blok dijagram AC klasifikacije
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
.
Primer
.
.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
.
Primer
.
Opis tla:
Više od 50% zrna krupnijih od 0.075mm - KRUPNOZRNO TLO
Više od 50% zrna krupnijih od 2mm – šljunak G
Manje od 5% sitnozrnih primesa – GW, GU ili GP
𝑐𝑢 = 9.2 > 4 tlo nejednakog sastava
𝑐𝑐 = 2.05 i 1 < 𝑐𝑐 < 3
.
tlo je dobro graduirani šljunak GW
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
.
Primer
.
.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
.
Primer
.
.
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva
Sadržaj
Fizičke karakteristike tla
Labaratorijska ispitivanja tla
Indeksni pokazatelji
Identifikacija i klasifikacija tla
Identifikacija tla
Klasifikacija tla
. AC-klasifikacija
.
Primer
.
Opis tla:
Više od 50% zrna sitnijih od 0.075mm - SITNOZRNO TLO
Granica tečenja 50 % - prašine, gline i organska tla visoke
plastičnosti
Manje od 5% sitnozrnih primesa – CH, CI ili CL
Na dijagramu plastičnosti tlo pada iznad A linije (𝑊𝐿 = 57% i
𝐼𝑃 = 36%) u gline visoke plastičnosti.
.
Tlo je CH – visoko plastična glina
Š.Gopčević
Osnovi građevinarstva