Granica skurczuEdit
Granica skurczu (SL) to zawartość wody, przy której dalsza utrata wilgoci nie spowoduje większego zmniejszenia objętości. Próbę wyznaczania granicy skurczu stanowi norma ASTM International D4943. Granica skurczu jest znacznie rzadziej stosowana niż granica płynięcia i granica plastyczności.
Granica plastycznościEdit
Granicę plastyczności (PL) określa się poprzez wałkowanie drobnej części gruntu na płaskiej, nieporowatej powierzchni. Sposób postępowania określony jest w normie ASTM D 4318. Jeżeli wilgotność gleby jest taka, że zachowuje się ona w sposób plastyczny, nitka ta zachowa swój kształt do bardzo wąskiej średnicy. Próbkę można ponownie uformować i powtórzyć badanie. W miarę spadku wilgotności spowodowanego parowaniem, nić zacznie się rozpadać przy większych średnicach.
Graniczną wartość plastyczności określa się jako wilgotność grawimetryczną, przy której nić rozpada się przy średnicy 3,2 mm (około 1/8 cala). Gleba jest uważana za nieplastyczną, jeśli przy jakiejkolwiek wilgotności nie można rozwinąć nici do średnicy 3,2 mm.
Granica płynnościEdit
Granica płynności (LL) jest koncepcyjnie definiowana jako zawartość wody, przy której zachowanie gruntu gliniastego zmienia się ze stanu plastycznego na stan płynny. Przejście od stanu plastycznego do stanu ciekłego jest jednak stopniowe w zakresie zawartości wody, a wytrzymałość gruntu na ścinanie nie jest w rzeczywistości równa zeru na granicy stanu ciekłego. Dokładna definicja granicy płynności oparta jest na standardowych procedurach badawczych opisanych poniżej.
Metoda Casagrande’aEdit
Oryginalna próba granicy płynności wykonana przez Atterberga polegała na wymieszaniu placków gliny w porcelanowej misce z okrągłym dnem o średnicy 10-12 cm. Szpatułką wycięto rowek w grudce gliny, a następnie miskę uderzano wielokrotnie o dłoń. W późniejszym czasie Casagrande ustandaryzował aparat i procedury, aby pomiar był bardziej powtarzalny. Gleba jest umieszczana w metalowym kubku (kubek Casagrande’a) urządzenia, a w jego środku robiony jest rowek za pomocą znormalizowanego narzędzia o szerokości 2 milimetrów. Kubek jest wielokrotnie upuszczany na 10 mm na twardą gumową podstawę z prędkością 120 uderzeń na minutę, podczas których rowek zamyka się stopniowo w wyniku uderzenia. Rejestruje się liczbę uderzeń, po których rowek się zamyka. Zawartość wilgoci, przy której potrzeba 25 kropli kubka, aby spowodować zamknięcie rowka na odcinku 12,7 milimetra (0,50 cala), określa się jako granicę płynności. Próbę przeprowadza się zwykle przy kilku wartościach wilgotności, a wartość wilgotności, przy której do zamknięcia rowka potrzeba 25 uderzeń, jest interpolowana na podstawie wyników badań. Badanie granicy płynności jest zdefiniowane w normie ASTM jako metoda D 4318. Metoda ta pozwala również na przeprowadzenie próby przy jednej wilgotności, przy której do zamknięcia rowka wymagane jest 20 do 30 uderzeń; następnie stosuje się współczynnik korekcyjny w celu uzyskania granicy płynności na podstawie wilgotności.
Test stożka opadającegoEdit
Inną metodą pomiaru granicy płynności jest test stożka opadającego, zwany również testem penetrometrem stożkowym. Polega ona na pomiarze penetracji w głąb gleby znormalizowanego stożka ze stali nierdzewnej o określonym kącie wierzchołkowym, długości i masie. Pomimo, że próba Casagrande’a jest szeroko stosowana w Ameryce Północnej, próba stożka opadającego jest znacznie bardziej rozpowszechniona w Europie i innych krajach ze względu na mniejszą zależność od operatora w określaniu granicy płynności.
Zalety w stosunku do metody Casagrande’a
- Jest łatwiejsza do wykonania w laboratorium.
- Wyniki uzyskane za pomocą penetrometru stożkowego nie zależą od umiejętności lub oceny operatora. Tak więc, uzyskane wyniki są bardziej wiarygodne.
- Wyniki mogą być wykorzystane do oszacowania wytrzymałości na ścinanie gruntów w stanie nieuszkodzonym.