Geoteknisk undersökning och provning Laboratorieundersökning av jord Del 12: Bestämning av Atterbergs konsistensgränser (ISO/TS :2004)

Transkript

1 Teknisk specifikation SIS-CEN ISO/TS :2007 Publicerad/Published: Utgåva/Edition: 1 Språk/Language: svenska/swedish ICS: ; Geoteknisk undersökning och provning Laboratorieundersökning av jord Del 12: Bestämning av Atterbergs konsistensgränser Geotechnical investigation and testing Laboratory testing of soils Part 12: Determination of Atterberg limits SWEDISH STANDARDS INSTITUTE

2 Hitta rätt produkt och ett leveranssätt som passar dig Standarder Genom att följa gällande standard både effektiviserar och säkrar du ditt arbete. Många standarder ingår dessutom ofta i paket. Tjänster Abonnemang är tjänsten där vi uppdaterar dig med aktuella standarder när förändringar sker på dem du valt att abonnera på. På så sätt är du säker på att du alltid arbetar efter rätt utgåva. e-nav är vår online-tjänst som ger dig och dina kollegor tillgång till standarder ni valt att abonnera på dygnet runt. Med e-nav kan samma standard användas av flera personer samtidigt. Leveranssätt Du väljer hur du vill ha dina standarder levererade. Vi kan erbjuda dig dem på papper och som pdf. Andra produkter Vi har böcker som underlättar arbetet att följa en standard. Med våra böcker får du ökad förståelse för hur standarder ska följas och vilka fördelar den ger dig i ditt arbete. Vi tar fram många egna publikationer och fungerar även som återförsäljare. Det gör att du hos oss kan hitta över 500 unika titlar. Vi har även tekniska rapporter, specifikationer och workshop agreement. Matriser är en översikt på standarder och handböcker som bör läsas tillsammans. De finns på sis.se och ger dig en bra bild över hur olika produkter hör ihop. Standardiseringsprojekt Du kan påverka innehållet i framtida standarder genom att delta i någon av SIS ca 400 Tekniska Kommittéer. Find the right product and the type of delivery that suits you Standards By complying with current standards, you can make your work more efficient and ensure reliability. Also, several of the standards are often supplied in packages. Services Subscription is the service that keeps you up to date with current standards when changes occur in the ones you have chosen to subscribe to. This ensures that you are always working with the right edition. e-nav is our online service that gives you and your colleagues access to the standards you subscribe to 24 hours a day. With e-nav, the same standards can be used by several people at once. Type of delivery You choose how you want your standards delivered. We can supply them both on paper and as PDF files. Other products We have books that facilitate standards compliance. They make it easier to understand how compliance works and how this benefits you in your operation. We produce many publications of our own, and also act as retailers. This means that we have more than 500 unique titles for you to choose from. We also have technical reports, specifications and workshop agreements. Matrices, listed at sis.se, provide an overview of which publications belong together. Standardisation project You can influence the content of future standards by taking part in one or other of SIS s 400 or so Technical Committees.

3 Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by!the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), tel Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. SIS Förlag AB, SE Stockholm, Sweden. Tel: Fax: sis.sales@sis.se Internet:

4

5 TEKNISK SPECIFIKATION TECHNICAL SPECIFICATION SPÉCIFICATION TECHNIQUE TECHNISCHE SPEZIFIKATION CEN ISO/TS Oktober 2004 ICS ; Svensk version Geoteknisk undersökning och provning Laboratorieundersökning av jord Del 12: Bestämning av Atterbergs konsistensgränser Reconnaissance et essais géotechniques Essais de sol au laboratoire Partie 12: Détermination des limites d Atterberg Geotechnical investigation and testing Laboratory testing of soils Part 12: Determination of Atterberg limits Geotechnische Erkundung und Untersuchung Laborversuche an Bodenproben Teil 12: Bestimmung der Konsistenzgrenzen nach Atterberg Denna tekniska specifikation är den svenska språkversionen av CEN ISO/TS :2004. För översättningen svarar SIS. Denna tekniska specifikation antogs av CEN den 2 februari 2004 för tillfällig tillämpning. Giltighetsperioden för denna CEN/TS är initialt begränsad till tre år. Efter två år kommer CEN-medlemarna att uppmanas att inkomma med kommentarer, speciellt angående om denna CEN/TS kan konverteras till en Europastandard. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 2004 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. CEN ISO/TS :2004 Sv

6 Innehåll Förord... 3 Orientering Omfattning Normativa hänvisningar Termer och definitioner Utrustning Allmänt Flytgränstillbehör Plasticitetsgränstillbehör Försöksmetod Provberedning Bestämning av flytgräns enligt fallkonmetoden Bestämning av plasticitetsgränsen Försöksresultat Ursprunglig torr massa Torr massa kvarhållen på 0,4 mm sikt (eller närmaste siktvidd) Flytgräns Plasticitetsgränsen Plasticitetsindex Likviditetsindex Konsistensindex Försöksredovisning Litteraturförteckning Sida Figurer Figur 1 Exempel på fallkonapparat... 7 Figur 2 Fallkon... 8 Figur 3 Exempel på redovisning Tabeller Tabell 1 Krav på konintryck

7 Förord Detta dokument (CEN ISO/TS :2004) har utarbetats av Tekniska Kommittén CEN/TC 341 Geoteknisk undersökning och provning, vars sekretariat hålls av DIN, i samarbete med Tekniska Kommittén ISO/TC 182 Geoteknik. Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser ska följande länder kungöra denna Tekniska Specifikation: Belgien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. CEN ISO/TS består av följande delar, med den allmänna titeln Geoteknisk undersökning och provning Laboratorieundersökning av jord. Del 1: Bestämning av vattenkvot Del 2: Bestämning av skrymdensitet hos finkornig jord Del 3: Bestämning av kompaktdensitet Pyknometermetoden Del 4: Bestämning av kornstorleksfördelning Del 5: Stegvis belastade ödometerförsök Del 6: Konförsök Del 7: Enaxligt tryckförsök på finkornig jord Del 8: Okonsoliderat odränerat triaxialförsök Del 9: Konsoliderat triaxialförsök på vattenmättad jord Del 10: Direkt skjuvboxförsök Del 11: Permeabilitsförsök Del 12: Bestämning av Atterbergs konsistensgränser 3

8 Orientering Detta dokument omfattar områden inom det internationella geotekniska ingenjörsarbetet som aldrig tidigare standardiserats. Avsikten är att dettas dokument ska ange en bred, god, över hela världen tillämpad praxis och betydelsefulla skillnader i relation till nationella dokument är inte förväntade. Det är baserat på internationell praxis (se [1]). 4

9 1 Omfattning Detta dokument redovisar försöksmetoder för bestämning av Atterbergs gränser hos en jord. Atterbergs gränser innefattar flytgräns, plasticitetsgräns och krympgräns. Dessa gränser benämns också plasticitetsgränser. Detta dokument omfattar endast bestämningen av flytgränsen och plasticitetsgränsen. Flytgränsen är den vattenkvot vid vilken en jord förändras från ett flytbenäget till ett plastiskt tillstånd. Detta dokument beskriver fallkonmetoden för bestämning av flytgränsen hos ett prov av naturlig jord, eller hos ett jordprov vars material kvarstående efter siktning med närmast 0,4 mm siktvidd har avlägsnats. Denna standard har godkänt både 60 g/60 -konen och 80 g/30 -konen eftersom det har visat sig att båda konerna ger väsentligen samma värde på flytgränsen. Andra koner kan godkännas förutsatt att de visar sig ge resultat likvärdiga med dem som erhålls enligt de försök som här beskrivits. ANM. Casagrandes metod är ett alternativ för bestämning av flytgräns. Erfarenhet har dock visat att resultaten är beroende på hur försöket utförs och bedöms. Dessutom har Casagrandes apparat och försöksmetod varit föremål för många små men betydelsefulla variationer sedan det först föreslogs av Casagrande Dessa variationer ger upphov till skillnader i de flytgränsvärden som bestäms i försöken. Fallkonförsök är att föredra vid bestämning av en jords flytgräns. Plasticitetsgränsen hos en jord är den lägsta vattenkvot vid vilken jorden är plastisk. Bestämningen av plasticitetsgränsen görs normalt i samband med bestämning av flytgränsen. Det är klarlagt att resultaten av försöket beror på bedömningen av den som utför försöket och att viss spridning i resultat inträffar. Atterbergs gränser påverkas av oxidation eller andra förändringar i provet, uppkomna genom alltför lång lagring eller i övrigt genom olämplig behandling. Detta gäller särskilt kvickleror, sulfidleror och organiska jordar. 2 Normativa hänvisningar Detta dokument hänvisar till följande dokument som är absolut nödvändiga när detta dokument ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller endast den utgåva som anges. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan av dokumentet (inklusive alla tillägg). SIS-CEN ISO/TS :2005, Geoteknisk undersökning och provning Laboratorieundersökning av jord Del 1: Bestämning av vattenkvot (ISO/TS :2004) 3 Termer och definitioner I detta dokuments används följande termer och definitioner. 3.1 flytgräns w L empiriskt framställd vattenkvot vid vilken en jord övergår från ett flyttillstånd till ett plastiskt tillstånd 3.2 plasticitetsgräns w P empiriskt framställd vattenkvot vid vilken en jord är för torr för att bli plastisk 3.3 plasticititetsindex I P numerisk differens mellan en jords flytgräns och plasticitetsgräns ANM. En jord som har plasticitetsindex noll eller vars plasticitetsgräns inte kan bestämmas kallas oplastisk. Beteckningen konsistens betecknar i detta sammanhang lättheten med vilken en jord kan deformeras. En särprägel för en kohesionsjord är att dess konsistens vid minskande vattenkvot ändras från flytande tillstånd (möjlighet att flyta under egentyngd) till ett plastiskt material som är omrörbart och behåller sin form efter deformation som en fast kropp (oplastisk med skör struktur 5

10 vid små deformationer). Det finns också ett mellanstadium mellan en fast och plastisk konsistens där en jord beter sig som halvfast. Atterbergs gränser är empiriskt framställda vattenkvotsgränser som representerar ändringar i beteende. 3.4 flytindex I L Kvoten av differensen mellan vattenkvot och flytgräns hos en jord och plasticitetsindex ANM. Flytindex är ett mått på konsistensen hos en jord i omrört tillstånd vid naturligt vatteninnehåll och används också som en indikation på en jords sensitivitet. 3.5 konsistensindex I C kvoten av differensen mellan flytgräns och vattenkvot och plasticitetsindex ANM. Konsistensindex är, liksom flytindex, ett mått på konsistensen hos omrörd jord. Konsistensindex och flytindex är relaterade genom följande samband: I C = 1 I L 3.6 aktivitetsindex I a kvoten av plasticitetsindex och jordens lerfraktion ANM. Aktivitetsindex kan vara en indikation på de kolloidala egenskaperna hos en lera och är i princip beroende av ingående mängd och typ av lermineral och organiska kolloider såväl som på elektrolytiskt innehåll i porvattnet. 3.7 lerfraktion CF torr massa av partiklar med en ekvivalent diameter mindre än 0,002 mm dividerad med provets totala torra massa (eller av den torra massan efter avlägsnande av den grova fraktionen) 3.8 grov fraktion Partiklar med storlek 0,4 mm 4 Utrustning 4.1 Allmänt Följande tillbehör behövs för bestämning av Atterbergs gränser: a) spatel; b) sprejflaska (helst av plast) med destillerat vatten; Tillsats av destillerat vatten löser upp porvätskan, vilket kan påverka den uppmätta flytgränsen. Hänsyn bör tas till att användning av vatten hämtat in-situ kan ha en signifikant inverkan på flytgränsen. c) avdunstningsfat; d) en korrosionsbeständig lufttät behållare; e) våg (noggrannhet 0,03 g, avläsbar till 0,01 g); 6

11 f) utrustning för bestämning av vattenkvot enligt CEN ISO/TS ; g) stoppur, avläsbart till 1 s; h) mortel med gummitäckt mortelstöt (om så behövs för tillredningen av blandkornig jord); i) siktar för behandling av blandkorniga jordar ska användas med siktvidd på närmast 2 mm och 0,4 mm; j) en plan blandningsplatta (alternativt kan en blandskål användas). 4.2 Flytgränstillbehör Allmänt Konapparaten ska initiellt kunna hålla konen stadigt fäst och momentant frikoppla den så att den faller fritt i vertikal riktning ner i provet (se Figur 1). Förklaring 1 justerbar fästanordning 2 plexiglas med graderad skala 3 fallkon 4 prov 5 blandningskopp 6 indexlinje Figur 1 Exempel på fallkonapparat Konapparaten ska ha en mekanism med vilken konen kan ställas i kontakt med provets yta innan den släpps Apparaten ska kunna mäta konintrycket i provet efter att konen släppts med en noggrannhet av ± 0,1 mm inom gränsintrycken 5 mm till 20 mm om 60 g/60 -konen används, eller inom gränsintrycken 10 mm till 30 mm om 80 g/30 -konen används Kon Konen ska vara tillverkad av rostfritt stål eller duraluminium med 60 g massa med en spetsvinkel av 60, eller med 80 g massa med en spetsvinkel av Höjden på den koniska delen av konen ska vara 20 mm eller större Skrovligheten på konens yta ska vara mindre än 0,8 μm Massan hos konen, med tillhörande skaft, ska inte avvika mer än 1 % från den nominella massan. 7