Bodenmechanische Laborübung an der TU München | Karteikarten & Zusammenfassungen

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TESTE DEIN WISSEN

Bestimmung der Korndichte ρs mit einem Kapillarpyknometer: Versuchsablauf

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TESTE DEIN WISSEN

1. Probe trocknen und zerkleinern

2. Masse Pyknometer bestimmen

3. Masse Probe+Pyknometer bestimmen (ca. 20g)

4. halben Pyknometer mit destilliertem Wasser füllen

5. Probe entlüften z.B. Vakuumpumpe

6. Pyknometer mit Wasser bis unterhalb des Schliffs füllen

7. Pyknometer+destilliertes Wasser ins Wasserbad (2h) -> 20°C

8. Pyknometer komplett füllen

9. Masse bestimmen von Pyknometer+Wasser+Probe

10. Volumen des Pyknometer gefüllt mit Wasser ist bekannt

-> Volumen der Probe kann bestimmt werden

-> Korndichte bestimmen 

Dichtebestimmung mindestens zweimal und maximal so lange durchführen, bis die Versuchsergebnisse der Korndichte innerhalb einer Abweichung von 0,03 Mg/m³ übereinstimmen.

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Bestimmung der Korndichte ρs mit einem Luftpyknometer: Versuchsablauf

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1. Masse des Topfes bestimmen

2. getrocknete Kiesprobe in Topf -> Masse Topf + Probe bestimmen

3. Topf auffüllen mit destilliertem Wasser (Von einer Seite, damit Wasser von unten nach oben entweichen kann)

4. Gegen den Topf klopfen, damit Luftblasen nach oben kommen

5. Topf bis zur Oberkante füllen

6. Topf + Probe + Wasser : Masse bestimmen

7. Deckel auf Probe setzen

8. Im oberen Teil (Deckel) wird mittels Pumpe ein Druck von 2,3 bar aufgebracht

9. Ventil zum unteren Topf wird geöffnet

10. Druck ablesen (z.B. 2,14 bar)

11. Versuch wiederholen bis man 3 Werte ermittelt hat

12. Mittelwert nehmen und Volumen aus Diagramm (Nomogramm/Kalibrierkurve) ablesen

= Volumen (Probe + restliches Wasser)

13. Volumen (restliches Wasser + Probe) - Masse Wasser (6-2) = Volumen der Probe -> Dichte bestimmen


Je mehr Luft von der Kammer in den Kessel strömen kann, desto kleiner ist das im Kessel vorhandene Festvolumen, und desto geringer ist der Betrag der Luftdruckablesung am Manometer.

(für grobkörnige Böden = Ton)

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Wie ist die Dichte des Bodens unter Auftrieb definiert?

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ρ'=ρr-ρw

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Mit welchen Versuchen kann die Korndichte bestimmt werde?

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- Kapillarpyknometer

-Gaspyknometer

-Luftpyknometer

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Welche Anforderungen an die Probe bei Bestimmung der Dichte mittels Kappilarpyknometer gibt es?

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TESTE DEIN WISSEN

-trockene oder feuchte Probe

-Minimal 10 g Trockenmasse

-Korngröße der Probe darf 4mm nicht überschreiten (wenn Pyknometer mit Mindestvolumen von 50ml verwendet wird)

-Probe muss mithilfe von Mörser und Pistill vorsichtig zerkleinert, aber nicht zertrümmert werden

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Bestimmung der Korndichte ρs mit einem Gaspyknometer: Versuchsablauf

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Physikalische Grundlage ist das Gesetz von Boyle-Mariotte.

Volumenbestimmung durch "Raumverdrängung einer abgewogenen Probenmenge"  

1. Masse Gefäß bestimmen

2. Masse Gefäß+trockene Probe bestimmen

3. Versuch erfolgt mittels Gasaustausch 

4. Gefäß in Gerät setzen und verschließen

5. Helium wird in Gerät mittels Druck eingespeist und spült Luft aus Gerät und dann nochmal 10 Spülgänge, wo Gas in das Behältnis eingespeist wird.

6. Masse in Programm angeben -> berechnet Korndichte

(für feinkörnige Böden = Kies)

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Was bedeutet die Sättigungszahl Sr=1 und Sr=0?

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Sr=1: voll gesättigter Boden

Sr=0: Poren gefüllt mit Luft


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Zur Bestimmung der Masse und des Volumens eines Probekörpers gibt es drei Varianten:

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-Ausmessverfahren=Ausstechzylinder

-Tauchwägeverfahren

-Flüssigkeitsverdrängung

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TESTE DEIN WISSEN

Wovon ist die Verdichtbarkeit von Böden abhängig?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

-Kornform

-Kornverteilung (kleinere Partikel im Porenraum)

-Wassergehalt (bei erhöhten Wassergehalt reduzieren sich die Reibungskräfte zw. den Körnern)(trockene Probe-> Reibungskräfte sehr hoch)

-Verdichtungsenergie (für Kornumlagerung)

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Wofür wird ein Boden verdichtet?

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TESTE DEIN WISSEN

-zur Erhöhung der Steifigkeit und Scherfestigkeit des Bodens -> Erhöhung der Festigkeit und Tragfähigkeit des Bodens

-zur Erhöhung der Trockendichte durch Verringerung des Porenanteils -> Vermeidung von Setzungen

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Wie kann ein Boden Verdichtet werden?

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-statische Belastung (z.B. durch Überschüttung, Walzen...)

-dynamische Belastung (z.B. durch Rüttelplatte, dynamische Intensivverdichtung, Sprengverdichtung...)

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Wofür wird die Korndichte ρs bestimmt?

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- für die Bestimmung des Porenanteils bzw. Porenzahl

-Auswertung des Proctorversuchs (Sättigungslinie und Kurven für vorgegebenen Luftporenanteil)

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Q:

Bestimmung der Korndichte ρs mit einem Kapillarpyknometer: Versuchsablauf

A:

1. Probe trocknen und zerkleinern

2. Masse Pyknometer bestimmen

3. Masse Probe+Pyknometer bestimmen (ca. 20g)

4. halben Pyknometer mit destilliertem Wasser füllen

5. Probe entlüften z.B. Vakuumpumpe

6. Pyknometer mit Wasser bis unterhalb des Schliffs füllen

7. Pyknometer+destilliertes Wasser ins Wasserbad (2h) -> 20°C

8. Pyknometer komplett füllen

9. Masse bestimmen von Pyknometer+Wasser+Probe

10. Volumen des Pyknometer gefüllt mit Wasser ist bekannt

-> Volumen der Probe kann bestimmt werden

-> Korndichte bestimmen 

Dichtebestimmung mindestens zweimal und maximal so lange durchführen, bis die Versuchsergebnisse der Korndichte innerhalb einer Abweichung von 0,03 Mg/m³ übereinstimmen.

Q:

Bestimmung der Korndichte ρs mit einem Luftpyknometer: Versuchsablauf

A:

1. Masse des Topfes bestimmen

2. getrocknete Kiesprobe in Topf -> Masse Topf + Probe bestimmen

3. Topf auffüllen mit destilliertem Wasser (Von einer Seite, damit Wasser von unten nach oben entweichen kann)

4. Gegen den Topf klopfen, damit Luftblasen nach oben kommen

5. Topf bis zur Oberkante füllen

6. Topf + Probe + Wasser : Masse bestimmen

7. Deckel auf Probe setzen

8. Im oberen Teil (Deckel) wird mittels Pumpe ein Druck von 2,3 bar aufgebracht

9. Ventil zum unteren Topf wird geöffnet

10. Druck ablesen (z.B. 2,14 bar)

11. Versuch wiederholen bis man 3 Werte ermittelt hat

12. Mittelwert nehmen und Volumen aus Diagramm (Nomogramm/Kalibrierkurve) ablesen

= Volumen (Probe + restliches Wasser)

13. Volumen (restliches Wasser + Probe) - Masse Wasser (6-2) = Volumen der Probe -> Dichte bestimmen


Je mehr Luft von der Kammer in den Kessel strömen kann, desto kleiner ist das im Kessel vorhandene Festvolumen, und desto geringer ist der Betrag der Luftdruckablesung am Manometer.

(für grobkörnige Böden = Ton)

Q:

Wie ist die Dichte des Bodens unter Auftrieb definiert?

A:

ρ'=ρr-ρw

Q:

Mit welchen Versuchen kann die Korndichte bestimmt werde?

A:

- Kapillarpyknometer

-Gaspyknometer

-Luftpyknometer

Q:

Welche Anforderungen an die Probe bei Bestimmung der Dichte mittels Kappilarpyknometer gibt es?

A:

-trockene oder feuchte Probe

-Minimal 10 g Trockenmasse

-Korngröße der Probe darf 4mm nicht überschreiten (wenn Pyknometer mit Mindestvolumen von 50ml verwendet wird)

-Probe muss mithilfe von Mörser und Pistill vorsichtig zerkleinert, aber nicht zertrümmert werden

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Q:


Bestimmung der Korndichte ρs mit einem Gaspyknometer: Versuchsablauf

A:

Physikalische Grundlage ist das Gesetz von Boyle-Mariotte.

Volumenbestimmung durch "Raumverdrängung einer abgewogenen Probenmenge"  

1. Masse Gefäß bestimmen

2. Masse Gefäß+trockene Probe bestimmen

3. Versuch erfolgt mittels Gasaustausch 

4. Gefäß in Gerät setzen und verschließen

5. Helium wird in Gerät mittels Druck eingespeist und spült Luft aus Gerät und dann nochmal 10 Spülgänge, wo Gas in das Behältnis eingespeist wird.

6. Masse in Programm angeben -> berechnet Korndichte

(für feinkörnige Böden = Kies)

Q:

Was bedeutet die Sättigungszahl Sr=1 und Sr=0?

A:

Sr=1: voll gesättigter Boden

Sr=0: Poren gefüllt mit Luft


Q:

Zur Bestimmung der Masse und des Volumens eines Probekörpers gibt es drei Varianten:

A:

-Ausmessverfahren=Ausstechzylinder

-Tauchwägeverfahren

-Flüssigkeitsverdrängung

Q:

Wovon ist die Verdichtbarkeit von Böden abhängig?

A:

-Kornform

-Kornverteilung (kleinere Partikel im Porenraum)

-Wassergehalt (bei erhöhten Wassergehalt reduzieren sich die Reibungskräfte zw. den Körnern)(trockene Probe-> Reibungskräfte sehr hoch)

-Verdichtungsenergie (für Kornumlagerung)

Q:

Wofür wird ein Boden verdichtet?

A:

-zur Erhöhung der Steifigkeit und Scherfestigkeit des Bodens -> Erhöhung der Festigkeit und Tragfähigkeit des Bodens

-zur Erhöhung der Trockendichte durch Verringerung des Porenanteils -> Vermeidung von Setzungen

Q:

Wie kann ein Boden Verdichtet werden?

A:

-statische Belastung (z.B. durch Überschüttung, Walzen...)

-dynamische Belastung (z.B. durch Rüttelplatte, dynamische Intensivverdichtung, Sprengverdichtung...)

Q:

Wofür wird die Korndichte ρs bestimmt?

A:

- für die Bestimmung des Porenanteils bzw. Porenzahl

-Auswertung des Proctorversuchs (Sättigungslinie und Kurven für vorgegebenen Luftporenanteil)

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