Clasificarea pamanturilor dupa granulozitate si plasticitate: trecerea de la STAS 1243-88 la SR EN 14688-2:2005 si SR EN 14688-2:2018

Ne-am obisnuit ca distributia granulometrica sa fie cea in baza careia se stabileste denumirea unui pamant, denumire care este completata de alte clasificari in functie de diferite caracteristici fizice si mecanice (exemplu: praf argilos galbui, cu plasticitate medie, in stare de consistenta tare, cu compresibilitate redusa). Pana dincolo de anul 2005, in practica curenta, denumirea pamanturilor s-a stabilit in functie de clasificarea din STAS 1243-88, respectiv pe baza diagramei ternare. In anul 2005 a intrat in vigoare, si a fost aplicat in practica curenta mult mai tarziu, SR EN 14688-2:2005, prin care denumirea unui pamant era stabilita tot pe baza analizei granulometrice dar prin folosirea a doua diagrame ternare.

Relativ recent, si acest standard a fost anulat, facandu-i loc versiunii din 2018, in care denumirea unui pamant coeziv se stabileste in functie de variatia indicelui de plasticitate (I_p) in raport cu limita superioara de plasticitate (w_L).

Prin crearea unei baze de date cu cca 4.000 de pamanturi pentru care s-au determinat compozitia granulometrica si limitele de plasticitate, a fost posibila reprezentarea acestor pamanturi dupa cele 3 clasificari si au fost analizate rezultatele obtinute. Cele 4.000 de pamanturi au fost alese astfel incat sa fie exclusiv compuse din argila, praf si nisip (diametrul echivalent maxim, d<2 mm) si sa fie un pamant plastic, respectiv sa aiba determinate limitele de plasticitate.

 5

Clasificarea pamanturilor dupa granulozitate

Trecerea de la STAS 1243-88 la SR EN 14688-2:2005 s-a facut intr-un ritm poate mai lent decat cel anticipat la momentul intrarii in vigoare a noului standard. Aparent cu reprezentari grafice total diferite, la un moment dat, s-a demonstrat ca diagrama ternara din STAS 1243-88 poate fi transpusa sub forma diagramei pamanturilor fine (cu argila pe ordonata si argila + praf pe abscisa) din SR EN 14688-2:2005 (Olinic, Frunza, 2013).

O serie de similitudini au fost identificate si noua clasificare a inceput sa fie uzitata, cu mentiunea ca exista in continuare normative in care se face referire la denumirile pamanturilor stabilite in baza STAS 1243-88, motiv pentru care anumiti practicieni solicita in continuare si acea clasificare.

Relativ recent, ASRO a anuntat anularea SR EN 14688-2:2005 si intrarea in vigoare a SR EN 14688-2:2018. Daca acum 10 ani persista intrebarea „este ceea ce clasificam drept argila prafoasa si conform noilor reglementari tot argila prafoasa (si.Cl)?”, in mod evident, si la aparitia noului standard si a noii clasificari, de data aceasta, dupa plasticitate pentru pamanturile fine, nu dupa granulozitate, ne-am pus aceeasi intrebare.

Pamanturile foarte grosiere (blocuri, bolovanis) si pamanturile grosiere (pietris, nisip) sunt acelea care au in compozitia lor peste 50% din fractiunea respectiva. Pamanturile care au in compozitia lor sub 50% pamanturi grosiere sau foarte grosiere sunt pamanturi fine, a caror denumire se stabileste in functie de indicele de plasticitate si limita superioara de plasticitate. In figura 1 sunt indicate fractiunile principale transpuse in reprezentarile grafice din SR EN 14688:2-2005 pentru a scoate in evidenta care sunt diferentele intre cele doua sisteme de clasificare.

Analiza comparativa a celor 3 sisteme de clasificare dupa granulozitate

In figura 2 sunt ilustrate cca 4.000 de pamanturi, in reprezentarile grafice din STAS 1243-88, SR EN 14688-2:2005 si SR EN 14688:2-2018.

Ca sistem de referinta s-a ales clasificarea pamanturilor dupa STAS 1243-88, pentru fiecare tip de pamant fiind stabilit un simbol care a fost pastrat in toate reprezentarile.

Pentru ca pamanturile selectate pentru analiza sunt alcatuite exclusiv din argila, praf si nisip (nu contin granule mai mari de 2 mm), in diagrama ternara din SR EN 14688-2:2005, toate pamanturile sunt reprezentate pe axa nisipului (% pietris = 0).

Intr-o analiza comparativa intre diagrama ternara din STAS 1243-88 si diagrama pamanturilor fine din SR EN 14688:2-2005, se remarca o distributie pe zone a fiecarui tip de pamant. Rezultate similare, in urma reprezentarii a alte 4.000 de pamanturi, au condus la identificarea de similitudini si diferente intre cele doua sisteme de clasificare (Olinic, Frunza, 2013).

In conformitate cu SR EN 14688-2:2018, pentru pamanturile fine, fractiunea principala se stabileste in functie de pozitia punctului de coordonate w_L si I_p fata de dreapta A de ecuatie I_p = 0,73 (w_L−20). Daca punctul se regaseste deasupra dreptei respective, pamantul are fractiune principala ARGILA, daca punctul se afla sub dreapta, pamantul are fractiunea principala PRAF. Dintre cele 4.000 de pamanturi reprezentate grafic, se remarca faptul ca doar cateva (cca. 50) sunt sub aceasta dreapta si implicit au fractiunea principala PRAF, restul fiind ARGILE.

Totodata, in cadrul acestei reprezentari, nu mai sunt vizibile foarte clar zone cu aceleasi tipuri de pamanturi.

In figura 3, aceleasi pamanturi sunt reprezentate in functie de limita de 50% nisip care le defineste ca materiale grosiere sau fine. Este de remarcat faptul ca aceste pamanturi de tip nisip prafos sau nisip argilos acopera un domeniu foarte restrans in diagrama ternara din STAS 1243-88. Pamanturi care conform STAS 1243-88 purtau denumirea de nisip prafos, nisip argilos, praf nisipos, praf argilos au, conform SR EN 14688:2-2018, fractiunea principala argila (argila, argila prafoasa, argila nisipoasa).

Clasificarea pamanturilor dupa plasticitate

SR EN 14688:2-2018 vine cu un element de noutate in ceea ce priveste clasificarea pamanturilor dupa plasticitate, in sensul ca delimitarea domeniilor de plasticitate se face dupa limita superioara de plasticitate (w_L), nu dupa indicele de plasticitate (I_p), care a fost folosit in STAS 1243-88 si SR EN 14688:2-2015.

Analiza comparativa a celor doua sisteme de clasificare dupa plasticitate

Indicele de plasticitate si limita superioara de plasticitate a celor 4.000 de pamanturi au fost reprezentate grafic. S-a folosit un cod de culori pentru plasticitate redusa, medie, mare si foarte mare, iar zonele colorate in graficul din figura 4 sunt zonele in care pamantul are aceeasi clasificare in ambele sisteme.

Se remarca faptul ca, din cele 4.000 de pamanturi reprezentate, marea majoritate au clasificari diferite, dupa cele doua standarde.

Conform noii clasificari, pamanturile cu plasticitate redusa (w_L < 35 %) au intr-o foarte mica masura I_p < 10 %, multe dintre ele avand I_p = 10 ÷ 20 % si chiar 25 %, fiind pamanturi cu plasticitate redusa, medie si chiar mare, conform clasificarii dupa indicele de plasticitate.

Aceeasi tendinta este si in cazul pamanturilor cu plasticitate medie (w_L = 35 ÷ 50 % pentru care I_p = 10 ÷ 40 %) sau mare (w_L = 50 ÷ 70 % pentru care I_p = 35 ÷ 55 %).

Concluzii

Tara noastra are o traditie indelungata in utilizarea diagramei ternare din STAS 1243-88, iar trecerea la noile reprezentari din SR EN 14688-2:2005 s-a facut intr-un ritm foarte lent, probabil din cauza neintelegerii similitudinilor dintre cele doua clasificari.

La ora actuala, laboratoarele geotehnice clasifica pamanturile dupa unul, doua sau toate cele trei standarde. Cel mai probabil, descrierea vizuala din fisa sondorului este facuta dupa STAS 1243-88.

Exista in vigoare o serie de normative care contin masuri prescriptive in functie de granulozitatea sau plasticitatea pamanturilor stabilite conform STAS 1243-88 (exemple: NP 122-2010, tabel A.3.1 – valori ale coeficientului de corectie M₀; NP 123-2010, tabel 4; CD 157/2001).

Confundarea plasticitatii medii, spre exemplu, stabilita conform SR EN 14688-2:2018 (w_L = 35 ÷ 50%) cu aceeasi plasticitate definita in STAS 1243-88 (I_p = 10 ÷ 20 %) poate fi sursa unor erori cu impact major asupra evaluarii corecte a comportamentului pamantului respectiv. Dupa cum este reprezentat in figura 4, pamanturile cu w_L in domeniul 35 ÷ 50% au I_P = 10 ÷ 40%, respectiv sunt pamanturi care, conform STAS 1243-88, acopera domeniul de plasticitate medie, mare si foarte mare. De altfel, conform NP 126-2010, pamanturile cu I_p > 35% sunt considerate pamanturi foarte active in raport cu apa, iar, in analiza efectuata, aceasta valoare se poate atinge pentru w_L = 45%, pentru care pamantul este clasificat ca fiind cu plasticitate medie care nu semnaleaza sub nicio forma existenta unor pamanturi cu umflari si contractii mari.

Standardul SR EN 14688-2:2018 vine cu un sistem nou de clasificare, atat in ceea ce priveste stabilirea denumirii pamanturilor, cat si clasificarea dupa plasticitate, care au semnificatii mult diferite fata de aceleasi clasificari din versiunile precedente ale standardului.

BIBLIOGRAFIE

[1] Olinic E., Frunza A. – Clasificarea pamanturilor in functie de granulozitate: trecerea de la STAS 1243-88 la SR-EN 14688-2/2005, Revista Romana de Geotehnica si Fundatii nr. 1/2013;

[2] Firoiu E., Clasificarea pamanturilor din punct de vedere al granulozitatii si plasticitatii. Lucrare de disertatie, Conducator stiintific: conf. univ. dr. ing. Ernest-Daniel Olinic, Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, 2022;

[3] STAS 1243-88 – Teren de fundare. Clasificarea si identificarea pamanturilor;

[4] SR EN ISO 14688-1:2004 – Cercetari si incercari geotehnice. Identificarea si clasificarea pamanturilor. Partea 1: Identificare si descriere;

[5] SR EN ISO 14688-2:2005 – Cercetari si incercari geotehnice. Identificarea si clasificarea pamanturilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare;

[6] SR EN ISO 14688-1:2018 – Investigatii si incercari geotehnice. Identificarea si clasificarea pamanturilor. Partea 1: Identificare si descriere;

[7] SR EN ISO 14688-2:2018 – Investigatii si incercari geotehnice. Identificarea si clasificarea pamanturilor. Partea 2: Principii pentru o clasificare.

Autori:

conf. univ. dr ing. Ernest OLINIC – director Departament de Geotehnica si Fundatii, Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti
ing. Eleonora FIROIU – SC BEFAC SRL

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 197 – noiembrie 2022, pag. 46