ANALIZA AREOMETRYCZNA wg PKN-CEN ISO/TS 17892-4 

 

Sprzęt laboratoryjny: 

  Areometr 
  Wycechowane cylindry szklane 
  Termometry ( 0⁰C - 50⁰C ) z dokładnością do 0,5⁰C 
  Łaźnia wodna z czujnikiem temperatury 
  Mechaniczna wstrząsarka lub mikser 
  Stoper o dokładności do 1 s. 
  Wirówka 

Przebieg badania: 

1.  Kalibracja areometru: 

  Kalibracja objętości: 

 

ważenie areometru z dokładnością do 0,1 g; 

 

wyznaczenie objętości areometru w ml ( V

h

 ). 

  Kalibracja skali: 

 

pomiar  odległości  (  L  )  między  podziałkami  100  ml  i  1000  ml  z 
dokładnością do mm, 

 

pomiar odległości najniższej podziałki kalibracyjnej do każdej głównej 
podziałki kalibracyjnej ( R

h

(d

i

) ), 

 

pomiar  odległości  (  N  )  od  szyjki  bańki  do  najniższej  podziałki 
kalibracyjnej, 

 

wyznaczenie odległości H ( H=N+d

1

, H=N+d

2

 itd. ), 

  pomiar odległości od szyjki bańki do dna bańki ( h ). 
 

obliczenie  głębokości  efektywnej  H

r

  dla  każdej  głównej  podziałki 

kalibracyjnej: 

 

gdzie: 
H – wysokość od szyjki bańki do podziałki R

h

 [mm], 

h – długość bańki [mm], 
V

h

 – objętość bańki [ml], 

L  –  odległość  między  podziałką  100  a  1000  ml  na  cylindrze 
sedymentacyjnym [mm]. 

 

                     Rys. 1 Kalibracja skali areometru. 
 
 

  Poprawka na menisk: 

  umieszczenie areometru w cylindrze sedymentacyjnym z 800 ml wody, 
 

zaczynając  poniżej  płaszczyzny  powierzchni  płynu:  elipsa  musi  stać 
się linią prostą – odczyt ze skali areometru, 

 

zaczynając  powyżej  płaszczyzny  powierzchni  płynu:  górna  granica 
menisku przecina się ze skalą areometru – odczyt, 

 

różnica odczytów stanowi poprawkę C

m

. 

  Poprawka temperaturowa: 

 

stosuje się ją  w przypadku, gdy  gęstość roztworu rozpraszającego nie 
jest mierzona przed każdym pomiarem w zawiesinie gruntu. 
 

 

Poprawkę temperaturową ustala się w oparciu o tablicę w zależności od 
temperatury. 

2.  Przygotowanie próbki: 

  Masa próbki zgodnie z poniższą tabelą: 

Rodzaj gruntu 

Masa gruntu suchego [g] 

Grunty piaszczyste 

do 75 

Grunty spoiste z małą ilością piasku lub bez piasku 

30 - 50 

Plastyczne i miękkoplastyczne iły 

10 - 30 

 

3.  Oznaczenie  wilgotności  wykorzystując  oddzielną  próbkę  zgodnie  z  PKN-CEN 

ISO/TS 17892-1. 
 

4.  Usunięcie części organicznych lub węglanów z próbki / w razie konieczności /. 

 

5.  Umieszczenie próbki gruntu w kolbie stożkowej. 

 

6.  Dodanie do próbki 100 ml odczynnika rozpraszającego / wstrząsać w taki sposób, aby 

osiągnąć całkowite rozproszenie cząstek, a uniknąć zjawiska koagulacji /. 
 

7.  Przeniesienie zawiesiny na sito o średnicy oczek 0,063 mm zamocowane w naczyniu 

zbierającym – wymywanie drobnych cząstek przy użyciu ≤ 800 ml wody. 
 

8.  Przeniesienie  zawiesiny  /  przechodzącej  przez  sito  /  do  cylindra  pomiarowego  i 

uzupełnienie wodą do 1 l. 
 

9.  Wysuszenie w parowniczce cząstek pozostałych na sicie. 

 

10. Przesianie  pozostałego  na  sicie  gruntu  przez  sito  o  najmniejszej  średnicy  oczek 

/materiał,  który  przejdzie  przez  takie  sito  należy  dodać  do  cylindra 
sedymentacyjnego/. 
 

11. Umieszczenie  cylindra  sedymentacyjnego  /cylindra  z  zawiesiną/  w  łaźni  wodnej 

/temp. cylindra = temp. łaźni wodnej/. 
 

12. Przygotowanie  drugiego  cylindra  z  roztworem  składającym  się  z  100  ml  odczynnika 

rozpraszającego i 900 ml wody. 
 

13. Wstrząsanie cylindrem z zawiesiną do całkowitego rozproszenia cząstek. 

 

14. Odstawienie  cylindra  i  od  tego  momentu  rozpoczęcie  pomiaru  czasu  /swobodne 

zanurzenie areometru/. 
 

15. Przeprowadzenie  odczytu  areometru  R

’

h 

z  menisku  górnego  /  po  0,5  min,  1  min  i  2 

min / z dokładnością do 0,001 g/ml. 

16. Umieszczenie  areometru  w  drugim  cylindrze  z  roztworem  odniesienia  i  odczytanie 

wartości odniesienia R

0

 z dokładnością do 0,001 g/ml. 

 

17. Ponowne umieszczenie areometru w zawiesinie gruntu i odczytywanie pomiarów / w 

4, 8, 30, 60, 120, 480 min i po 24 h – minimum 3 odczyty / z dokładnością do 0,001 
g/ml. 
 

18. Pomiar  temperatury  zawiesiny  po  pierwszych  15  min,  a  potem  kolejno  po  każdym 

odczycie areometru z dokładnością do 0,5

⁰C. 

 
W  przypadku,  gdy  temperatura  z  kolejnego  odczytu  różni  się  więcej  niż  o  1⁰C  od 
poprzedniego konieczne jest odczytanie temperatury roztworu odniesienia. 

 

Obliczenia: 

  Całkowita masa szkieletu gruntowego: 

 

gdzie: 
m – masa szkieletu gruntowego [g], 
m

w

 – masa gruntu w stanie wilgotnym [g], 

w – wilgotność [%]. 
 

  Frakcja przechodząca przez poszczególne sita: 

Wzór analogiczny jak w przypadku metody sitowej 
 

 

 

  Rzeczywisty odczyt areometru: 

 

 
gdzie: 
R

h

 – rzeczywisty odczyt areometru, 

R

’

h

 – obserwowany odczyt areometru, 

C

m

 – poprawka na menisk.  

 

  Głębokość efektywna: 

 

 
 
 

  Średnica zastępcza 

 

 

d

i 

– średnica zastępcza [mm], 

 

η – dynamiczna lepkość wody ( wartość z tablic w zależności od temperatury ),  

 

ρ

s

 – gęstość właściwa [Mg/m

3

], 

 

t – czas [s]. 

 

  Zmodyfikowany odczyt areometru: 

 

 

 
gdzie: 
R

d

 – zmodyfikowany odczyt areometru, 

R

’

h

 – obserwowany odczyt areometru, 

R

’

0

 – obserwowany odczyt areometru w roztworze odniesienia. 

 

  Frakcja mniejsza niż średnica zastępcza: 

 

 

 

gdzie: 

 

K – frakcja mniejsza niż średnica zastępcza [%], 

 

R

d

 – zmodyfikowany odczyt areometru.