Temat: I Analiza aerometryczna Casagrande'a. II Analiza objętościowa Scheiblera. III Oznaczenie granicy plastyczności i płynności.	Data wykonania: 08.10.2015 05.11.2015	Ocena:
Imię i Nazwisko: Daria Gruszczyńska Maciej Nieżychowski Rafał Szatkowski	Data oddania:

I Analiza aerometryczna Casagrande'a.

1. Cel ćwiczenia

• Celem analizy areometrycznej jest ustalenie składu granulometrycznego gruntu / gleby na podstawie prędkości opadania cząstek mineralnych w zawiesinie wodnej. Badanie to przeprowadza się metodami sedymentacyjnymi za pomocą aerometru.

3. Czynności przygotowawcze

• Dane:

• Nr badanej próbki: 200

• Nr areometru: 200

• Badaną próbkę utarto w moździerzu a następnie przesiano przez sito o średnicy oczek 2mm. Odmierzono 40 g próbki i umieszczono w garnku. Naczynie uzupełniono wodą a następnie cały roztwór gotowano na ogniu przez 30 min.

• Analizę areometryczna wykonuje się gdy poniżej najdrobniejszego sita jest ponad 5 % próbki. Służy ona do oznaczania zawartości cząstek o średnicach zastępczych mniejszych niż 0,063 lub 0,071 mm gruntów spoistych (Iom<2%).

• Przyrządy:

• · Sito tkane o wymiarach boków oczek kwadratowych 0,071 lub 0,063 mm

• · Aerometr

• · Waga laboratoryjna

• · Kolby stożkowe

• · Cylindry pomiarowe

• · Termometr

• · Mieszadełko

•  Przed rozpoczęciem analizy należy wycechować aerometr.

•  Procentową zawartość cząstek oblicza się biorąc za podstawę pomiary gęstości zawiesiny po określonym czasie T za pomocą areometru. Procentowa zawartość cząstek dana jest wzorem:

(1)

Stosunek:

(2)

jest dla danego tensometru wielkością stałą (zależną od materiału) zwaną stałą tensometru.

Oprócz tensometrów drucikowych używa się także inne rodzaje działające na podobnej zasadzie: tensometry foliowe i tensometry półprzewodnikowe.

Zastosowanie tensometrów do pomiaru naprężeń w konstrukcjach bazuje na prawie Hooke'a, które traktuje o tym, że naprężenie σ jest wprost proporcjonalnie do wydłużenie względnego:

(3)

gdzie, E jest modułem Younga.

3. Pomiar

Dla znalezienia wydłużenia względnego
należy wyznaczyć
. Do pomiaru oporu stosujemy obwód elektryczny zwany mostkiem Wheatstone'a.

W jedną gałąź mostka włączamy tensometr czynny R₁, drugą, jako opór znany taki sam tensometr, przyklejony takim samym klejem na takim samym podłożu, tzw. tensometr kompensacyjny R₂. Postępowanie to ma na celu: wyeliminowanie wpływu temperatury na opór tensometru, wpływu na ogół silniejszego niż wpływ naprężeń mechanicznych.

Tensometr czynny (jego opór R₁) przyklejony jest do płaskownika, w którym będzie badane naprężenie. Zaczynamy pomiar, gdy płaskownik spoczywa na stole - jest nie obciążony. Poddajemy następnie materiał odkształceniu. W tym celu mocujemy go w uchwycie. Ponieważ zmienia się opór tensometru przyklejonego do odkształconego płaskownika o
, równowaga mostka zostaje zakłócona i pojawia się prąd
płynący przez galwanometr.

Aby ponownie uzyskać równowagę, przesuwamy styk w nowe położenie
. Przy
jest spełniona proporcja:

gdzie
oznacza opór odcinka drutu oporowego o długości:
. Łatwo go obliczyć ze wzoru:

mając opór całkowity drutu
i jego długość (L=1000 mm):

Przy założeniu, że: R₁= R₂, zaś : R₃ = R₄ = R₀ + 0,5 R₅, równanie nasze przybierze postać:

Pamiętając, że R₃ << R₃, i zaniedbując wyrazy z R₃², przekształcamy nasze równanie do postaci:

stąd:

Ze wzoru:

wynika, że wydłużenie względne tensometru czynnego jest równe:

Podstawiając do wzoru:

zależności:

i

dostajemy ostateczny wzór na naprężenie mierzone tensometrem:

4. Wyniki pomiarów

Tabela 1. Pomiar dla pręta stalowego

Wykres

---