Tab. 18. Poprawki odczytów areometru (a) uwzględniające wpływ temperatury zawiesiny (I) (wg PN-88/B-04481)
Temperatura zawiesiny t, °C |
Poprawka |
Temperatura zawiesiny t, °C |
Poprawka “ |
11.0 |
-1,2 |
21,0 |
+0,1 |
11,5 |
-1,1 |
21,5 |
+0,2 |
12.0 |
-1.1 |
22,0 |
+0,3 |
12,5 |
-1.0 |
22.5 |
+0,4 |
13.0 |
-1.0 |
23,0 |
+0,5 |
13,5 |
-0.9 |
23,5 |
+0,6 |
14,0 |
-0,9 |
24,0 |
+0,7 |
14,5 |
-0,8 |
24,5 |
+0,8 |
15,0 |
-0,8 |
25,0 |
+0,9 |
15,5 |
-0,7 |
25,5 |
+1,0 |
16,0 |
-0,6 |
26,0 |
+1,2 |
16,5 |
-0,6 |
26,5 |
+1,3 |
17,0 |
-0,5 |
27,0 |
+1,4 |
17,5 |
. -0,4 |
27,5 |
+1,5 |
18,0 |
-0,3 |
28,0 |
+ 1,6 |
18,5 |
-0,3 |
28,5 |
+1,7 |
19,0 |
-0,2 |
29,0 |
+1,9 |
19,5 |
-0.1 |
29,5 |
+2,0 |
20,0 |
0,0 |
30,0 |
+2,2 |
20,5 |
+0,1 |
30,5 |
+2,3 |
3.5. Uwagi o metodzie
Analiza areometryczna jest jedną z najczęściej stosowanych w gruntoznawstwie sedymentacyjnych metod oznaczania składu granulometrycznego gruntu. Opisany wyżej przebieg wykonywania tej analizy oraz obliczania wyników (metodą średnicy wzorcowej) jest zgodny w ogólnych zarysach z zaleceniami normy PN-88/B-04481, a także zaleceniami ASTM, BS i DIN.
Dokładność uzyskiwanych wyników zależy przede wszystkim od dokładności przygotowania próbki do badań oraz dokładności odczytów na areometrze. Dokładność odczytów może czasami utrudnić występowanie w gruncie nawet niewielkich ilości części organicznych, powodujących powstawanie piąriy na powie-rzchni zawiesiny. Aby zlikwidować tę pianę, dopuszcza się wkraplanie na powierzchnię zawiesiny kropli alkoholu amylowego. W takim przypadku wartość poprawki na menisk (c) przyjmuje się jako równą 0,5 jednostki skróconego wskaźnika.
Po każdej serii analiz rurkę areometru należy przetrzeć watą nasyconą około 10-procentowym roztworem węglanu sodu (NaC03), a następnie dwukrotnie watą nasyconą wodą destylowaną.
W przypadku stwierdzenia koagulowania zawiesiny (widoczne skłaczkowanie osadu lub powstawanie w górnej części zawiesiny wyraźnie odgraniczonej warstwy wody wolnej od cząstek) należy odczekać, aż cząstki gruntu osiądą, zlać czystą wodę znad osadu, cylinder dopełnić do 1 dm3 wodą destylowaną (bez dodatku
stabilizatora) i wymieszać mieszadełkiem. Czynność tę powtarza się do momentu, aż objawy koagulacji staną się niedostrzegalne po upływie 48 godzin. Jeśli ten sposób nie daje wyniku, należy sprawdzić, czy nie zabezpieczy przed koagulacją zwiększona dawka stabilizatora lub też zastosowanie innego stabilizatora.
Analiza pipetowa jest jedną z metod analizy granulometrycznej i jest stosowana do określania zawartości frakcji pyłowej i iłowej w gruncie.
Analiza pipetowa, podobnie jak analiza areometryczna, jest metodą sedymentacyjną. Zakłada się więc przy niej, że w warunkach dostatecznego rozcieńczenia, po dokładnym wymieszaniu w cylindrze próbki z wodą, zawiesina jest w każdym punkcie jednorodna, a poszczególne frakcje opadają (niezależnie jedne od drugich) z szybkością określoną wzorem Stokesa (1).
Cząstki gruntu o określonej średnicy dT wymagają jakiegoś czasu T, aby przebyć określoną drogę h od powierzchni zawiesiny. Po upływie czasu T od momentu wstrząśnięcia zawiesiny w cylindrze wszystkie cząstki o średnicy większej od dT będą znajdować się poniżej pewnej głębokości h od powierzchni cieczy, a do głębokości h mogą znajdować się cząstki o średnicy dT lub o średnicy mniejszej od dT, w takim stężeniu, w jakim znajdowały się na początku analizy w całej zawiesinie. Jeśli więc w tym momencie z głębokości h cieczy pobierze się próbę zawiesiny o objętości a cm3 i oznaczy w niej masę suchych cząstek gruntowych, to po przeliczeniu na całą pierwotną objętość zawiesiny otrzyma się w badanej próbce gruntu procentową zawartość cząstek o określonych wymiarach.
Opierając się na przekształconym wzorze Stokesa oraz przyjmując pewne wartości h i dT, można znaleźć kolejne wartości czasu T odpowiadające opadaniu cząstek o różnych średnicach dT na głębokość h, a następnie określić procentową zawartość poszczególnych frakcji w zawiesinie, a więc z pewnym założeniem i w gruncie.
4.1. Sprzęt pomocniczy
1. Aparat pipctowy Kóhna (ryc. 16a) lub różnego typu pipety (ryc. 16b,c).
2. Sito kalibrowane o wymiarach oczek 0,25 lub 0,20 mm.
3. Cylinder miarowy o pojemności 1 dm3 (lub 0,5 dm3).
4. Termometr o dokładności 0,2-0,5°C.
5. Tryskawka o pojemności 0,5-1 dm3 z wodą destylowaną.
6. Kolba Erlenmayera o pojemności 2 dm3 (z chłodnicą zwrotną).
7. Parownica o średnicy większej niż średnica sita.
8. Parowniczka mała.
9. Tłuczek z nakładką gumową.
85