Analiza areometryczna

Analiza areometryczna gruntów jest laboratoryjną metodą badania uziarnienia gruntów spoistych (iły, gliny, piaski gliniaste). Służy do oznaczania zawartości cząstek o średnicach zastępczych mniejszych od 0,063 mm.

/Uwaga: grunty niespoiste podawane są analizie sitowej a nie areometrycznej/

Metoda areometryczna dotyczy ustalenia składu granulometrycznego gruntu bazując na pomiarze prędkości opadania cząstek gruntu w zawiesinie wodnej. Prędkość opadania cząstek mierzy się zmianami gęstości zawiesiny a sam pomiar gęstości cieczy (zawiesiny) mierzy się aerometrem, tj. przyrządem wskazującym wielkość siły wyporu z jaką działa ciecz na zanurzone w niej ciało stałe.

W metodzie areometrycznej wykorzystuje się prawo Stokesa określające prędkość opadania cząstek kulistych w zawiesinie wodnej.

gdzie:

v – prędkość opadania cząstek kulistych w zawiesinie wodnej [mm * s^-1]

d_T – średnica zastępcza cząstki [mm]

ρ_s – gęstość właściwa cząstek [g * cm-3]

ρ_w – gęstość właściwa wody [g * cm-3]

g – przyspieszenie ziemskie [mm * s-2]

η – współczynnik lepkości dynamicznej wody [MN * s * mm-2]

Średnicę zastępczą cząstki d_T oblicza się ze wzoru:

gdzie:

H_R – głębokość zanurzenia punktu środka wyporu areometru [mm]

T – czas opadania cząstki [s]

Schemat badania areometrycznego:

Wraz z upływem czasu (t1, t2, itd.) następuje opadanie cząstek gruntu zawieszonych w cieczy a tym samym obniżeniu ulega gęstość cieczy w której pływa areometr co jednocześnie powoduje stopniowe coraz to większe zanurzanie się areometru w cieczy (d1, d2, itd.).