Analiza areometryczna w świetle teorii PKN-CEN ISO/TS 17892-4 i PN-88/B-04481

• Autorzy: Dołżyk K. , Szypcio Z.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.127

Warianty tytułu

EN

Hydrometer analysis in response to the theory, PKN-CEN ISO/TS 17892-4 and PN-88/B-04481

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano zagadnienie określania składu granulometrycznego gruntu metodą analizy areometrycznej. W analizie areometrycznej jako średnicę zastępczą drobnej cząstki gruntu uważa się średnicę kulki opadającej z tą samą prędkością co rzeczywista cząstka. Prędkość opadania cząstek, gęstości zawiesiny gruntowej mierzonej areometrem jest określona wzorem Stokesa. W normach podano procedury umożliwiające analizę granulometryczną gruntów o znacznej zawartości cząstek drobnych. Korzystając z zaleceń różnych norm, otrzymuje się jednak nieco różne krzywe uziarnienia. Jest to szczególnie istotne przy stosowaniu dyspergentów w przygotowaniu zawiesiny gruntowej. Dyspergenty wpływają na gęstość i lepkość zawiesiny, a zatem wpływają na prędkość opadania cząstek w roztworze. Pokazano, że wzór na określenie średnic cząstek podany w normie PKN-CEN ISO/TS 17892-4 jest błędny i wymaga korekty. Wskazano, że ze względu na dużą dynamikę procesu w początkowej fazie sedymentacji pierwszy pomiar gęstości zawiesiny gruntowej powinien być wykonany po 3-4 min od rozpoczęcia sedymentacji. W początkowej fazie sedymentacji (t < 300 s) powinien być stosowany współczynnik korekcyjny zależny od kształtu areometru i składu granulometrycznego gruntu, z którego wykonano zawiesinę.

EN

The paper has analysed the issue of grain-size distribution of soil by hydrometer analysis. In hydrometer analysis the equivalent diameter of fine particle is considered to be the diameter of the descending soil particle at the same rate as the actual particle’s rate. The speed of the descending particles, the density of the soil suspension measured by a hydrometer is given by Stokes’ formula. For simplicity, various standards provide specified procedures to enable the granulometric soil analysis with a high content of fine particles. However, using the recommendations of the various standards, different grain size distribution curves are obtained. This is particularly important when using dispersants to create a soil suspension. Dispersants affect the density and viscosity of the suspension, and thus affect the rate of descent of the particles in the solution. It has been shown that the formula for determination of particle diameters specified in the standard PKN-CEN ISO/TS 17892-4 is wrong and needs to be corrected. It has been indicated that due to the high dynamics in the initial stage of the process of sedimentation of the first density measurement of the suspension density should be made 3-4 minutes after the start of sedimentation. In the initial phase of sedimentation (t < 300 s) there should be applied the correction factor depending on the shape of the hydrometer and granulometric composition of soil from which the suspension was made.

Słowa kluczowe

PL

grunt; skład granulometryczny; analiza areometryczna

EN

soil; grain-size distribution; hydrometer analysis

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 4
• Strony: 65--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Dołżyk K.

• Politechnika Białostocka

autor

Szypcio Z.

• Politechnika Białostocka

Bibliografia

• [1] Bardet J.P.: Experimental soil mechanics. Prentice Hall, New Jersey 1997.
• [2] Dołżyk K., Chmielewska I.: Gęstości roztworów pirofosforanu sodu i heksametafosforanu sodu w wodzie. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, nr 4/2014, s. 55-63.
• [3] Geotechnical Engineering Bureau: Test method and discussion for the particle size analysis of soils by hydrometer method. New York State Department of Transportation, April 2007.
• [4] Gołębiewska A., Hyb W.: Ocena niepewności wyników pomiarów w analizie areometrycznej gruntu. Geoinżynieria. Drogi Mosty Tunele, nr (4) 2008, s. 30-35.
• [5] Kalinski M.E.: Soil mechanics. Lab manual. John Wiley&Sons, USA 2011.
• [6] PKN-CEN ISO/TS 17892-4: Badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 4: Oznaczanie składu granulometrycznego. PKN, Warszawa 2009.
• [7] PN-88/B-04481: Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
• [8] Smoltczyk W. (ed.): Geotechnical Engineering Handbook. Volume 1. Fundamentals. Ernst&Sohn, A Wiley Company, 2002.
• [9] Szypcio Z.: Początkowa faza sedymentacji w analizie areometrycznej gruntu. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, nr 4/2014, s. 223-237.
• [10] Szypcio Z., Dołżyk K.: Lepkość roztworów pirofosforanu sodu i heksametafosforanu sodu w wodzie destylowanej. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, nr 4/2014, s. 239-249.
• [11] Verwaal W.: Soil mechanics. Laboratory manual. Geotechnical Laboratory of DGM, Thimphu Bhutan, February 2004.