Hidrometre Analizi Nedir? Hidrometre Deneyi Nasıl Yapılır?
Hidrometre Analizi
Hidrometre Analizi; ince taneli zeminlerin hidrometre yöntemi ile tane çapı dağılımını bulmak için yapılan deneydir.
Hidrometre Deneyi için Gerekli Aletler
Hidrometre, elektrikli bir mikser ve karıştırma kabı, ayrıştırıcı kimyasal (sodyum hexameta-fosfat (Na8P3Oıo)), sabit sıcaklıktaki bir su havuzu, 6.35 cm çapında üzeri ölçeklendirilmiş cam kap (mezür), hassaslığı en az 0.1 gr. olan bir terazi, etüv, termometre, geniş bir buharlaştırma kabı, spatula
Hidrometre Analizi Deneyinin Yapılışı:
a) Hidrometre analizi için 200 nolu elekten geçen şilt ve kil zeminler için yaklaşık 50 g. zemin oldukça kumlu ise yaklaşık 100 g. kuru numune alınır.
b) Kuru numune 250 ml-lik cam kap içersine yerleştirilerek üzerine 125 ml sodyumhexameta-fosfat çözeltisi (Na8P3Oıo) dökülür. Çözelti 1.0 litre damıtık suyun içersine 40 gr. sodyum hexameta-fosfat konularak karıştırılması ile elde edilir. Zeminle bu kimyasal sıvı iyice karıştırılarak 24 saat süre ile beklemeye bırakılır.
c) Bekleme süresinin sonunda bir elektrik mikseri kullanılarak zemin ve kimyasal madde iyice karıştırılır.
d) Karıştırma işleminin hemen sonunda iyice karışmış olan süspansiyon, içinde yaklaşık 100 ml damıtık su bulunan, üzeri ölçekli cam kap (mezür) içine dökülür.
e) Bunun üstüne damıtık su ilave edilerek cam kaptaki süspansiyonun 1000 ml olması sağlanır.
f) Üst tarafi avuç içi ile iyice kapatılan kap bir dakika süre ile alt-üst edilerek süspansiyonun her noktasındaki konsantrasyonunun aynı olması sağlanır. Cam kap düzgün bir yüzey üzerine konulur. Süspansiyonun ısısı ölçülür.
g) Zaman geçirilmeden kalibrasyonu yapılmış olan hidrometre süspansiyonunun içine yavaşça bırakılır. Hidrometre süspansiyonunun içine iki parmakla ve türbülans oluşturmayacak biçimde yavaşça yerleştirilir. Ayrıca hidrometre bırakıldığında süspansiyon içinde aşağı ve yukan gidip gelerek salınım yapmaması gereklidir. Hidrometrenin yerleştirilmesi 5-6 sn içinde yapılmalıdır. Hidrometrenin süspansiyonun içerisine batırılışından sonra 15., 30., 120. saniyelerde hidrometre süspansiyondan çıkarılmadan okumalar alınır.
h) Birbirini takip eden iki set okuma da aynı okumalar elde edilinceye kadar yukarıda verilen f ve g adımları tekrarlanır. Birbirini takip eden iki set okuma da aynı okumalar elde edilmişse, bir sonraki (i) adımına geçilir.
i) Okumaların aynı zaman aralıklannda aynı olmasından sonra son bir defa daha f ve g adımlan tekrarlanır. İlk iki dakika için hidrometre süspansiyondan çıkarılmadan 15., 30., 60., 120. saniyelerde hidrometre okumaları alınır. İlk iki dakikanın sonunda hidrometre süspansiyondan çıkanlarak içinde süspansiyonla aynı sıcaklığa sahip damıtık su bulunan bir mezürün içine yavaşça yerleştirilir.
j) Zemin-su süspansiyonunun sıcaklığı her bir hidrometre okumasından sonra ölçülerek kaydedilir.
k) Okuma zamanlarına yaklaşık 20 sn kala hidrometre süspansiyonun içine, (g) adımmda açıklandığı gibi, yine dikkatlice yerleştirilerek: 5., 10., 15., 30., 60., 240., 1440. dakikalarda hidrometre okumaları alınır. Bu okumalar genellikle 24 saat içerisinde tamamlanır. Fakat bazı killer 48 ve hatta 72 saat süre gerektirebilmektedir.
l) İlk iki dakikadan sonraki her bir hidrometre okumasından sonra, hidrometre süspansiyondan çıkarılarak süspansiyonla aynı sıcaklıktaki damıtık suya konulur. Damıtık suyun içerisinde hidrometrenin salınım yapması sağlanarak üzerine yapışmış olabilecek zemin parçacıklarının temizlenmesi sağlanır.
m) Hidrometre deneyinde okumalar arasındaki sürede süspansiyonun buharlaşma süresi ile su kaybını önlemek amacıyla mezürün üzeri uygun bir kapakla (plastik örtü vb,) kapatılır.
n) Hidrometre analizi okumalarının hepsi alındıktan sonra, cam kap içerisindeki süspansiyon ağzı geniş porselen bir kap içersine dökülerek etüve konulur. 24 saat kurutmadan sonra zeminin kuru ağırlığı Ws olarak belirlenir.
Hesaplamalar:
152H tipi hidrometre için dane çapları ve yüzde geçenler şu şekilde hesaplanabilir.
Denklemlerdeki;
R : hidrometre okumaları , t:bekleme süresini, N: deney sıcaklığındaki suyun viskozitesini, Gs: zeminin özgül ağırlığım, Gw: suyun özgül ağırlığım, L: efektif derinliği, a: zeminin özgül ağırlığının 2.65 sabitine oranını ifade eder.
Hidrometre Analizini Değerlendirme:
Elek analizi ve hidrometri deneyinden elde edilen sonuçlar birleştirilerek granülometri grafiği elde edilir. İki analiz sonuçlarım da içeren düzeltilmiş yüzdeler şu şekilde hesaplanır.
%G=(200 nolu elekten geçen zemin miktarı/eleme yapılan zemin toplam miktarı)x%G1
%Gı: Hidrometri analizinden elde edilen % geçen miktarlardır. Hesaplanan miktarlar ile zemine ait granülometri eğrisi elde edilir. Granülometri eğrisinden;
derecelenme katsayısı Cc= (D30)2/D10D60
üniformluk katsayısı Cu=D60/D10 hesaplanır.
