Granulometrijska analiza
Svako tlo sadrži čestice (zrna) različite veličine i oblika. Čestice se grupiraju u raspone veličina (frakcije), a raspodjela frakcija čini granulometrijski sastav tla (lat. granulum – zrnce).
Granulometrijski sastav tla osnovni je opisni parametar tla, a koristi se u procjeni fizikalnih i mehaničkih svojstava tla, u klasifikaciji tla, te kao indikator ili kao stvarna mjera u ocjeni pogodnosti tla za planirani zahtjev.
Krupne frakcije utvrđuju se sijanjem, a sitne frakcije hidrometrijskom analizom ili taloženjem. Postoji niz kategorizacija tla, a ISO 14688-1 prepoznaje sljedeće frakcije:

Koherentno tlo je ponekad potrebno podvrgnuti pripremi prije ispitivanja u svrhu uklanjanja organskih čestica ili kalcitičnih veza čija prisutnost može remetiti postupak ispitivanja i dati neprecizne rezultate. Osim toga, u postupku hidrometrijske analize tlo je potrebno tretirati s antikoagulansom. Pojedinačne čestice sitnozrnog tla u suspenziji se spajaju i tvore veće čestice, što je postupak koji se naziva flokulacija. Antikoagulans osigurava disperzivnost (raspršenost) čestica, čime se nastoje izbjeći pogreške u mjerenju.
Ispitivanje se provodi na reprezentativnom uzorku, pri čemu se veća masa tla dijeli na manje dijelove, a jedan takav dio dovoljne pojedinačne mase koristi se za ispitivanje.
Granulometrijska analiza može se provesti na tri načina:
- Ispitivanje nekoherentnog tla sijanjem, kada je sitnih čestica vrlo malo ili ih nema (manje od 10% uzorka sitnije je od 0,063 mm)
- Ispitivanje koherentnog tla hidrometrijskom analizom, kada su krupne čestice zastupljene samo u mjestimičnom zrnu (sav uzorak sitniji je od 2 mm, a manje od 10% uzorka krupnije je od 0,063 mm)
- Kombinirano ispitivanje, kada tlo sadrži i krupne i sitne čestice (npr. zaglineni šljunak ili prašinasti pijesak)
Sijanje
Sijanje je postupak kojim se u uzorku tla određuju udjeli čestica šljunka i pijeska.
Sita različitih veličina poslože se u željenom poretku, a sijanje je moguće provesti ručno ili pomoću mehaničke treskalice. Nekoherentno tlo bez prisustva sitnih čestica podvrgava se sijanju u „suhom“ postupku, dok je kombinirano tlo potrebno isprati („mokri“ postupak) i time ukloniti čestice manje od 0,063 mm. Nakon što se isprani uzorak osuši, ispituje se sijanjem jednako kao u „suhom“ postupku.


Hidrometrijska analiza (areometriranje, taloženje)
Hidrometrijska analiza postupak je kojim se u uzorku tla određuju udjeli čestica praha i gline. Naziva se još i areometriranje po areometru, instrumentu koji se koristi za mjerenje gustoće tekućine, odnosno suspenzije tla.
Pomoću gustoće, dubine na kojoj je gustoća izmjerena, te vremena taloženja moguće je odrediti promjer čestica i njihov udio u uzorku.
Postupak se temelji na Stokesovom zakonu, izrazu za silu otpor kojom su opterećeni sferični predmeti sa veoma malim Reynoldsovim brojevima (vrlo male čestice) u neprekidnom viskoznom fluidu, a pomoću kojeg se određuje brzina tonjenja čestice u fluidu:

gdje je ν brzina tonjena čestice D promjer čestice, ρS gustoća čestice, ρL gustoća tekućine, μ dinamička viskoznost tekućine, a g ubrzanje gravitacije.
Uzorku se posebno određuje prirodna vlažnost w, koja se koristi za korekciju mase.
Uzorak se tretira otopinom antikoagulansa, nakon čega se uklanjaju sve čestice veće od 2 mm. Razmočeni uzorak prenosi se u menzuru. U suspenziju se spušta areometar, s kojeg se očitava dubina u različitim vremenskim intervalima do 24 sata. Uz očitanje s areometra, bilježi se i temperatura suspenzije.


Prikaz rezultata
Rezultati ispitivanja najčešće se prikazuju u grafičkom obliku, kao granulometrijska krivulja. Pomoću nje već se vizalno mogu procijeniti određeni parametri kao što su koeficijent zakrivljenosti (Cc) i koeficijent jednolikosti (Cu), a oni se uz krivulju iskazuju i kvantitativno. Često se prikazuju i promjeri zrna ispod kojih je određen postotak zrna uzorka (d10, d20, d30 i d60), kao i udio osnovnih grupa tla u uzorku.

*Reference:
Jocković, S. (2022): Mehanika tla, Građevinski fakultet, Univerzitet u Beogradu
HRN EN ISO 14699-1 (2018): Geotehničko istraživanje i ispitivanje – Identifikacija i klasifickacija tla – 1. dio: Identifikacija i opis
HRN EN ISO 17892-4 (2016): Geotehničko istraživanje i ispitivanje – Laboratorijsko ispitivanje tla – 4. dio: Određivanje granulometrijskog sastava
Mulabdić, M. (2018): Ispitivanje tla u geotehničkom laboratoriju, Građevinski i arhitektonski fakultet, Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Pročitajte više: Laboratorijska ispitivanja čvrstoće stijenske mase, Edometarsko ispitivanje tla
