Maksimum ve Minimum Boşluk Oranlarının Belirlenmesi (emax , emin)
Taneli bir zeminin rölatif sıkılığını belirlemek için o zemine ait bir tür sabitler, minimum ve maksimum boşluk oranlarının bilinmesi gerekir.
Maksimum Boşluk Oranın Belirlenmesi (emax)
Bilindiği üzere emax, taneli zeminin en boşluklu (gevşek) durumundaki boşluk oranıdır. En gevşek durumda, zemin minimum kuru yoğunluğa (ρkmin) ve maksimum poroziteye (nmax) sahiptir.
Kütlesi belirli (0.5 - 1 kg) bir miktar kuru kum, 1 litrelik hacim bölümlü cam silindirlere konulur. Elin içi ile iyice kapatılarak, silindir iki el arasında yavaşça birkaç kez alt-üst edilir.
En sonunda silindir sarsmadan yavaşça ve sarsmadan normal konumuna getirilerek, kumun hacmi okunur. Bu işlem ile kumun en gevşek durumuna geldiği deneysel çalışmalarla bulunmuştur. Buradan zeminin minimum kuru yoğunluğu (ρkmin) hesaplanır. Zeminin tane yoğunluğu bilinirse (ρs), aşağıdaki bağıntıdan emax hesaplanabilir.
emax = (ρs / ρkmin) - 1
Minimum Boşluk Oranın Belirlenmesi (emin)
Yine bilindiği üzere emin, taneli zeminin en sıkı (en az boşluklu) durumdaki boşluk oranıdır ve bu durumdaki boşluk oranıdır ve bu durumdaki kuru yoğunluğu, rmax ve poroziteside nmin dir. Kuru kum, yakalı (üst ek) bir metal silindire, tabaka tabaka konulup, tokmakla sıkıştırılarak veya titreşim, sarsma uygulanarak yerleştirilir.
Bu ve benzeri işlemlerle, kuru taneli zeminin en sıkı duruma gelmesi sağlanır. Yaka çıkarılarak, kabın üzeri düzlenir.
Bilinen kütle ve hacim değerlerinden maksimum yoğunluk (ρkmax) hesaplanır.Zeminin tane yoğunluğu bilinirse (ρs), aşağıdaki bağıntıdan emin hesaplanabilir.
emin = (ρs / ρkmax) - 1