Καθορισμός των ορίων Atterberg
Θα περιγράψουμε τις δοκιμές προσδιορισμού του ορίου ρευστότητας, του ορίου πλαστικότητας και του ορίου συρρίκνωσης, οι οποίες είναι οι σημαντικότερες στη μηχανική εδαφών. Όλες αυτές οι δοκιμές εκτελούνται σε διαταραγμένα δείγματα συνεκτικού εδάφους.
Δοκιμή προσδιορισμού του ορίου ροής
Για αυτή τη δοκιμή λαμβάνονται περίπου 200 γ εδάφους σε φυσικά υγρή κατάσταση, χωρίς κόκκους με διάμετρο μεγαλύτερη από 0,5 mm, οι οποίοι θα διατάρασσαν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων της δοκιμής. Το δείγμα δεν πρέπει να ξηραίνεται σε ξηραντήρα, αλλά τοποθετείται αμέσως σε πορσελάνινο σκεύος με αποσταγμένο νερό, όπου πρέπει να παραμείνει για αρκετές ώρες μέχρι να υγρανθεί καλά. Για αργιλώδες έδαφος με δείκτη πλαστικότητας IP < 20 η ύγρανση διαρκεί περίπου 4 ώρα, ενώ για άργιλο IP > 20 έως 18 ώρες. Στη συνέχεια το υγραμένο δείγμα μεταφέρεται σε γυάλινη πλάκα και αναμειγνύεται καλά με εργαστηριακό μαχαίρι, ώστε να προκύψει παχύρρευστη πάστα ομοιόμορφης σύστασης. Εάν παρατηρηθούν σωματίδια μεγαλύτερα από 0,5 mm, αυτά απομακρύνονται κατά την ανάμιξη.
Το έτσι προετοιμασμένο δείγμα μεταφέρεται στο χάλκινο σκεύος της συσκευής Casagrande για τον προσδιορισμό του ορίου ροής (σχ. 1), η οποία στα δικά μας εργαστήρια ονομάζεται δονητής Casagrande.
Σχ. 1. Συσκευή Cassagrande για τον προσδιορισμό του ορίου διαρροής
Η συσκευή αποτελείται από ένα μπρούτζινο μπολ, το οποίο με ειδική σύνδεση ενσωματώνεται στη συσκευή, από ελαστική βάση από σκληρό καουτσούκ, με έκκεντρο στο επάνω μέρος και χειρολαβή περιστροφής, ενώ το έκκεντρο ανυψώνεται σε ύψος 1 cm, με αποτέλεσμα το μπολ να πέφτει και να χτυπά πάνω στη βάση (σχ. 1a). Οι διαστάσεις της συσκευής είναι τυποποιημένες. Επιπλέον υπάρχει και διαμορφωμένο μαχαίρι ακριβών διαστάσεων (σχ. 1b).
Το ληφθέν δείγμα στο χάλκινο κυπελλάκι ισοπεδώνεται με μαχαίρι έτσι ώστε η επιφάνεια του δείγματος να είναι απολύτως επίπεδη και το δείγμα να καλύπτει λίγο περισσότερο από το μισό του μπροστινού μέρους του κυπελλακίου, με το ύψος του πάνω από το χαμηλότερο σημείο του πυθμένα του κυπελλακίου να είναι περίπου 12 mm. Στη συνέχεια το κυπελλάκι τοποθετείται στη συσκευή και με το διαμορφωμένο μαχαίρι χαράσσεται αυλάκι στο κέντρο έτσι ώστε να είναι εντελώς ευθύ και να φαίνεται ο χάλκινος πυθμένας του κυπελλακίου, κάτι που επιτυγχάνεται με προσεκτική έλξη του μαχαιριού κάθετα προς τον πυθμένα του κυπελλακίου. Το μήκος της αυλάκωσης πρέπει να είναι περίπου 40 mm. Αμέσως μετά περιστρέφεται ο μοχλός της συσκευής με ταχύτητα 2 στροφών το δευτερόλεπτο, ενώ μετρώνται τα χτυπήματα του κυπελλακίου στη βάση και παρατηρείται η αυλάκωση, η οποία λόγω των χτυπημάτων του κυπελλακίου στη βάση στενεύει, επειδή τα κομμένα μέρη του δείγματος μετακινούνται και τείνουν να ενωθούν. Η περιστροφή του μοχλού της συσκευής συνεχίζεται έως ότου η αυλάκωση κλείσει σε μήκος 10 mm. Όταν αυτό επιτευχθεί, σταματά η περαιτέρω περιστροφή του μοχλού και αμέσως μετά με το μαχαίρι αφαιρείται δείγμα σε ποσότητα περίπου 2 cm3 από το τμήμα γύρω από την ενωμένη αυλάκωση και από τις δύο πλευρές, τοποθετείται σε ωρολογοδίσκους και προσδιορίζεται η υγρασία του εδάφους.
Αυτή η δοκιμή επαναλαμβάνεται 3-4 φορές με τον ίδιο τρόπο, αλλά κάθε φορά με διαφορετική υγρασία, κάτι που επιτυγχάνεται αν το δείγμα αναμειχθεί πρώτα με μικρότερη ποσότητα νερού και στη συνέχεια προστεθεί νερό για τις υπόλοιπες δοκιμές. Μετά από κάθε ολοκληρωμένη δοκιμή, το δείγμα μεταφέρεται σε γυάλινη πλάκα, όπου προστίθεται λίγο νερό και αναμειγνύεται καλά, ώστε να προκύψει ομοιόμορφη, κάθε φορά λίγο πιο αραιή, πολτώδης μάζα.
Για τη διεξαγωγή της δοκιμής το παρασκευασμένο πολτός δεν πρέπει να είναι ούτε υπερβολικά παχύρρευστο ούτε υπερβολικά ρευστό, επειδή καταστάσεις σύστασης του εδάφους που απέχουν πολύ από το όριο ροής δεν δίνουν την απαιτούμενη ακρίβεια για αυτή τη δοκιμή. Συνήθως γίνεται δεκτό ότι, αν ο αριθμός των κρούσεων είναι μικρότερος από 10 ή μεγαλύτερος από 50, η δοκιμή απέτυχε, αλλά θεωρείται ότι η ακρίβεια της δοκιμής είναι καλύτερη αν το εύρος αυτών των ορίων είναι 10-40 κρούσεις.
Σημειώνεται ότι, σύμφωνα με μία μέθοδο, κάθε φορά μετά την ολοκλήρωση της περιστροφής του μοχλού μέχρι το κλείσιμο της αυλάκωσης σε μήκος 1 cm το δείγμα στο μπρούτζινο κυπελλάκι αναμιγνύεται αμέσως με μαχαίρι και η επιφάνεια του δείγματος στο κυπελλάκι ισοπεδώνεται εκ νέου, ανοίγεται νέα αυλάκωση και κατόπιν στρέφεται ο μοχλός της συσκευής. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται μέχρι να επιτευχθεί τρεις φορές διαδοχικά ο ίδιος αριθμός κρούσεων κατά το κλείσιμο της αυλάκωσης σε μήκος 1 cm, ο αριθμός αυτός λαμβάνεται για την περαιτέρω διαδικασία προσδιορισμού του ορίου ροής. Τα αποτελέσματα της δοκιμής τα απεικονίζουμε σε διάγραμμα ημιλογαριθμικής κλίμακας (σχ. 2). Στον άξονα των τετμημένων τοποθετείται ο αριθμός των κρούσεων σε λογαριθμική κλίμακα και στον άξονα των τεταγμένων η ποσότητα νερού σε ποσοστά του ξηρού βάρους του δείγματος σε αριθμητική κλίμακα. Επειδή σε κάθε δοκιμή η ποσότητα νερού w είναι διαφορετική, θα πάρουμε τα σημεία A, B, C και D, τα οποία αντιστοιχούν σε διαφορετικό αριθμό κρούσεων, όπου ο αριθμός κρούσεων είναι μικρότερος όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα νερού και αντιστρόφως. Συνδέοντας αυτά τα σημεία παίρνουμε μια κεκλιμένη ευθεία γραμμή, πάνω στην οποία αναζητούμε το σημείο M για 25 κρούσεις. Η ποσότητα νερού που αντιστοιχεί σε αυτό το σημείο λαμβάνεται ως όριο ροής wL.
Σχ. 2. Καθορισμός του ορίου διαρροής
Προσδιορισμός του ορίου πλαστικότητας
Το δοκίμιο εδάφους, παρασκευασμένο όπως περιγράφεται παραπάνω, αλλά με λιγότερο νερό, ώστε να είναι πλαστική μάζα περίπου σε σκληροπλαστική κατάσταση, πλάθεται σε σφαιρίδιο περίπου 2-3 cm3, και στη συνέχεια κυλίεται με την παλάμη πάνω σε απλό ή απορροφητικό χαρτί σε κορδόνι πάχους 3 mm. Αν το δοκίμιο κυλιέται μέχρι αυτό το πάχος χωρίς να σπάσει, τότε συγκεντρώνεται ξανά σε σφαιρίδιο και κυλίεται με τον ίδιο τρόπο. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται έως ότου επιτευχθεί ώστε το κορδόνι, με πάχος 3 mm, να αρχίσει να σπάει. Τότε τα σπασμένα κορδόνια τοποθετούνται σε ωρολογιακά γυαλιά και προσδιορίζεται η ποσότητα νερού. Αυτή η ποσότητα νερού, εκφρασμένη σε ποσοστά του ξηρού βάρους του δοκιμίου, αντιστοιχεί στο όριο πλαστικότητας wP.
Προσδιορισμός του ορίου συρρίκνωσης
Σχ. 3. Προσδιορισμός του ορίου συρρίκνωσης
Το δείγμα εδάφους αναμειγνύεται με αποσταγμένο νερό με τον τρόπο που περιγράφεται στο Δοκιμή προσδιορισμού του ορίου ροής, έτσι ώστε η συνεκτικότητά του να είναι περίπου στο όριο ροής, όταν όλοι οι πόροι είναι κορεσμένοι με νερό. Στη συνέχεια σχηματίζεται μια μπαλίτσα που αφήνεται να ξηρανθεί πρώτα στον αέρα, έπειτα στον ξηραντήρα στους 105°C. Αυτή η διαδοχή στην ξήρανση είναι απαραίτητη για να αποφευχθούν ρωγμές στο αποξηραμένο δείγμα, οι οποίες θα διατάρασσαν τη δοκιμή. Αμέσως στην αρχή μετριέται το βάρος W1 του δείγματος και προσδιορίζεται ο όγκος του V1 με δοκιμή εμβάπτισης σε υδράργυρο, κατόπιν συνεχίζει να ξηραίνεται στον αέρα, και στη συνέχεια στον ξηραντήρα, με περιοδική λήψη δείγματος, ψύξη σε ξηραντήρα και μέτρηση του βάρους του W2, W3, W4 κ.λπ. και του όγκου του V2, V3, V4 κ.λπ. Με αυτόν τον τρόπο θα διαπιστωθεί ότι, σε μια ορισμένη κατάσταση υγρασίας, ο όγκος του δείγματος παύει να μειώνεται, αν και το βάρος του εξακολουθεί να μειώνεται λόγω της ξήρανσης. Αν το δείγμα στην αρχική του κατάσταση είναι κορεσμένο με νερό, δηλαδή δεν περιέχει αέρα στους πόρους, η απώλεια νερού με την ξήρανση του δείγματος έως το όριο συρρίκνωσης αντιστοιχεί περίπου στη μείωση του όγκου του δείγματος. Μετά από αυτό η ξήρανση συνεχίζεται χωρίς μέτρηση όγκου, έως ότου το δείγμα ξηρανθεί πλήρως, δηλαδή έως τη σταθερότητα του βάρους. Τότε προσδιορίζεται η ποσότητα νερού σε ποσοστά του ξηρού βάρους του δείγματος για κάθε μέτρηση όγκου και βάρους του δείγματος, και τα αποτελέσματα της δοκιμής αποτυπώνονται στο διάγραμμα (σχ. 3). Με αυτόν τον τρόπο προκύπτουν τα σημεία A, B, C, D και E, τα οποία ενώνονται, ώστε συνήθως να λαμβάνεται γραμμή με απότομη καμπή στην περιοχή του ορίου συρρίκνωσης. Στο σημείο καμπής S προκύπτει υγρασία w που αντιστοιχεί στο όριο συρρίκνωσης _W_S.
Προσδιορισμός της τριχοειδούς ανύψωσης
Η δοκιμή προσδιορισμού του ύψους της τριχοειδούς ανόδου του νερού πραγματοποιείται με δύο τρόπους, δηλαδή με άμεση μέτρηση του ύψους της τριχοειδούς ανόδου του νερού και με έμμεση μέτρηση με τη βοήθεια τριχοειδομέτρου.
Πείραμα προσδιορισμού του τριχοειδούς ύψους με άμεση μέτρηση
Από το διαταραγμένο δείγμα λαμβάνονται περίπου 300 pondi εδάφους, το οποίο ξηραίνεται στους 105°C, κατόπιν, μετά την ψύξη, πολτοποιείται σε εξαιρετικά λεπτή σκόνη, χωρίς σύνθλιψη των κόκκων. Η παραγόμενη σκόνη χύνεται σε γυάλινο σωλήνα διαμέτρου ø 25 mm, μήκους 1,5 - 2,5 m, ανοιχτό και στα δύο άκρα, του οποίου το κάτω άκρο κλείνει προηγουμένως με γυάλινο βαμβάκι ή με κομμάτι υφάσματος. Στο ανοιχτό επάνω άκρο ρίχνουμε την ξηραμένη σκόνη σε ύψος περίπου 10 cm, έπειτα σηκώνουμε τον σωλήνα και τον αφήνουμε να πέσει με κρούση πάνω σε ξύλινο δάπεδο ή σε άλλη ελαστική έδρα έως ότου παρατηρείται καθίζηση της σκόνης μέσα στον σωλήνα. Τον έλεγχο της καθίζησης της σκόνης τον πραγματοποιούμε σημειώνοντας γραμμές με λιπαρή κιμωλία πάνω στον σωλήνα. Μετά από αυτό ρίχνουμε επιπλέον 10 cm σκόνης και επαναλαμβάνουμε την ίδια διαδικασία μέχρι να γεμίσουμε τον σωλήνα με συμπυκνωμένη ξηρή σκόνη του δείγματος εδάφους, του οποίου την τριχοειδικότητα εξετάζουμε. Στη συνέχεια βυθίζουμε το κάτω μέρος του σωλήνα σε γυάλινο δοχείο με απιονισμένο νερό χωρίς ροή, με την προϋπόθεση ότι το κάτω άκρο του σωλήνα δεν πρέπει να ακουμπά στον πυθμένα του δοχείου (σχ. 4). Στερεώνουμε τον γυάλινο σωλήνα με σανίδα πάνω σε κλίμακα, ώστε και ο σωλήνας και η κλίμακα να είναι κατακόρυφα. Έπειτα παρατηρούμε την ανύψωση του νερού στον σωλήνα, η οποία διακρίνεται καθαρά από το χρώμα: το ξηρό δείγμα είναι ανοιχτόχρωμο, το υγρό σκούρο. Η απόσταση μεταξύ της στάθμης του νερού στο δοχείο και της άνω ακμής του υγρού δείγματος αποτελεί το ύψος της τριχοειδούς ανύψωσης hk.
Σχ. 4. Καθορισμός του ύψους της τριχοειδούς ανύψωσης του νερού με άμεση μέτρηση
Η παρατήρηση πραγματοποιείται κατά κανόνα μετά από 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 κ.λπ. ώρες. Τα αποτελέσματα της παρατήρησης αποτυπώνονται σε διάγραμμα, οι τετμημένες του οποίου παριστάνουν τον χρόνο σε ώρες και οι τεταγμένες τα ύψη της τριχοειδούς ανόδου του νερού σε mm (σχ. 5).
Στα αμμώδη υλικά, η τριχοειδής ανύψωση στην αρχή είναι απότομη, στη συνέχεια βραδύτερη και το τελικό ύψος ανύψωσης επιτυγχάνεται γρήγορα. Στα αργιλώδη υλικά, η τριχοειδής ανύψωση στην αρχή είναι βραδύτερη, αλλά διαρκεί περισσότερο και φτάνει σε αισθητά μεγαλύτερο ύψος.
Αυτή η μέθοδος προσδιορισμού του τριχοειδούς ύψους είναι χρονοβόρα, ιδίως σε αργιλώδες έδαφος. Επιπλέον, το ύψος της τριχοειδούς ανόδου εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα καθώς και από την υγρασία του, γι’ αυτό χρειάζεται οι παράγοντες αυτοί να διατηρούνται όσο είναι δυνατόν σταθεροί.
Σχ. 5. Διάγραμμα τριχοειδούς ανόδου του νερού στο έδαφος, α-άμμος· β-σκόνη· γ-αργιλώδες έδαφος
Δοκιμή προσδιορισμού του τριχοειδούς ύψους με τη βοήθεια τριχοειδομέτρου
Υπάρχουν αρκετά καπιλαριόμετρα διαφορετικών κατασκευών, όπως τα καπιλαριόμετρα Beskow, Jürgenson και Engelhardt. Εδώ θα περιγράψουμε την αρχή λειτουργίας με το καπιλαριόμετρο Beskow, το οποίο εφαρμόζεται περισσότερο.
Η δοκιμή αυτή πραγματοποιείται σε αδιατάρακτα ή διαταραγμένα δείγματα. Αν το δείγμα είναι διαταραγμένο, τότε εισάγεται στη συσκευή σε κατάσταση στο όριο ροής.
Σχ. 6. Τριχοειδόμετρο Beskowa
Ο καπιλαριόμετρος του Beskow αποτελείται από δύο δοχεία (σχ. 6), συνδεδεμένα στα κάτω μέρη τους μεταξύ τους με ενισχυμένο ελαστικό σωλήνα. Στο δοχείο 1 τοποθετείται το δείγμα του εδάφους πάνω σε φίλτρο-πυθμένα, ενώ κάτω από αυτό υπάρχει δοχείο γεμάτο εν μέρει με αποσταγμένο νερό και εν μέρει με υδράργυρο, ο οποίος στο κάτω μέρος βρίσκεται έτσι ώστε να γεμίζει και ολόκληρο τον ελαστικό σωλήνα και το κάτω μέρος του δοχείου 2. Στην αρχή της δοκιμής η στάθμη του υδραργύρου και στα δύο δοχεία είναι ίδια. Έπειτα το δοχείο 2 κατεβαίνει προς τα κάτω, με αποτέλεσμα να δημιουργείται κάτω από τον φίλτρο-πυθμένα του δοχείου 1 υποπίεση. Όταν αυτή η υποπίεση γίνει μεγαλύτερη από τις τριχοειδείς δυνάμεις στο δείγμα, ο αέρας διέρχεται μέσω του δείγματος προς τον φίλτρο-πυθμένα και η στάθμη του υδραργύρου και στα δύο δοχεία αμέσως στη συνέχεια εξισώνεται με την καθίζηση του δοχείου 2. Η διαφορά Hg μεταξύ της στάθμης του υδραργύρου στο ένα και στο άλλο δοχείο τη στιγμή της εξίσωσης της υποπίεσης και των τριχοειδών δυνάμεων, δηλαδή αμέσως πριν ο αέρας αρχίσει να διέρχεται μέσω του δείγματος, αναγόμενη σε ύψος στήλης νερού και αυξημένη κατά το ύψος της στήλης νερού h κάτω από το δείγμα, δίνει το τριχοειδές ύψος hk. Επειδή ο υδράργυρος είναι 13,6 φορές βαρύτερος από το νερό, το ύψος της τριχοειδούς ανόδου hk είναι:
hk = 13,6 Hg + h
Προσδιορισμός της διαπερατότητας του εδάφους
Η εργαστηριακή δοκιμή προσδιορισμού της διαπερατότητας του εδάφους πραγματοποιείται με ειδικές συσκευές που ονομάζονται περμεαμέτρα. Υπάρχουν διάφορες κατασκευές περμεαμέτρων, οι οποίες όμως μπορούν να διαιρεθούν σε δύο ομάδες: περμεαμέτρα με σταθερή πίεση νερού, για κοκκώδη εδάφη μεγαλύτερου κόκκου, και περμεαμέτρα με φθίνουσα πίεση νερού για λεπτόκοκκα εδάφη. Και στις δύο περιπτώσεις η δοκιμή γίνεται με αδιατάρακτα δείγματα.
Με εργαστηριακή δοκιμή προσδιορίζεται ο συντελεστής περατότητας του εδάφους, η τιμή του οποίου εκφράζεται σε μία συγκεκριμένη θερμοκρασία, λόγω της διαφορετικής ιξώδους του νερού σε διαφορετικές θερμοκρασίες, γεγονός που επηρεάζει την τιμή του συντελεστή περατότητας k. Συνήθως ο συντελεστής k εκφράζεται στη θερμοκρασία t =10°C. Επομένως, αν 10°C, η θερμοκρασία του νερού κατά τον προσδιορισμό του συντελεστή k ήταν T διαφορετική από t = 10°C τότε η τιμή του υπολογίζεται με τον τύπο:
k10oC = ηt /η10oC * kT
όπου ηt και η10oC είναι το ιξώδες του νερού στη θερμοκρασία λειτουργίας T, δηλαδή στη ληφθείσα θερμοκρασία t =10°C.
kT η τιμή του συντελεστή διαπερατότητας του εδάφους στη θερμοκρασία λειτουργίας T.
Οι τιμές του ιξώδους για διάφορες θερμοκρασίες T δίνονται στον πίνακα 1.
Δοκιμή με σταθερή πίεση νερού
Σχ. 7. Περαμετρητής με σταθερή πίεση νερού
Για αυτή τη δοκιμή λαμβάνεται αδιατάρακτο δείγμα εδάφους σε μεταλλικό κύλινδρο διαμέτρου D, ύψους h, με αιχμηρό κάτω άκρο, με πίεση στο έδαφος ή σε μεγαλύτερο αδιατάρακτο δείγμα. Αφού οι άνω και κάτω επιφάνειες του δείγματος εξομαλυνθούν με τις ακμές του κυλίνδρου, το δείγμα μέσα στον κύλινδρο τοποθετείται στη συσκευή (σχ. 7) μεταξύ του άνω και του κάτω φίλτρου. Το κάτω φίλτρο αποτελείται από πυκνό κόσκινο και φίλτρου λίθο, ώστε να επιτρέπεται η ροή του νερού μέσω του δείγματος και να αποφεύγεται η έκπλυση σωματιδίων του εδάφους. Το άνω φίλτρο είναι χωρίς κόσκινο, επειδή υπάρχει μικρότερη πιθανότητα έκπλυσης σωματιδίων. Η παροχή νερού στο δείγμα γίνεται από τη στάθμη N, η οποία διατηρείται σταθερή με υπερχείλιση, έτσι ώστε η υδροστατική πίεση H να είναι σταθερή. Υπό αυτή την πίεση το νερό διέρχεται από το δείγμα πάχους h και, μέσω σωλήνα συνδεδεμένου στο άνω μέρος της συσκευής, φθάνει στο γυάλινο ογκομετρικό κύλινδρο M, όπου στάζει.
Μόλις αρχίσει η ροή του νερού μέσω του δείγματος στη μεζούρα, θέτουμε σε λειτουργία το χρονόμετρο και παρατηρούμε την ποσότητα νερού q που εισρέει στη μεζούρα κατά τον χρόνο t. Σύμφωνα με τον νόμο του Darcy είναι
q = k*A*t*i
όπου k ο συντελεστής διαπερατότητας σε cm/sec, A η επιφάνεια της διατομής του δοκιμίου, i η υδραυλική κλίση, i = H/h.
Από την παραπάνω εξίσωση έχουμε k= qh/Ath [cm/sec].
Την ποσότητα νερού που διέρχεται από το δείγμα τη διαβάζουμε σε επιμέρους χρονικά διαστήματα από την αρχή έως το τέλος της παρατήρησης, ώστε να έχουμε και τις επιμέρους και τη συνολική ποσότητα νερού που πέρασε από το δείγμα.
Για να αποκλειστούν οι φυσαλίδες αέρα στο δείγμα και στο νερό, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε εσφαλμένα αποτελέσματα της δοκιμής, είναι αναγκαίο πριν από τη δοκιμή το δείγμα να βρίσκεται σε κορεσμένη κατάσταση, καθώς και για την εκτέλεση της δοκιμής να χρησιμοποιείται βρασμένο ή έστω στάσιμο νερό.
Αντί της προαναφερθείσας συσκευής που βασίζεται στην υδροστατική πίεση λόγω της διαφοράς της στάθμης του νερού H, υπάρχουν και συσκευές στις οποίες η υδροστατική πίεση παράγεται από πίεση αέρα από 10 έως 15 kp/cm2, διατηρούμενη σταθερή με τη βοήθεια συμπιεστή.