وسايل مورد نياز:
1- دستگاه sand bottle
2- ماسه استاندارد ( اتاوا )
3- ترازو با دقت gr 0.01
4- شلف
5- چكش و قلم
6- ظرف برای خاک (مثلا كيسه پلاستيكي) یا Pan
7- گرمخانه (oven)
مقدمه:
این آزمایش بر طبق استانداردASTM D1556 , D2419 انجام میپذیرد.
هدف از تعیین وزن مخصوص خاک، تعیین درصد کوبیدگی محل است. در واقع هر چه کوبیدگی بیشتر شود، نفوذپذیری کم و مقاومت بیشتر می شود. وزن مخصوص خشك خاك عبارت از نسبت وزن مخصوص مرطوب خاك در محل به در صد رطوبت همان خاك به اضافه 1 مي باشد با تعيين وزن مخصوص خشك خاك مي توان با انجام آزمايش تراكم در آزمايشگاه ميزان قابليت كوبيدگي خاك را درمحل بدست آورد .
درراهسازي ، فرودگاهها ، سدهاي خاكي ، جاده هاي درجه 1 و2 وحتي در ساخت پي ابنيه هاي ساختماني ، بدليل اينكه نياز به بستري محكم مي باشد انجام آزمايش ميزان كوبيدگي الزامي مي باشد طبق آيين نامه مي بايست حداقل تراكم راههاي اصلي 95 درصد وحداقل تراكم راههاي روستايي 85 درصد بوده واگر خاكي اين قدرت را نداشته باشد ، خاك ضعيف تلقي شده واز محل خارج شده وبجاي آن خاكي با قابليت تراكم پذيري مقبول جايگزين مي شود
نكته اي كه مي بايست به آن توجه كرد اين است كه در آزمايشگاه براي انجام آزمايش تراكم مي بايست همان انرژي كه در محل به خاك وارد مي گردد، در آزمايشگاه براي خاك مورد نظر وارد گردد
طریقه بدست آوردن درصد رطوبت با توجه به حالتهای قبلی، بیشترین وزن مخصوص خشک را تعیین می کند. ولی چون در کارگاهها معمولاً آن درصد رطوبت بصورت دقیق و با وزن مخصوص خشک کمتر ( و گاهی بیشتر ) از وزن مخصوص خشک ماکزیمم بدست می آید، لذا از آزمایش ماسه ای استاندارد استفاده می کنیم.
نكته : منظور از ماسه استاندارد اين است كه دانه بندي آن يكنواخت باشد يعني اندازه تمام ذرات آن يكسان بوده وميزان ريز دانه در آن زياد نباشد اين ماسه بايد از الك نمره 40 عبور كرده وروي نمره 50 باقي بماند در دو روش اول، حجم خاک محل گمانه مشخص می شود.
در روش ماسه ای دستگاه بطری ماسه ای از یک بطری که قیف شیرداری برای ریزش ماسه در آن قرار دارد، تشکیل شده است که دارای دو مدل شیشه ای و فلزی می باشد.
اندازه گیری دانسیته ماسه از تقسیم کردن وزن ماسه که در حجم معلومی ریخته شده است به حجم آن بدست می آید.
W1 : وزن ظرف
W2 : وزن ماسه به همراه وزن ظرف
V : حجم ظرف
اندازه گیری دانسیته خاک باید بوسیله تقسیم جرم به حجم صورت پذیرد. حال با داشتن دانسیته ماسه اگر وزن معادل حجم مجهولی را بدانیم می توانیم حجم آن را بدست آوریم. در نتیجه دانسیته خاک بدست می آید.
برای بدست آوردن دانسیته خشک خاک نیز با بدست آوردن رطوبت خاک و یا خشک کردن خاک و استفاده از روابط زیر می توان به مقصود رسید.
روند انجام آزمایش:
برای تعیین صحرایی از سه روش زیر استفاده می شود:
1- ماسه ای
2- بادکنکی ( بالنی )
3- هسته اي
یا
نکته : برای محاسبه وزن ماسه هم حجم خاک خارج شده از گودال آزمایش از اختلاف وزن ماسه استفاده می کند که باید توجه کرد که وزن مخروط ماسه ای باید از آن کم شود، که وزن آن از یک بار محاسبه کردن وزن مخروط بدست می آید.
* با توجه به عمومیت استفاده از روش اول و امکانات موجود،آزمایش را با روش اول ،انجام داده ایم.
شرح آزمایش:
ابتدا يك ظرف استوانه اي با حجم مشخص را برمي داريم و آنرا پر از ماسه استاندارد(اتاوا) مینماییم.(قبل از ریختن ماسه در ظرف استوانه ای وزن آن را اندازه مي گيريم)
وزن ظرف + ماسه : gr1353.5
حال از بطري ماسه اي كه انتهاي آن به صورت قيف(مخروطی شکل) مي باشد استفاده مي كنيم به اين صورت كه در آن مقداري ماسه ريخته تا محتوای آن کاملاً پر شود و با خط کش فولادی سطح آنرا صاف میکنیم بعد آنرا وزن مي كنيم. بدين ترتيب وزن خاك هم حجم مخروط بدست مي آيد.و یا ابتدای کار کل ماسه را که وزن نموده بودیم را تا حد پر شدن مخروط در داخل آن میریزیم و بعد سطح آنرا صاف میکنیم و بعد ماسه مانده را وزن میکنیم که وزن ماسه داخل مخروط بدست می آید.
سپس به محل مورد نظر رفته و بعد از مسطح نمودن یک نقطه تصادفی،
صفحه دستگاه را در محل قرار داده وداخل آن را بوسيله قلم وچكش حفر مي كنيم عمق اين چاله مي بايست 2 برابر قطر سوراخ صفحه دستگاه باشد . خاك كنده شده را در داخل كيسه يا قوطي دردار مي ريزيم سپس دستگاه را كه مجددأ از ماسه پر كرده بوديم ووزن كرده بوديم ، را روي صفحه و روي چاله قرار مي دهيم دريچه دستگاه را باز مي كنيم تا ماسه داخل حفره را پر كند پس از اينكه سطح ماسه درون دستگاه ثابت ماند ، دريچه دستگاه را بسته ومجددأ دستگاه را وزن مي كنيم در محاسبه وزن ماسه اي كه در چاله ريخته شده ، بايد به اين نكته توجه داشت ، وزن دستگاه وماسه داخل ظرف مي باشد وحال آنكه ماسه ريخته شده قيف را نيز پر كرده است .
قرائت ها :
وزن ظرف +نمونه خاک برداشته شده : gr 57.48
وزن ظرف : gr 20.2
وزن ظرف + خاک خشک شده : 52.4 gr
وزن ماسه اولیه : 1353.5 gr
وزن ماسه باقیمانده : 672 gr
وزن ماسه خارج شده : 681.5 gr
محاسبات
وزن ماسه هم حجم چاله : gr 380.08
وزن خاک مرطوب : gr 35.28
وزن خاک خشک : gr 32.2
حال مي توان وزن مخصوص مرطوب خاك را بدست آورد :
حال رطوبت خاكي را كه در داخل ظرف ريختيم اندازه مي گيريم :
حال كه در صد رطوبت را بدست آورديم مي توان وزن مخصوص خشك را بدست آورد .
نتیجه:
نتیجه اینکه دانسیته در محل، خاک ما 24.09 است
منابع خطا:
1- چسبیدن مقداری ماسه به جداره قالب بدلیل روغنی بودن قالب جهت تعیین وزن مخصوص که خطا در وزن کردن ایجاد می نماید.
2- سرعت ریختن ماسه در قالب یکسان ( تقریباً ) با سرعت ریختن ماسه در بطری ماسه ای نبوده است که باعث خطا در وزن مخصوص بدست آمده در دو حالت می شود.
3- خطا در وزن کردن و خطای ترازو
4- از دست رفتن مقداری از رطوبت خاک در حین حفاری و بوجود آمدن خطا در وزن مخصوص
5- دور ريخته شدن برخي از خاك حفر شده باعث بروز خطا مي گردد.
6- بايد اندازه دانه هاي ماسه يكنواخت بوده وماسه داراي دانه بندي يكسان باشد زيرا در صورت يكسان نبودن دانه بندي ، وزن مخصوص ماسه در نقاط مختلف داراي مقدار يكسان نمي باشد
7- حداقل عمق چاله ايجاد شده مي بايست 1.5 برابر قطر صفحه باشد در غير اين صورت نتيجه خوبي نخواهيم داشت
8- ماسه مورد استفاده در آزمایش بدلیل مرطوب بودن یا ریزدانه داشتن براحتی جریان نمی یابد.
9- دانسیته ماسه نادرست است . ممکن است مراحل کالیبراسیون با دقت انجام نشده یا نوع ماسه عوض شده است.
10- سینی کف روي سطح زمین تراز نیست.
11- جداره ها و ته گودال شامل بیرون زدگی یا تورفتگی هاي تیز است . این حالت ممکن است براي خاکهایی که شامل قسمت عمده اي از درشت دانه است غیر قابل اجتناب باشد.
12- خاك هنگام حفاري گودال هدر رود یا گودال خیلی کوچک باشد.
13- تجهیزات مخروط ماسه روي سینی بدرستی قرار نگیرد . خطاهاي دیگر شامل نادرست بودن جرم اولیه و نهایی تجهیزات مخروط ماسه و اینکه زمان کافی براي ریزش ماسه درون گودال صرف نکنیم.
14- هنگام انجام آزمایش ارتعاش موجود باشد و باعث شود ماسه متراکم تر شود و حجم چاله بدرستی محاسبه نشود.
15- ماسه از طریق ترکها یا حفرات به درون خاك برود و در نتیجه حجم گودال زیاد بدست آید.
(در اسرع وقت فرمولها و عکس های نمایش داده نشده را منتشر خواهیم نمود)
1- دستگاه sand bottle
2- ماسه استاندارد ( اتاوا )
3- ترازو با دقت gr 0.01
4- شلف
5- چكش و قلم
6- ظرف برای خاک (مثلا كيسه پلاستيكي) یا Pan
7- گرمخانه (oven)
مقدمه:
این آزمایش بر طبق استانداردASTM D1556 , D2419 انجام میپذیرد.
هدف از تعیین وزن مخصوص خاک، تعیین درصد کوبیدگی محل است. در واقع هر چه کوبیدگی بیشتر شود، نفوذپذیری کم و مقاومت بیشتر می شود. وزن مخصوص خشك خاك عبارت از نسبت وزن مخصوص مرطوب خاك در محل به در صد رطوبت همان خاك به اضافه 1 مي باشد با تعيين وزن مخصوص خشك خاك مي توان با انجام آزمايش تراكم در آزمايشگاه ميزان قابليت كوبيدگي خاك را درمحل بدست آورد .
درراهسازي ، فرودگاهها ، سدهاي خاكي ، جاده هاي درجه 1 و2 وحتي در ساخت پي ابنيه هاي ساختماني ، بدليل اينكه نياز به بستري محكم مي باشد انجام آزمايش ميزان كوبيدگي الزامي مي باشد طبق آيين نامه مي بايست حداقل تراكم راههاي اصلي 95 درصد وحداقل تراكم راههاي روستايي 85 درصد بوده واگر خاكي اين قدرت را نداشته باشد ، خاك ضعيف تلقي شده واز محل خارج شده وبجاي آن خاكي با قابليت تراكم پذيري مقبول جايگزين مي شود
نكته اي كه مي بايست به آن توجه كرد اين است كه در آزمايشگاه براي انجام آزمايش تراكم مي بايست همان انرژي كه در محل به خاك وارد مي گردد، در آزمايشگاه براي خاك مورد نظر وارد گردد
طریقه بدست آوردن درصد رطوبت با توجه به حالتهای قبلی، بیشترین وزن مخصوص خشک را تعیین می کند. ولی چون در کارگاهها معمولاً آن درصد رطوبت بصورت دقیق و با وزن مخصوص خشک کمتر ( و گاهی بیشتر ) از وزن مخصوص خشک ماکزیمم بدست می آید، لذا از آزمایش ماسه ای استاندارد استفاده می کنیم.
نكته : منظور از ماسه استاندارد اين است كه دانه بندي آن يكنواخت باشد يعني اندازه تمام ذرات آن يكسان بوده وميزان ريز دانه در آن زياد نباشد اين ماسه بايد از الك نمره 40 عبور كرده وروي نمره 50 باقي بماند در دو روش اول، حجم خاک محل گمانه مشخص می شود.
در روش ماسه ای دستگاه بطری ماسه ای از یک بطری که قیف شیرداری برای ریزش ماسه در آن قرار دارد، تشکیل شده است که دارای دو مدل شیشه ای و فلزی می باشد.
اندازه گیری دانسیته ماسه از تقسیم کردن وزن ماسه که در حجم معلومی ریخته شده است به حجم آن بدست می آید.
W1 : وزن ظرف
W2 : وزن ماسه به همراه وزن ظرف
V : حجم ظرف
اندازه گیری دانسیته خاک باید بوسیله تقسیم جرم به حجم صورت پذیرد. حال با داشتن دانسیته ماسه اگر وزن معادل حجم مجهولی را بدانیم می توانیم حجم آن را بدست آوریم. در نتیجه دانسیته خاک بدست می آید.
برای بدست آوردن دانسیته خشک خاک نیز با بدست آوردن رطوبت خاک و یا خشک کردن خاک و استفاده از روابط زیر می توان به مقصود رسید.
روند انجام آزمایش:
برای تعیین صحرایی از سه روش زیر استفاده می شود:
1- ماسه ای
2- بادکنکی ( بالنی )
3- هسته اي
یا
نکته : برای محاسبه وزن ماسه هم حجم خاک خارج شده از گودال آزمایش از اختلاف وزن ماسه استفاده می کند که باید توجه کرد که وزن مخروط ماسه ای باید از آن کم شود، که وزن آن از یک بار محاسبه کردن وزن مخروط بدست می آید.
* با توجه به عمومیت استفاده از روش اول و امکانات موجود،آزمایش را با روش اول ،انجام داده ایم.
شرح آزمایش:
ابتدا يك ظرف استوانه اي با حجم مشخص را برمي داريم و آنرا پر از ماسه استاندارد(اتاوا) مینماییم.(قبل از ریختن ماسه در ظرف استوانه ای وزن آن را اندازه مي گيريم)
وزن ظرف + ماسه : gr1353.5
حال از بطري ماسه اي كه انتهاي آن به صورت قيف(مخروطی شکل) مي باشد استفاده مي كنيم به اين صورت كه در آن مقداري ماسه ريخته تا محتوای آن کاملاً پر شود و با خط کش فولادی سطح آنرا صاف میکنیم بعد آنرا وزن مي كنيم. بدين ترتيب وزن خاك هم حجم مخروط بدست مي آيد.و یا ابتدای کار کل ماسه را که وزن نموده بودیم را تا حد پر شدن مخروط در داخل آن میریزیم و بعد سطح آنرا صاف میکنیم و بعد ماسه مانده را وزن میکنیم که وزن ماسه داخل مخروط بدست می آید.
سپس به محل مورد نظر رفته و بعد از مسطح نمودن یک نقطه تصادفی،
صفحه دستگاه را در محل قرار داده وداخل آن را بوسيله قلم وچكش حفر مي كنيم عمق اين چاله مي بايست 2 برابر قطر سوراخ صفحه دستگاه باشد . خاك كنده شده را در داخل كيسه يا قوطي دردار مي ريزيم سپس دستگاه را كه مجددأ از ماسه پر كرده بوديم ووزن كرده بوديم ، را روي صفحه و روي چاله قرار مي دهيم دريچه دستگاه را باز مي كنيم تا ماسه داخل حفره را پر كند پس از اينكه سطح ماسه درون دستگاه ثابت ماند ، دريچه دستگاه را بسته ومجددأ دستگاه را وزن مي كنيم در محاسبه وزن ماسه اي كه در چاله ريخته شده ، بايد به اين نكته توجه داشت ، وزن دستگاه وماسه داخل ظرف مي باشد وحال آنكه ماسه ريخته شده قيف را نيز پر كرده است .
قرائت ها :
وزن ظرف +نمونه خاک برداشته شده : gr 57.48
وزن ظرف : gr 20.2
وزن ظرف + خاک خشک شده : 52.4 gr
وزن ماسه اولیه : 1353.5 gr
وزن ماسه باقیمانده : 672 gr
وزن ماسه خارج شده : 681.5 gr
محاسبات
وزن ماسه هم حجم چاله : gr 380.08
وزن خاک مرطوب : gr 35.28
وزن خاک خشک : gr 32.2
حال مي توان وزن مخصوص مرطوب خاك را بدست آورد :
حال رطوبت خاكي را كه در داخل ظرف ريختيم اندازه مي گيريم :
حال كه در صد رطوبت را بدست آورديم مي توان وزن مخصوص خشك را بدست آورد .
نتیجه:
نتیجه اینکه دانسیته در محل، خاک ما 24.09 است
منابع خطا:
1- چسبیدن مقداری ماسه به جداره قالب بدلیل روغنی بودن قالب جهت تعیین وزن مخصوص که خطا در وزن کردن ایجاد می نماید.
2- سرعت ریختن ماسه در قالب یکسان ( تقریباً ) با سرعت ریختن ماسه در بطری ماسه ای نبوده است که باعث خطا در وزن مخصوص بدست آمده در دو حالت می شود.
3- خطا در وزن کردن و خطای ترازو
4- از دست رفتن مقداری از رطوبت خاک در حین حفاری و بوجود آمدن خطا در وزن مخصوص
5- دور ريخته شدن برخي از خاك حفر شده باعث بروز خطا مي گردد.
6- بايد اندازه دانه هاي ماسه يكنواخت بوده وماسه داراي دانه بندي يكسان باشد زيرا در صورت يكسان نبودن دانه بندي ، وزن مخصوص ماسه در نقاط مختلف داراي مقدار يكسان نمي باشد
7- حداقل عمق چاله ايجاد شده مي بايست 1.5 برابر قطر صفحه باشد در غير اين صورت نتيجه خوبي نخواهيم داشت
8- ماسه مورد استفاده در آزمایش بدلیل مرطوب بودن یا ریزدانه داشتن براحتی جریان نمی یابد.
9- دانسیته ماسه نادرست است . ممکن است مراحل کالیبراسیون با دقت انجام نشده یا نوع ماسه عوض شده است.
10- سینی کف روي سطح زمین تراز نیست.
11- جداره ها و ته گودال شامل بیرون زدگی یا تورفتگی هاي تیز است . این حالت ممکن است براي خاکهایی که شامل قسمت عمده اي از درشت دانه است غیر قابل اجتناب باشد.
12- خاك هنگام حفاري گودال هدر رود یا گودال خیلی کوچک باشد.
13- تجهیزات مخروط ماسه روي سینی بدرستی قرار نگیرد . خطاهاي دیگر شامل نادرست بودن جرم اولیه و نهایی تجهیزات مخروط ماسه و اینکه زمان کافی براي ریزش ماسه درون گودال صرف نکنیم.
14- هنگام انجام آزمایش ارتعاش موجود باشد و باعث شود ماسه متراکم تر شود و حجم چاله بدرستی محاسبه نشود.
15- ماسه از طریق ترکها یا حفرات به درون خاك برود و در نتیجه حجم گودال زیاد بدست آید.
(در اسرع وقت فرمولها و عکس های نمایش داده نشده را منتشر خواهیم نمود)
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر