X
تبلیغات
عمران فراز اکباتان - آزمایش دانسیته در محل

عمران فراز اکباتان

فنی و مهندسی

آزمایش دانسیته در محل

وسايل مورد نياز:

1-  دستگاه sand bottle

2-   ماسه استاندارد ( اتاوا )  

3-   ترازو با دقت gr 0.01    

4-  چكش و قلم    

5-  ظرف برای خاک (مثلا كيسه پلاستيكي یا Pan)

6-  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 الک 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 که با استفاده از ماسه اتاوا که دارای چگالی استاندارد و مشخصی است روند آزمایش را سریع تر نموده ایم.

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 ،یک نمونه از خاک را برداشته و وزن نموده و به مدت 24 ساعت در دمای 110 درجه سانتی گراد در داخل گرمخانه قرار می دهیم.

روندآزمایش:

برای تعیین  صحرایی از سه روش و با فرمولهای 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.

در این آزمایش با توجه به امکانات موجود و عمومیت انجام آزمایش در دانشگاهها از روش اول استفاده می نماییم.

شرح آزمایش:

ابتدا يك ظرف استوانه اي با حجم ووزن مشخص را برمي داريم و آنرا پر از ماسه مي كنيم سپس وزن آنرا اندازه مي گيريم سپس وزن مخصوص خشك ماسه را بدست مي آوريم .استوانه به قطر 15.21cm و ارتفاع 11.69cm  مي باشد .

وزن ظرف + ماسه استاندارد  :                   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 و سطح آنرا مسطح نموده و محتوای آنرا وزن مي کنیم. بدين ترتيب وزن خاك هم حجم مخروط بدست مي آيد.و یا اینکه همان ابتدای انجام آزمایش استوانه حاوی ماسه که وزن آن مشخص است را روی یک صفحه صاف قرار داده شیر آنرا باز می کنیم تا ماسه داخل مخروط ریخته شود و وقتی حرکت ماسه متوقف شد مقدار ماسه باقی مانده را از وزن ماسه کل کم می کنیم 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 و چكش 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 و وزن، 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 ومحتوای دستگاه را وزن مي كنيم در محاسبه  وزن ماسه اي كه در چاله ريخته شده ، بايد به اين نكته توجه داشت ، وزن ماسه، ماسه داخلاستوانه مي باشد وحال آنكه ماسه ريخته شده قيف( مخروط استوانه) 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      

وزن ماسه هم حجم چاله :                  gr 380.08

وزن خاک مرطوب :                         gr 37.28  

وزن خاک خشک :                         gr 32.2

محاسبات:

 

با توجه به داده های بالا، حجم خاک داخل چاله را محاسبه میکنیم:

حال مي توان وزن مخصوص مرطوب خاك را بدست آورد :

حال درصد رطوبت خاكي را كه از کندن چاله آورده ایم را اندازه مي گيريم :

          

حال كه در صد رطوبت  را بدست آورديم مي توان وزن مخصوص خشك را بدست آورد:

 

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.

 

 

                                                                                                                     مهدی حجتی

+ نوشته شده در  چهارشنبه شانزدهم دی 1388ساعت 19:44  توسط مهدی حجتی  |