آزمایش میرومتری ( دانه بندی لای و رس )

آزمایش میرومتری ( دانه بندی لای و رس ) :

آزمایش را بر روی خاک رو شده از الک نمره ی 70# انجام می دهیم .

( از الک نمره ی 200# به علت ریز بودن استفاده نمی کنیم )

وسایل آزمایش :

1-الک نمره ی 70# 2- زیر الک 3- دو عدد مزور (استوانه ی مدرج) 4- خاک رس دار 5- میدرومتر 6- محلول هگز امتافسفات سدیم 7- کرنومتر ( زمان سنج ) 8- ترازوی دیجیتالی 9- آب مقطر 10- آب چکان

روش انجام آزمایش :

ابتدا 40 گرم خاک رو شده را که از الک نمره 70# وزن می کنیم . سپس این خاک را درون یک ظرف تمیز می ریزیم و به آن به تدریج آب می زنیم تا خاک به حد روانی برسد . خاک را به مدتh 24 ساعت در آزمایشگاه قرار می دهیم سپس بعد از h24 ساعت محلول آب و خاک را درون استوانه ی مدرج ریخته و بعد از آن تا cc1000 آب رو ی آن می ریزیم و همچنین محلول هگزامتافسفات سدیم  را به مقدار cc125 نیز تهیه کرده و درون مزور (استوانه مدرج) ریخته و مانند حالت فوق تا cc1000 آب درون مزور می ریزیم . سپس به دو روش می توانیم محلول درون مزور ها را به هم بزنیم که عبارتند از : 1- با دستگاه همزن خوب آنها را به هم می زنیم 2- طبق استاندارد ASTM با دست روی استوانه را می گیریم و در جهت افقی تکان می دهیم تا ذرات درون

مزور خوب پراکنده شوند و سپس جدولی را رسم می کنیم مدت زمان ( t ) ، قرائت محلول خاکی ( R ) و قرائت محلول شاهد یا هگزا متافسفات سدیم R’) ) و L=R-R’    که L  طول مسیری که ذرات حرکت می کنند را در جدول قرار می دهیم و در مرحله بعدی هیدرومتر یا چگالی سنج را به صورت خیلی آرام در مدت زمان های مختلف درون محلول خاکی و محلول شاهد قرار می دهیم .

روش قرار دادن هیدرومتر در محلول ها در زمان های مختلف :

ابتدا هیدرومتر را درون محلول خاکی گذاشته و با کرنومتر زمان را اندازه گیری می کنیم در مدت زمان 3 و 5 دقیقه یک قرائت صورت می گیرد و تا مدت زمان 80 دقیقه زمان را اندازه می گیریم و هیدرومتر را قرائت می کنیم و در زمان 80 دقیقه هیدرومتر را درون محلول شاهد می گذاریم که دمای آن در این حالت برابر است با   T=150c است و تا مدت زمان 20 دقیقه هیدرومتر درون محلول شاهد می ماند . در این مدت زمان مجدداً هیدرومتر را درون محلول خاک می گذاریم و هیدرومتر را قرائت می کنیم و این کار را تا مدت زمان 45 دقیقه درون محلول شاهد قرار می دهیم و قرائت می کنیم . هیدرومتر را درون محلول شاهد تا h4 قرار می دهیم و بعد از h4 دوباره آن را قرائت می کنیم و در این حالت برابر است با T=16c دوباره هیدرومتر را درون محلول خاکی قرار می دهیم و 24 ساعت بعد دوباره آن را قرائت می کنیم دما در این حالت برابر است با T=26 c سپس تمام قرائت ها مربوط به محلول خاکی و محلول شاهد را در جدول می نویسیم و L=R-R’ را محاسبه کرده و در جدول درج می کنیم .

K	D	T	L	R (محلول شاهد)	R(محلول خاکی)	زمان(دقیقه)
					19	3
					19	5
	0.17	15	0.5	18.5		10
					17	20
	0.17		0.5	16.5		45
						1h
		16			13.5	4h
						8h
						16h
	0.36	26	3.5	10		24h

آزمایش تعیین چگالی دانه های جامد ( GS ) :

هدف از انجام آزمایش : به دست آوردن چگالی دانه های جامد خاک .

شرح آزمایش : برای انجام آزمایش ابتدا پیکنومتر ( چگالی سنج ) را روی ترازوی دیجیتالی وزن می کنیم سپس 15gr گرم خاک رد شده از الک نمره 40# را وزن کرده و درون پیکنومتر ریخته و پیکنومتر را روی ترازو وزن می کنیم ( ضمناٌ خاک را درون پیکنومتر تا نصف پیکنومتر می ریزیم) و یادداشت می کنیم و بعد از این کار روی خاک درون پیکنومتر آب می ریزیم تا پر شود سپس دوباره پیکنومتر را وزن می کنیم و آن را یادداشت می کنیم و یکبار نیز پیکنومتر و آب را وزن می کنیم و یادداشت می کنیم که موارد یاداشت شده به صورت زیر است موارد را به مدت 5/1 دقیقه روی حرارت دهنده می گذاریم تا بجوشد .

وزن پیکنومتر        P1

وزن پیکنومتر + آب = P2

وزن پیکنومتر + آب + خاک = P4

وزن پیکنومتر + خاک = P3

سپس وزن مخصوص خاک را به دست می آوریم ( از رابطه ی  ȣw (PB-P1)  = ȣs ) و sȣ = GS

                                                                          P2+p3-p4-p1           wȣ          

به دست می آید .

شرح وسایل آزمایش :

1-پیکنومتر ( چگالی سنج ) 2- خاک رس 3- ترازوی دیجیتالی 4- آب مقطر 5- حرارت دهنده ( هات پلیت )

نحوه تهیه نمونه :

15gr خاک رس را از الک نمره ی 40# جهت انجام آزمایش می گذرانیم آب مورد نیاز در آزمایشگاه موجود است و همچنین خاک رس مورد نیاز در آزمایشگاه موجود است .

داده های اخذ شده :

P1	P2	P3	P4	GS	ȣs
61.83gr	163.17gr	76.77gr	178.17gr	0.12	0.12

وزن پیکنومتر خالی P1           

وزن پیکنو متر + آب P2           

وزن پیکنومتر + خاک P3           

وزن پیکنومتر + خاک + آب P4           

                                                                   وزن مخصوص دانه های جامد                ȣs

                                                                               وزن مخصوص آب          ȣw

                                                                             چگالی دانه های جامد         GS

محاسبات :

ȣ s = ( p3- p1 ) ȣw  =           19.94 × 1             = 14.94ȣw                                 

          p2-p3-p4-p1     (239.91) × (116.34)         123.57

                    ȣs = 0.12 ȣw

GS =  ȣs   =  0.12  ȣw                  GS = 0.12

         ȣw           ȣw

بحث و بررسی و نتیجه گیری            :

این آزمایش خاص خاک های ریز دانه و رسی است .

مراجع : کتاب مکانیک خاک دکتر کامبیز بهنیا

مقدمه

آزمایش تراکم سنگین

تراکم مجموعه عملیاتی است که موجب افزایش چگالی خاک در محل می شود . افزایش چگالی خاک در اثر با هم فشرده تر شدن دانه ها و کاهش فضای خالی میان دانه ای است . حجم آب موجود در خاک در اثر تراکم تغییر نمی کند و فقط از حجم هوا کاسته می شود . برای اجرای خاکریزها خاک را در چند لایه ( معمولاً به ضخامت 20 تا 30 سانتیمتر ) می ریزند و هر لایه به وسیله ی انواع غلطک ، با توجه به نوع خاک ( چرخ فولادی ، پاچه بزی و یا چرخ لاستیکی ) لرزنده ها ( غلطک یا کفشک ) و یا تخماق ها تا حد مطلوب کوبیده می شود ، غلطک های چرخ فولادی برای خاک های درشت دانه ی خوب دانه بندی شده و نیز دانه های غیرخمیری خوب هستند . ماسه های کنواخت و ماسه های دار را بهتر است با لرزنده ها کوبید خاک های درشت دانه را هم می توان با لرزنده ها کوبید غلطک های پاچه بزی برای خاک های ریز دانه ی خمیری و خاک های درشت دانه که بیش از 20% ریز دانه دارند بکار برده می شود .

شرح آزمایش :

تراکم سنگین ( پروکتور سنگین ):

هدف آزمایش : بدست آوردن رطوبت بهینه و تراکم خاک

وسایل آزمایش :

1-    قالب فلزی استوانه ای ( قالب بزرگ )

2-    خاک

3-    Oven

4-    ترازوی دیجیتالی

5-    چکش سنگین

6-    ظرف پر از آب ( آب پاش )

7-    خط کش جهت صاف کردن روی قالب

8-    کولیش

شرح :

ابتدا با کولیس ابعاد قالب را اندازه گیری می کنیم که برای انجام محاسبات لازم است سپس خاک را در سه لایه درون قالب فلزی می ریزیم و با چکش سنگین آن را می کوبیم که به شرح زیر است :

مرحله 1 : ابتدا یک لایه خاک را درون قالب فلزی به اندازه ی حجم قالب ( کمی بیشتر ) می ریزیم 1- سپس با چکش سنگین خاک را می کوبیم ( ضمناً قبل از کوبیدن 3 % به خاک آب می ریزیم که می خواهم درصد درصد رطوبت آن را اندازه بگیرم ) . ترتیب کوبیدن به این شکل است که دور تا دور قالب را ابتدا با چکش می کوبیم سپس وسط آن را و سپس دوباره دور تا دور آن و سپس وسط آن را می کوبیم این کار را ادامه می دهیم تا 56ضربه به خاک بزنیم ( تعداد ضربات را می شماریم)

مرحله 2 : خاک را به اندازه ی  قالب فلزی ( کمی بیشتر ) می ریزیم و سپس در این مرحله 4% به خاک آب میریزیم و سپس مراحل را مانند مرحله اول انجام می دهیم  .

مرحله سوم : در این مرحله نیز قوطی را پر از خاک کرده ( کمی بیشتر ) با خط کش روی آن را صاف کرده سر قالب را گذاشته سپس در طبق مر حله ی اول و دوم 56ضربه به آن می زنیم در این حالت 6 % آب به آن می ریزیم .

1-در هر مرحله کوبیدن چکش با سقوط آزاد انجام می شود .

آزمایش 3 بار در قوطی انجام می دهیم هر بار به خاک آب می ریزیم و در هر مرحله درصد رطوبت را اندازه می گیریم . برای تعیین درصد رطوبت هر قالب را نمونه گیری کرده و در oven  قرار می دهیم و سپس بعد از 24 ساعت آن را بیرون آورده و درصد رطوبت را اندازه می گیریم .

نحوه ی تهیه ی نمونه : نمونه از یک خاک رسی و در آزمایشگاه موجود بوده است خاک دورد نظر خاک رس دار بوده است .

محاسبات :

 11.65            V=2112.9c    ×2  3.14×(7.6)                          h     V = ᴫ حجم قالب

                                                 = 7.6 d=15.20                 r =

 W1 = 4kg               =4120 وزن خاک : مرحله ی 1

 W1y = درصد رطوبت

وزن فالب +پایه	وزن پایه	وزن خالی	عمق	قطر	قالب بزرگ
8.566 kg	1985.3 gr	24960 gr	11.65	15.20

ازمایش حدود اتربرگ:

قوطی	وزن خالی	تعداد ضربه	وزن قوطی و نمونه
1	51.8 gr	8	90 gr
2	22.2 gr	12	70 gr
3	35.8 gr	23	85.2 gr	با تعداد 23 ضربه فاصله بسته شده است
4	24.3 gr	37	70 gr