آزمایش دانه بندی خاک(روش مکانیکی)

آزمایش دانه  بندی خاک(روش مکانیکی)

AASHTO T88-70 , ASTM D422-63

مقدمه:

هدف از انجام این آزمایش تعیین حدودی از اندازه  یذرات موجود در خاک که به صورت درصدی از وزن خشک خاک بیان می شود.این آزمایش در طبقه بندی خاک ها نقش بسیار مهمی را ایفا می کند؛زیرا در طبقه بندی خاک باید از اندازه ی ذرات آن خاک تا حدودی آشنایی داشته باشیم.خاکی که خوب دانه بندی شده باشد،دارای فضای خالی کمتری بوده و در نتیجه با به کار بردن آن در ساخت بتن سیمان کمتری مصرف می شود.منظور از دانه بندی مکانیکی خاک جداسازی دانه های خاک در اندازه های مختلف است.

وسایل مورد نیاز:

1- الک: الک های مورد نیاز برای انجام این آزمایش دارای شماره های  زیر می باشند؛

1, 1” ,” ,  , ”,NO.4 ,NO.8 ,NO.16 ,NO.30 ,NO.50 ,NO.100 ,NO.200

*همچنین یک pan نیاز است که در زیر سری الکها قرار گیرد.

2- ترازو: حساسیت آن باید 0.2 درصد وزن نمونه ی تحت آزمایش باشد.

3- گرمخانه یا owen:گرمخانه با کنترل درجه حرارت قادر به نگهداری درجه حرارت در دمای 110 درجه سانتی گراد باشد.

4- کمچه و سطل؛ جهت حمل خاک،و هم زدن آنها.

5- شیکر یا دستگاه لزاننده مکانیکی.

6- خاک: مقدار لازمی خاک جهت انجام آزمایش

7- سایر؛ وسایل شستشو و فرچه.

تئوری آزمایش:

توزیع دانه های بزرگتر از .075mm (الک شماره 200) با آزمایش الک و توزیع دانه های ریزتر از .075mm با آزمایش رسوب سنجی(آنالیز هیدرومتری) انجام می شود.الک های استاندارد برای جداکردن دانه های خاک با اندازه های متفاوت به کار می روند.آنالیز الک روی دانه های خشک خاک (مثل ماسه،شن و قلوه سنگ) به کار می رود.

حدود 1500 gr (1.5kg) خاک خشک را انتخاب می کنیم(اگر خاک خشک نبود آن را در گرمخانه قرار می دهیم تا خشک شود) سپس مواد زائد درون خاک از جمله ریشه گیاهان،پلاستیک و... را از آن جدا می کنیم.

از طرفی سری الک های استاندارد را به ترتیب سایز سوراخ روی هم قرار داده تا عمل دانه بندی و سرند کردن روی آنها انجام شود.

شکل(1)- سری الک های استاندارد

شکل(1)- سری الک های استاندارد

عمل سرند کردن با حرکات افقی و عمودی به طوری که مصالح دائما" در سطح الک در حرکت باشند انجام خواهد گرفت.حرکت الک را می توان به وسیله تکان دهنده ی مکانیکی و یا با دست ایجاد کرد.در هیچ صورتی نباید مصالح روی یک الک با دست از الک رد شود.عمل سرن کردن باید تا زمانی که بیش لز .5 درصد وزن کل نمونه از هر الک رد نشود ادامه یابد.در مورد آن قسمت از مصالح ماند روی الک 4.75mm روش صحیح سرند کردن وقتی است که فقط یک لایه از مصالح بر روی سطح الک باشد.

وقتی از روش مکانیکی برای سرند کردن استفاده می شود،صحت و یکنواختی کار به همان صورتی است که در بالا شرح داده شد.پس از پایان سرن کردن به روش مکانیکی،وزن مصالح مانده روی هر الک با دقت 0.1gr وزن می شود.به همین صورت،وزن مانده روی هر الک به روش تکان دادن با دست تعیین می گردد.

محاسبات و گزارش:

آزمایش دانه بندی خاک در طبقه بندی نقش مهمی دارد.همچنین با اطلاعاتی که از این آزمایش به دست می اوریم میتوانیم قابلیت های خاک را از نظر حساسیت در مقابل یخ زدگی ... بررسی کنیم.

 

درصدها باید به صورت نزدیکترین عدد کامل گزارش شوند.

جدول دانه بندی:

درصد عبوری (%)	درص مانده روی الک(%)	مانده تجمعی  (gr)	وزن مانده روی الک(gr)	نمره ی الک
100	0	0	0	" 1
100	0	0	0	1”
99.11	7.71	113	113	”
88.13	10.98	274	161
78.3	9.82	418	144	”
56.8	21.56	734	316	NO.4
35.8	20.94	1041	307	NO.8
22.3	13.51	1239	198	NO.16
9.8	12.55	1423	184	NO.30
4.5	5.29	1500.5	77.5	NO.50
0.3	4.13	1561	60.5	NO.100
0.1	0.2	1564	3	NO.200
0	0.14	1566	2	Pan

محاسبه درصد خطا:

وزن نمونه خشک: 1500 gr

مجموع خاک باقی مانده روی الک ها: 1466

درصد خطا =  = 2.27 %

 

خطاهای موجود در آزمایش:

- خطای وزن کردن

- خوب تمیز نکردن الک ها

- سرشکنی اعداد در حد کم

- خوب شسته نشدن خاک قبل از آزمایش

- درفرآیند الک کردن،ممکن است ذرات خیلی ریزتر الک 200،به ذرات بزرگتر بچسبد و به عنوان گرد و غبار از الک مزبور نگذرد.

منحنی دانه بندی:

نتیجه گیری:

با رسم منحنی دانه بندی،مشخص می شود که خاک مورد آزمایش با دانه بندی "متوسط  " است.

=7.92