فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

صفحه اول بخش معدن
دانشگاه ها و اساتيد معدن
آموزش علوم رشته معدن
آموزش نرم افزارهاي معدني
معرفي معادن سراسر دنيا
مراکز تحقيقاتي بخش معدن
آشنايي با تجهيزات معدني
بانک مقالات رشته معدن

معرفي متخصصين معدني

پروژه هاي تحقيقاتي معدن

رده بندي سايتهاي معدني
پايان نامه هاي دانشجويي
نشريات و کتابهاي معدني
معرفي شرکتهاي معدني
گالري عکسهاي معدني
 
 

عنوان: روش انجام آزمايش تراكم

نويسنده: محمد مهدي مالکي       ايميل: geoaria@yahoo.com 

منبع اطلاعاتي: geoaria.blogfa.com  post-227            تاريخ نگارش: 28/08/1385

 
 

 

گالري تصاوير

 

- - - -

   
 
 

 آزمايش تراكم عبارتست از كاهش دادن حجم خاك در اثر خارج ساختن هوا با استفاده از اعمال نيرو. كه در اين حالت اصطكاك بين ذره ها بيشتر مي شود و وزن واحد آن زياد مي گردد.و اين وزن معيار تراكم خاك است.
تراكم به منظور افزايش مقاومت نيروي برشي است و كاهش نفوذپذيري كه اين به علت اين است كه منافذ خاك كوچكتر مي شود و در نتيجه عبور آب از اين منافذ کمتر است.در خاكهاي رسي يك مشكل وجود دارد و آن افزايش پتانسيل تورم.
عوامل موثر در تراكم خاك بستگي دارد به :

      ●   نوع خاك

      ●   انرژي

      ●   رطوبت
نحوه تراكم خاكها با توجه به مشخصات فيزيكي آن مختلف است. عبارتنداز تراكم خاكهاي غير چسبنده و تراكم خاكهاي چسبنده.


      +    تراكم خاكهاي غير چسبنده(شن و ماسه):

خاكهاي غير چسبنده معمولا از ذرات درشت دانه و نسبتا كروي شكل تشكيل مي شوند و درجه تركم آنها بستگي به طرز قرار گرفتن ذرات در كنار يكديگر دارد. از آنحايي كه ذرات تقريبا غير قابل تغيير شكل و تراكم ناپذير هستند استفاده از ارتعاش و لرزه بهترين وسيله جهت متراكم كردن اينگونه خاكها مي باشد.

روشهاي تراكم خاكهاي درشت دانه:

 

نوع ماسه

روش ايجاد تراكم

ماسه خشك

ارتعاش

ماسه مرطوب

استغراق+ارتعاش

ماسه مستغرق

ارتعاش


      +   تراكم خاكهاي چسبنده(سيلت و رس):

 به علت ساختمان ويژه ذرات ريز دانه چسبنده مثل سيلت ريز و رس تراكم آنها به وسيله ارتعاش مقدور نيست و بار يا فشار استاتيك بهترين وسيله براي تراكم اين گونه خاكهاست. براي نشان دادن تراكم پذيري اين گونه خاكها تحت فشار ميتوان مقداري آب به توده اي از خاك ميكا افزود و آنرا در يك ليوان قرار داد.چنانچه با يك استوانه فلزي مقداري فشار روي سطح خاك در ليوان وارد ايد مشاهده خواهد شد كه سطح خاك نشست قابل ملاحظه اي نموده است يعني تحت تاثير فشار استاتيك متراكم شده است.با انرژي هاي مختلف ميتوان تراكم هاي مختلف داشته باشيم.از طرفي براي تراكم كردن خاك ميتوان رطوبت را نيز زياد كرد. و براي اين كه پروژه اي از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه باشد بايد مقدار رطوبت به حد اپتيمم باشد.آزمايشهاي ديگر نيز براي تراكم وجود دارد كه اصولا به 8 روش انجام پذير است. ولي ما براي تراكم از روشهاي استاندارد و اصلاح شده استفاده ميكنيم.روش كار در همه يكسان است ولي تفاوت در مقدار وزنه و ديگر مشخصات مي باشد.در هنگام ساخت و اجراي بزرگراه ها و فرودگاهها و سازه ها ديگر متراكم كردن خاك يك امر ضروري جهت بهبود مقاومت خاك مي باشد.پروكتور(1933) يك آزمايش تراكم آزمايشگاهي ابداع كرد تا به وسيله آن حداكثر وزن مخصوص خشك خاك كه براي تراكم در محل ميتواند استفاده شود را تعيين كند اين آزمايش به نام آزمايش تراكم پروكتور مشهور مي باشد و در اين بخش توضيح داده ميشود.
براي آزمايش پراكتور استاندارد يك استوانه وجود دارد كه يك وزنه داخل آن وجود دارد كه وزن آن 5/5 پوند مي باشد كه از ارتفاع 1 فوت در اثر نيروي ثقل سقوط ميكند. اين آزمايش براي سه لايه انجام ميشود براي هر لايه 25 ضربه اعمال ميشود. حجم قالب حاوي براي اين آزمايش برابر1/30 مي باشد.كه مقدار انرژي آن برابر 25*1*5.5*3*30=12400 ib.ft/ft3
براي آزمايش اصلاح شده تعداد لايه ها 5 عدد بوده و ارتفاع سقوط برابر5/1 فوت و وزن آن برابر 10 پوند مي باشد كه در اين حالت انرژي آن برابر است با: 25*1.5*5*30=56200 ib.ft/ft3

      +   وسايل انجام آزمايش :
      ●   قالب تراكم
      ●   الك شماره 4
      ●   چكش استاندارد پرو كتور و اصلاح شده
      ●    ترازو با دقت 01/0 گرم
      ●   استامبولي
      ●   جك
      ●   صفحه فلزي براي صاف كردن سطح قالب
      ●   oven
      ●   ظرف فلزي

      +   روش انجام آزمايش :

 3 كيلو خاك را از الك شماره 4 رد مي كنند. بايد براي آزمايش استاندارد درصد رطوبت اوليه خاك بايد بين 3% تا 5% باشد. بعد اين مقدار خاك را درون استامبولي ميريزنند. وزن قالب را به وسيله ترازوي 01/0گرم اندازه مي گيرنند .مقداري خاك را در درون قالب ريخته و با 25 ضربه متراكم كرده و براي لايه سوم نيز اين عمل را انجام مي دهند. براي اين كه خاك در قالب كاملا پر شده باشد بايد مقدار خاك, كمي از ارتفاع قالب بيشتر باشد. بعد گردني را جدا كرده و با استفاده از صفحه فلزي كاملا سطح خاك را صاف و كل مجموعه را با ترازو وزن مي کنند و توسط جك قالب خاك را از داخل قالب بيرون آورده و مقداري از خاك را براي اندازه گيري وزن مخصوص خاك خشك در درون ظرف فلزي ميريزنند و بعد آن را وزن كرده و در آون قرار مي دهينند براي بار دوم به اندازه 2% وزن خاك آب به آن اضافه ميكنيم(60سي سي). بعد از اضافه كردن آب بايد خاك كاملا مخلوط شود تا رطوبت به طور كامل براي همه خاك يكسان باشد. اين آزمايش را 5 بار تكرار ميكنيم. بعد از تكرار سوم به بعد مشاهده ميشود كه با وجود اعمال ضربه مقدار وزن مخصوص خاك خشك كاهش مي يابد. اين همان خاصيتي است كه براي خاكها وجود دارد كه ميتوان با استفاده از رسم نمودار مربوطه رطوبت اپتيمم را بدست آورد.
ما در تحليل از روش ديگري نيز استفاده ميكنيم كه آن روش اصلاح شده مي باشد. طرز انجام اين آزمايش نيز به طريق آزمايش استاندارد است. جدول زير مربوط به اين آزمايشهاي مي باشد.
براي آزمايش اصلاح شده:

 

شماره آزمايش
 

1

2

3

4

5

6

شماره ظرف
 
23 42 16 11 4 31
وزن ظرف
 
19.42 18.93 18.57 20.14 17.52 19.87
وزن ظرف+وزن خاك مرطوب
 
57.29 135.26 62.73 132.3 86.96 122.6
وزن ظرف+وزن خاك خشك
 
52.18 112.48 58.54 111.1 75.77 101.43
درصد رطوبت
 
15.60 24.35 10.48 23.24 19.21 25.96


اين جدول براي بدست آوردن درصد رطوبت است كه با توجه به هر تكرار بدست مي ايد.
حال مي توان براي هر تكرار يك δd بدست آورد كه با استفاده از فرمول δd= δm / ( 1+ w )مقدار وزن مخصوص خاك خشك را بدست آورد. كه در آن درصد رطوبت است كه در جدول با بدست آمده است. در جدول صفحه بعد نيز اين محاسبات در جدولي موجود مي باشد.

 

شماره آزمايش

وزن قالب

وزن ظرف+وزن خاك مرطوب
 

وزن خاک مرطو

w2-w1 943.89/

درصد رطوب

وزن مخصوص خشک

  w1 w2 w2-w1 وزن مخصوص مرطوب w δd
1 4275 5900 1625 1.72 0.16 1.49
2 4275 6070 1795 1.90 0.24 1.53
3 4275 5825 1550 1.64 0.10 1.49
4 4275 6055 1780 1.89 0.23 1.53
5 4275 6030 1755 1.86 0.19 1.56
6 4275 6090 1815 1.92 0.26 1.53

 

براي آزمايش استاندارد(پروكتور):

 

شماره آزمايش

1

2

3

4

5

شماره ظرف

a b c d e
وزن ظرف 10.57 12.53 10.21 20.67 20.85
وزن ظرف+وزن خاك مرطوب 61.2 55.41 60.09 80.74 104.7
وزن ظرف+وزن خاك خشك 56.57 79.88 52.08 70.17 88.59
درصد رطوبت 10.07 14.81 19.13 21.35 23.61



براي محاسبات جدول زير را براي آزمايش پروكتور داريم:

 

شماره آزمايش

وزن قالب

وزن ظرف+وزن خاك مرطوب
 

وزن خاک مرطو

w2-w1 943.89/

درصد رطوب

وزن مخصوص خشک

  w1 w2 w2-w1 وزن مخصوص مرطوب w δd
1 4275 6060 1785 1.89 0.10 1.72
2 4275 6240 1965 2.08 0.15 1.90
3 4275 6291 2016 پ 0.19 1.76
4 4275 6260 1985 2.10 0.21 1.70
5 4275 6245 1970 2.09 0.24 1.60



براي آزمايش اصلاح شده منحني تراكم به اين شكل است:

براي منحني استاندارد اعداد به طور نامطلوب بوده است لذا از رسم آن در اين جا خودداري مي كنيم.

ميتوان براي صفر درصد هوا(ZAV) و همچنين منحني 95% اشباع را رسم كرد.

با توجه به نمودار ميتوان مشاهده كرد كه نمودار صفر درصد هوا به هيچ وجه منحني تراكم را قطع نميكند. زيرا در هيچ شرايطي كل هوا نميتوان از خاك خارج شود.

اگر نمودار مربوط به روش استاندارد صحيح بود ميتوانستيم كه آن منحني زير منحني اصلاح شده قرار مي گرفت .

منابع خطا : براي اين آزمايش مي توان يكي از منابع خطا را يكنواخت نبودن رطوبت در خاك همچنين انداز گيري وزن موارد استفاده بيان كرد يا

 امكان دارد كه چكش از ارتقاع مورد نظر سقوط نكند كه نمودار تراكم كمي ناموزون شود.

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت