Mina_Mehr
24th October 2009, 01:53 PM
سه آزمايش مكانيك خاك
بدست آوردن دانسیته قسمت جامد خاک با استفاده از آب
آزمایش شماره 4 تاریخ آزمایش:26/1/85
عنوان آزمایش : Gs خاک
هدف از آزمایش: بدست آوردن وزن واحد حجم قسمت جامد خاک
وسایل لازم : پیکنو متر_ آبچکان_ لیوان فلزی _ همزن شیشه ای _اسباتور _ قیف شیشه ای
تئوری آزمایش: بدست آوردن دانسیته قسمت جامد خاک با استفاده از آب
شرح آزمایش:
برای به دست آوردن دانسیته قسمت جامد خاک یک نمونه ، نمونه را به مدت 24 ساعت در اون گذاشته تا آب آن خارج شود سپس 50 گرم از نمونه را که از الک نمره 200 گذشته باشد را آماده آزمایش می کنیم . پیکنو متر را تا خط نشان از آب پر کرده و آنرا وزن می کنیم .
خاک آماده شده را با کمی آب مخلوط می کنیم و با همزن شیشه ای آن را به هم می زنیم تا هوای محبوس از آن خارج شده تا خطا از بین برود و برای این کار می توان از مخلوط کن برقی استفاده کرد (برای اینکه نفوذ پذیری خاک رس زیاد است به همین باید در مخلوط کردن آن دقت کرد) بعد از مخلوط کردن آب با خاک آن را در با استفاده از قیف شیشه ای در داخل پیکنومتر می ریزیم بطوری که تمام ذرات جامد داخل لیوان و حتی هم زن شیشه ای با استفاده از آبچکان شسته تا در پیکنومتر بریزیم سپس پیکنومتر را تا خط نشان پر کرده و بعد آنرا وزن می کنیم و سپس با استفاده از دما سنج دمای آب را اندازه گیری کرده و اعداد به دست آمده را در فرمول جای گذاری کرده تا دانسیته قسمت جامد خاک را با استفاده از آن بدست آوریم
در دمای آزمایشگاه
20
شرایط استاندارد
1
وزن پیکنومترباآب با بطری 324.53
وزن پیکنومتربا خاک با آب و بطری 354.88
GS=
=K
ضریب K در دما20درجه99823. است
میانگین Gs گروه ها = 2.57
آزمایش شماره 5 تاریخ آزمایش:2/2/85
عنوان آزمایش : آزمایش هم ارزی (معادل)ماسه ای مشهور به آزمایش SE (Sand Equivalent)
هدف از آزمایش: بدست آوردن نسبت ماسه به کل خاک که به صورت درصد بیان می شود .
وسایل لازم : استوا نه مدرج_ پیمانه _ سمبه _ محلول شستشو.
تئوری آزمایش: به وسیله این آزمایش نسبت درصد خاک به ماسه را تعیین کرد تا نوع کارایی خاک بدست آید . این آزمایش مخصوص خاکهای درشت دانه می باشد که دانه ریز آن کم باشد (از خاک رد شده از الک نمره 4 )
شرح آزمایش:
استوا نه مدرج که ارتفاع آن بر حسب اینچ مدرج شده است را آماده کرده و داخل آن محلول شستشو را تا ارتفاع 4 اینچ پر می کنیم (محلول شستشو از کلرو کلسیم ،گلسیرین ، محلول فرما لین 40% ) سپس پیمانه را پر از نمونه کرده و آن را داخل استوا نه می ریزیم ، بعد از ریختن خاک به درون استو انه در پوش آنرا گذاشته و آنرا به مدت 30 ثانیه و به تعداد 90 بار تکان می دهیم بعد از تکان دادن آن دیواره استوا نه را با محلول شسته و ارتفاع محلول را به 15 اینچ می رسا نیم و سپس استوا نه را در یک جای آرام قرار داده و بعد 20 دقیقه آنرا اندازه گیری می کنیم . اندازه گیری به دو روش آنجام خواهد گرفت .1- به روش چشمی 2- روش دستگاهی .روش چشمی : در این روش ارتفاع لای را طبق اندازه های درج شده روی استوا نه قرائت می کنند .روش دستگاهی : در این روش ابتدا قبل از آزمایش ارتفاع سمبه را داخل استوانه ثبت کرده و سپس آنرا بعد ته نشینی نمونه داخل استوا نه قرار داده و عدد بدست آمده را از عدد قبلی کم می کنیم و در فرمول قرار می دهیم .
بنابه مثال : SE به ترتیب برای بتن 70 و برای آسفالت 50 می باشد .
HS ارتفاع ماسه 3.1
H' ارتفاع دستگاه روی ماسه 13.1
H0 ارتفاع دستگاه یا سمبه 10
HT ارتفاع کل 3.45
فرمول دستگاهی 89%=
فرمول چشمی 89%=
SE بدست آمده 3 گروه
میانگین SE 90.72 می باشد .
آزمایش شماره 6 تاریخ آزمایش:16/2/85
عنوان آزمایش : هيدرو متري
هدف از آزمایش: دانه بندي خاك هاي رد شده از الك نمره 200 و (خاكهاي ريز دانه ) تكميل منحني دانه بندي .
وسایل لازم:آبچكان ، استوانه مدرج ، آب ، 50گرم خاك رد شده از الك نمره200 ، ليوان فلزي ، همزن شيشه اي ، همزن برقي .
تئوری آزمایش : بدليل اينكه ذرات خاك ريز هستند (قطر دانه ها از 75. ميلي متر كمتر هستند نمي توان اين آزمايش را مانند آزمايشات ديگر تحت همان شرايط انجام دهيم و براي دانه بندي آن از آب استفاده مي كنيم .
توضيحاتي در رابطه با آزمايش : خاك مورد آزمايش از نظر جنس به دو دسته تقسيم بندي مي شود : 1- آوارهاي ريز سنگها و كانيها . 2- كاني هاي رسي . و ويژگي كاني هاي رسي را مي توان به دو صورت بيان كرد يكي هميشه ريز دانه هستند و ديگري آنكه حالت ورقه ورقه دارند . نمونه هايي از كاني هاي رسي از قبيل ايليت ، مونت موريلونيت ، كا ئولونيت را مي توان نام برد .
لايه هايي كه كاني هاي رسي را تشكيل مي دهند دو نوع هستند :
لايه هاي سيليسي : چهار وجهي هاي سيليسي (تتراندر يعني اكسيژن در چهار وجهش قرار دارد.)از هشت لايه هاي آلومينا : وجهي هاي هيدروكسيد آلو مينيم (اكتاندر)يعني در وسط آلومينيم قرار مي گيرد و در گوشه ها هيدروكسيد.
شرح آزمایش:
به مقدار cc 125 محلول پراكنده ساز زا داخل ليوان ريخته و 50 گرم از خاك رد شده از الك نمره 200 (خاك ريز دانه) را روي آن ريخته و مخلوط مي كنيم و آنرا به مدت 10 دقيقه با هم زن شيشه اي به هم مي زنيم تا تمامي ذرات با آب مخلوط شوند و سپس آنرا با استفاده از همزن برقي مخلوط كرده و آنرا داخل استوانه مدرج مي ريزيم و ارتفاع آب داخل آنرا به 800 رسانده و كف دست را روي استوانه گذاشته و آنرا 60 بار تكان مي دهيم تا خوب با آب مخلوط گردد (يكي از دلايلي كه نفوذ پذيري خاك را بالا برده پيوند الكتريكي مي باشد كه باعث مي شود آب خوب با خاك مخلوط نشود و علت آن قطبي بودن مولكول آب است ) و سپس ارتفاع آب داخل آنرا به 1000 رسانده و استوانه را در جاي آرامي قرار داده تا نتايج آزمايش را ثبت كنيم .
عواملي كه در سقوط ذرات مؤثراند عبارتند از :
• قطر دانه ها با سرعت رابطه مستقيم دارد .
• اختلاف چگالي آب با ذرات رابطه مسقيم دارد .
• شتاب ثقل زمين با سقوط دانه ها رابطه مسقيم دارد .
• غلظت يا گرانروي آب رابطه مستقيم دارد (Viscosity)
تعريف گرانروي : مقاومت مايعات در برابر فشارهاي كششي را گرانروي گويند .
نوع مقدار
دانسيته آب
دانسيته ذرات
D قطر ذرات برحسب mm
g شتاب ثقل زمين
گرانروي
t زمان
v سرعت
t x cd rh گرانروي وزن مخصوص ذرات دانسيته آب Gw d w
60 3.70 0.6 10.2 0.103 2.53 0.998203 0.9982
120 3.60 0.6 10.4 0.103 2.53 0.998203 0.9982
300 3.20 0.6 11.1 0.103 2.53 0.998203 0.9982
600 3.00 0.6 11.4 0.103 2.53 0.998203 0.9982
1800 2.50 0.6 12.2 0.103 2.53 0.998203 0.9982
2000 2.30 0.6 12.5 0.103 2.53 0.998203 0.9982
آزمایش شماره 7 تاریخ آزمایش:23/2/85
عنوان آزمایش : حد رواني
هدف از آزمایش: به دست آوردن ميزان رطوبتي كه در آن رطوبت خاك از حالت خميري خارج شده و به صورت روان در مي آيد .
وسایل لازم:آبچكان ، سيني ، آب ، 300گرم خاك رد شده از الك نمره40 ، كاسه گرانده ، گونومتر.
تئوری آزمایش : براي اينكه بتوانيم حد رواني (حدود اتربرگ) خاك را بدست آوريم و يا نقش آب در رفتار مكانيكي خاك را بدست آوريم از اين آزمايش استفاده مي كنيم .
شرح آزمايش : اين آزمايش براي خاكهايي با مواد ريز دانه صورت مي گيرد ، نحوه انجام آزمايش به اين صورت است كه 300 گرم خاك رد شده از الك نمره 40 را درسيني ريخته و به آن به اندازه دلخواه آب مي افزاييم و آنرا خوب به هم مي زنيم تا كاملاٌ مخلوط گردد و سپس مقداري از آن را با اسباتول براشته به كاسه دستگاه كاسه گرانده مي ماليم كه ارتفاع نمونه داخل كاسه حدود 1 سانتي متر مي باشد (اگر اسباتول را روي كاسه موازي با سطح افق بكشيم بايد نمونه با اسباتول هم سطح باشد) . سپس شياري را روي نمونه مي كشيم و دسته دستگاه را به تعداد60 بار در ثانيه مي چرخا نيم ، تا آخرين ضربه اي كه در آن نمونه به اندازه حدود1 سانتي متر بسته شود را ثبت كنيم .
سپس در هر مرحله مقداري از نمونه ها برداشته وبه طور جداگانه در اون مي گذاريم تا با استفاده از آن بتوانيم مقدار رطوبت را بدست آورده و نمودار خط رواني آنرا رسم كرده و با استفاده از آن مقدار آب لازم (اپتيمم) براي حد رواني را بدست آوريم (در نمودار از عدد 25 خطي عمود يا موازي محور در صد رطوبت رسم مي كنيم تا مقدار آب لازم را براي آن خاك تعيين مي كند ).
بايد توجه داشته باشيم كه در مرحله اول تعداد ضربات نبايد ار 55 بيشتر باشد و همچنين در مرحله سوم نبايد از 10 ضربه كمتر باشد .
نقش آب در رفتار مكانيكي خاك
حالت رواني حالت خميري حالت نيمه جامد
liquid Plastic (Plastic Index) Sub soild
شاخص خميري
منبع: آزمايش شده توسط احمدپور
www.articles.com (http://www.articles.com)
بدست آوردن دانسیته قسمت جامد خاک با استفاده از آب
آزمایش شماره 4 تاریخ آزمایش:26/1/85
عنوان آزمایش : Gs خاک
هدف از آزمایش: بدست آوردن وزن واحد حجم قسمت جامد خاک
وسایل لازم : پیکنو متر_ آبچکان_ لیوان فلزی _ همزن شیشه ای _اسباتور _ قیف شیشه ای
تئوری آزمایش: بدست آوردن دانسیته قسمت جامد خاک با استفاده از آب
شرح آزمایش:
برای به دست آوردن دانسیته قسمت جامد خاک یک نمونه ، نمونه را به مدت 24 ساعت در اون گذاشته تا آب آن خارج شود سپس 50 گرم از نمونه را که از الک نمره 200 گذشته باشد را آماده آزمایش می کنیم . پیکنو متر را تا خط نشان از آب پر کرده و آنرا وزن می کنیم .
خاک آماده شده را با کمی آب مخلوط می کنیم و با همزن شیشه ای آن را به هم می زنیم تا هوای محبوس از آن خارج شده تا خطا از بین برود و برای این کار می توان از مخلوط کن برقی استفاده کرد (برای اینکه نفوذ پذیری خاک رس زیاد است به همین باید در مخلوط کردن آن دقت کرد) بعد از مخلوط کردن آب با خاک آن را در با استفاده از قیف شیشه ای در داخل پیکنومتر می ریزیم بطوری که تمام ذرات جامد داخل لیوان و حتی هم زن شیشه ای با استفاده از آبچکان شسته تا در پیکنومتر بریزیم سپس پیکنومتر را تا خط نشان پر کرده و بعد آنرا وزن می کنیم و سپس با استفاده از دما سنج دمای آب را اندازه گیری کرده و اعداد به دست آمده را در فرمول جای گذاری کرده تا دانسیته قسمت جامد خاک را با استفاده از آن بدست آوریم
در دمای آزمایشگاه
20
شرایط استاندارد
1
وزن پیکنومترباآب با بطری 324.53
وزن پیکنومتربا خاک با آب و بطری 354.88
GS=
=K
ضریب K در دما20درجه99823. است
میانگین Gs گروه ها = 2.57
آزمایش شماره 5 تاریخ آزمایش:2/2/85
عنوان آزمایش : آزمایش هم ارزی (معادل)ماسه ای مشهور به آزمایش SE (Sand Equivalent)
هدف از آزمایش: بدست آوردن نسبت ماسه به کل خاک که به صورت درصد بیان می شود .
وسایل لازم : استوا نه مدرج_ پیمانه _ سمبه _ محلول شستشو.
تئوری آزمایش: به وسیله این آزمایش نسبت درصد خاک به ماسه را تعیین کرد تا نوع کارایی خاک بدست آید . این آزمایش مخصوص خاکهای درشت دانه می باشد که دانه ریز آن کم باشد (از خاک رد شده از الک نمره 4 )
شرح آزمایش:
استوا نه مدرج که ارتفاع آن بر حسب اینچ مدرج شده است را آماده کرده و داخل آن محلول شستشو را تا ارتفاع 4 اینچ پر می کنیم (محلول شستشو از کلرو کلسیم ،گلسیرین ، محلول فرما لین 40% ) سپس پیمانه را پر از نمونه کرده و آن را داخل استوا نه می ریزیم ، بعد از ریختن خاک به درون استو انه در پوش آنرا گذاشته و آنرا به مدت 30 ثانیه و به تعداد 90 بار تکان می دهیم بعد از تکان دادن آن دیواره استوا نه را با محلول شسته و ارتفاع محلول را به 15 اینچ می رسا نیم و سپس استوا نه را در یک جای آرام قرار داده و بعد 20 دقیقه آنرا اندازه گیری می کنیم . اندازه گیری به دو روش آنجام خواهد گرفت .1- به روش چشمی 2- روش دستگاهی .روش چشمی : در این روش ارتفاع لای را طبق اندازه های درج شده روی استوا نه قرائت می کنند .روش دستگاهی : در این روش ابتدا قبل از آزمایش ارتفاع سمبه را داخل استوانه ثبت کرده و سپس آنرا بعد ته نشینی نمونه داخل استوا نه قرار داده و عدد بدست آمده را از عدد قبلی کم می کنیم و در فرمول قرار می دهیم .
بنابه مثال : SE به ترتیب برای بتن 70 و برای آسفالت 50 می باشد .
HS ارتفاع ماسه 3.1
H' ارتفاع دستگاه روی ماسه 13.1
H0 ارتفاع دستگاه یا سمبه 10
HT ارتفاع کل 3.45
فرمول دستگاهی 89%=
فرمول چشمی 89%=
SE بدست آمده 3 گروه
میانگین SE 90.72 می باشد .
آزمایش شماره 6 تاریخ آزمایش:16/2/85
عنوان آزمایش : هيدرو متري
هدف از آزمایش: دانه بندي خاك هاي رد شده از الك نمره 200 و (خاكهاي ريز دانه ) تكميل منحني دانه بندي .
وسایل لازم:آبچكان ، استوانه مدرج ، آب ، 50گرم خاك رد شده از الك نمره200 ، ليوان فلزي ، همزن شيشه اي ، همزن برقي .
تئوری آزمایش : بدليل اينكه ذرات خاك ريز هستند (قطر دانه ها از 75. ميلي متر كمتر هستند نمي توان اين آزمايش را مانند آزمايشات ديگر تحت همان شرايط انجام دهيم و براي دانه بندي آن از آب استفاده مي كنيم .
توضيحاتي در رابطه با آزمايش : خاك مورد آزمايش از نظر جنس به دو دسته تقسيم بندي مي شود : 1- آوارهاي ريز سنگها و كانيها . 2- كاني هاي رسي . و ويژگي كاني هاي رسي را مي توان به دو صورت بيان كرد يكي هميشه ريز دانه هستند و ديگري آنكه حالت ورقه ورقه دارند . نمونه هايي از كاني هاي رسي از قبيل ايليت ، مونت موريلونيت ، كا ئولونيت را مي توان نام برد .
لايه هايي كه كاني هاي رسي را تشكيل مي دهند دو نوع هستند :
لايه هاي سيليسي : چهار وجهي هاي سيليسي (تتراندر يعني اكسيژن در چهار وجهش قرار دارد.)از هشت لايه هاي آلومينا : وجهي هاي هيدروكسيد آلو مينيم (اكتاندر)يعني در وسط آلومينيم قرار مي گيرد و در گوشه ها هيدروكسيد.
شرح آزمایش:
به مقدار cc 125 محلول پراكنده ساز زا داخل ليوان ريخته و 50 گرم از خاك رد شده از الك نمره 200 (خاك ريز دانه) را روي آن ريخته و مخلوط مي كنيم و آنرا به مدت 10 دقيقه با هم زن شيشه اي به هم مي زنيم تا تمامي ذرات با آب مخلوط شوند و سپس آنرا با استفاده از همزن برقي مخلوط كرده و آنرا داخل استوانه مدرج مي ريزيم و ارتفاع آب داخل آنرا به 800 رسانده و كف دست را روي استوانه گذاشته و آنرا 60 بار تكان مي دهيم تا خوب با آب مخلوط گردد (يكي از دلايلي كه نفوذ پذيري خاك را بالا برده پيوند الكتريكي مي باشد كه باعث مي شود آب خوب با خاك مخلوط نشود و علت آن قطبي بودن مولكول آب است ) و سپس ارتفاع آب داخل آنرا به 1000 رسانده و استوانه را در جاي آرامي قرار داده تا نتايج آزمايش را ثبت كنيم .
عواملي كه در سقوط ذرات مؤثراند عبارتند از :
• قطر دانه ها با سرعت رابطه مستقيم دارد .
• اختلاف چگالي آب با ذرات رابطه مسقيم دارد .
• شتاب ثقل زمين با سقوط دانه ها رابطه مسقيم دارد .
• غلظت يا گرانروي آب رابطه مستقيم دارد (Viscosity)
تعريف گرانروي : مقاومت مايعات در برابر فشارهاي كششي را گرانروي گويند .
نوع مقدار
دانسيته آب
دانسيته ذرات
D قطر ذرات برحسب mm
g شتاب ثقل زمين
گرانروي
t زمان
v سرعت
t x cd rh گرانروي وزن مخصوص ذرات دانسيته آب Gw d w
60 3.70 0.6 10.2 0.103 2.53 0.998203 0.9982
120 3.60 0.6 10.4 0.103 2.53 0.998203 0.9982
300 3.20 0.6 11.1 0.103 2.53 0.998203 0.9982
600 3.00 0.6 11.4 0.103 2.53 0.998203 0.9982
1800 2.50 0.6 12.2 0.103 2.53 0.998203 0.9982
2000 2.30 0.6 12.5 0.103 2.53 0.998203 0.9982
آزمایش شماره 7 تاریخ آزمایش:23/2/85
عنوان آزمایش : حد رواني
هدف از آزمایش: به دست آوردن ميزان رطوبتي كه در آن رطوبت خاك از حالت خميري خارج شده و به صورت روان در مي آيد .
وسایل لازم:آبچكان ، سيني ، آب ، 300گرم خاك رد شده از الك نمره40 ، كاسه گرانده ، گونومتر.
تئوری آزمایش : براي اينكه بتوانيم حد رواني (حدود اتربرگ) خاك را بدست آوريم و يا نقش آب در رفتار مكانيكي خاك را بدست آوريم از اين آزمايش استفاده مي كنيم .
شرح آزمايش : اين آزمايش براي خاكهايي با مواد ريز دانه صورت مي گيرد ، نحوه انجام آزمايش به اين صورت است كه 300 گرم خاك رد شده از الك نمره 40 را درسيني ريخته و به آن به اندازه دلخواه آب مي افزاييم و آنرا خوب به هم مي زنيم تا كاملاٌ مخلوط گردد و سپس مقداري از آن را با اسباتول براشته به كاسه دستگاه كاسه گرانده مي ماليم كه ارتفاع نمونه داخل كاسه حدود 1 سانتي متر مي باشد (اگر اسباتول را روي كاسه موازي با سطح افق بكشيم بايد نمونه با اسباتول هم سطح باشد) . سپس شياري را روي نمونه مي كشيم و دسته دستگاه را به تعداد60 بار در ثانيه مي چرخا نيم ، تا آخرين ضربه اي كه در آن نمونه به اندازه حدود1 سانتي متر بسته شود را ثبت كنيم .
سپس در هر مرحله مقداري از نمونه ها برداشته وبه طور جداگانه در اون مي گذاريم تا با استفاده از آن بتوانيم مقدار رطوبت را بدست آورده و نمودار خط رواني آنرا رسم كرده و با استفاده از آن مقدار آب لازم (اپتيمم) براي حد رواني را بدست آوريم (در نمودار از عدد 25 خطي عمود يا موازي محور در صد رطوبت رسم مي كنيم تا مقدار آب لازم را براي آن خاك تعيين مي كند ).
بايد توجه داشته باشيم كه در مرحله اول تعداد ضربات نبايد ار 55 بيشتر باشد و همچنين در مرحله سوم نبايد از 10 ضربه كمتر باشد .
نقش آب در رفتار مكانيكي خاك
حالت رواني حالت خميري حالت نيمه جامد
liquid Plastic (Plastic Index) Sub soild
شاخص خميري
منبع: آزمايش شده توسط احمدپور
www.articles.com (http://www.articles.com)