آزمایش تراکم خاک چگونه انجام می شود؟
آزمایش تراکم خاک، از فعالیت های الزامی پیش از شروع عملیات تراکم و پایان عملیات خاکی است.
نتایج این آزمایش برای انتخاب ماشین آلات مناسب و میزان تراکم مورد نیاز مورد استفاده قرار می گیرد. ضریب تراکم خاک، مهم ترین خروجی آزمایش های تراکم است.
در اغلب این آزمایش ها، چگالی مرطوب خاک یا زمین محل اجرای پروژه اندازه گیری می شود. سپس با توجه به مقدار حداکثر چگالی قابل دسترس، ضریب تراکم خاک به دست می آید.
پرکاربردترین روش تعیین تراکم خاک در آزمایشگاه، آزمایش تراکم پروکتور است. آزمایش های مخروط ماسه، بالن لاستیکی و چگالی هسته ای نیز از روش های برجا برای تعیین تراکم خاک هستند. در این بخش، به معرفی اصول اجرای این آزمایش ها می پردازیم.
آزمایش های تراکم خاک:
پیش از توضیح اصول اجرای آزمایش های تراکم خاک، اشاره به این نکته ضروی است که در اکثر روش های متداول، باید درصد رطوبت نمونه را نیز تعیین کرد.
توضیح روش های اجرای آزمایش تعیین رطوبت خارج از اهداف این مقاله است. با این وجود، مطالعه استانداردهای زیر می تواند شما را با نحوه اجرای این آزمایش ها آشنا کند:
آزمایش تراکم پروکتور چگونه اجرا می شود؟
«آزمایش تراکم پروکتور» (Proctor Soil Compaction Test)، متداول ترین روش تعیین میزان تراکم خاک در آزمایشگاه است.
در این آزمایش، رابطه بین چگالی خشک و رطوبت چندین نمونه خاک به دست می آید. آزمایش تراکم پروکتور مطابق با استاندارد ASTM D698 و روش اصلاح شده آن بر اساس استاندارد ASTM D1557 اجرا می شود.
تجهیزات مورد نیاز برای اجرای آزمایش تراکم پروکتور عبارت هستند از:
پس از تهیه تجهیزات مورد نیاز مطابق با استاندارد انتخابی، آزمایش پروکتور مطابق با مراحل زیر اجرا می شود:
پس از انجام آزمایش، نوبت به محاسبه چگالی خشک خاک بر اساس رابطه زیر می رسد:
با تکرار آزمایش و محاسبات بالا، امکان منحنی وزن مخصوص خشک در برابر رطوبت فراهم می شود. این منحنی به منظور تعیین رطوبت بهینه برای دستیابی به حداکثر چگالی خاک مورد استفاده قرار می گیرد.
نتایج آزمایش اصلاح شده (کوبه 4.5 کیلوگرمی)، نشان می دهد که با صرف انرژی بیشتر می توان در رطوبت پایین تر به چگالی بالاتر دست یافت.
آزمایش مخروط ماسه چگونه اجرا می شود؟
یکی از متداول ترین آزمایش های برجا برای ارزیابی تراکم خاک، «آزمایش مخروط ماسه» (Sand Cone Test) است.
این آزمایش مطابق با استانداردهای ASTM D1556 و AASHTO T191 اجرا می شود و اغلب برای تعیین چگالی لایه های مختلف زیرسازی در پروژه های راه سازی مورد استفاده قرار می گیرد.
آزمایش مخروط ماسه از دقت خوبی بهره می برد.
تجهیزات آزمایش مخروط ماسه عبارت هستند از:
مراحل آزمایش مخروط ماسه به ترتیب زیر اجرا می شوند:
پس از انجام مراحل بالا، چگالی خشک با استفاده از رابطه زیر به دست می آید:
دو آزمایشی که تا به اینجا به معرفی کردیم، متداول ترین و ساده ترین روش های تعیین ضریب تراکم خاک در آزمایشگاه و محل پروژه هستند.
معمولا برای تعیین نسبت تراکم خاک، روش آزمایشگاهی ترجیح داده می شود. در صورت عدم دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی، روش های برجا در اولویت قرار می گیرند. روش مخروط ماسه به دلیل سادگی، ایمنی و هزینه پایین از محبوبیت بالایی برخوردار است.
با این وجود، محدودیت هایی نظیر مدت اجرای بالا (30 دقیقه یا بیشتر)، نیاز به توقف ماشین آلات برای اجرا، عدم کاربرد در خاک های اشباع یا بسیار چسبنده و نیاز به بازیابی دقیق مواد حفاری شده، باعث ترجیح دادن روش های دیگر نظیر آزمایش بالن لاستیکی یا آزمایش هسته ای می شود.
پارامترهای موثر بر تراکم خاک و روش های تعیین آن ها، بخش مهمی از اصول مکانیک خاک را تشکیل می دهند.
مکانیک خاک، یکی از دروس تخصصی مهندسی عمران و پایه تمام پروژه های ژئوتکنیکی است.
آشنایی و تسلط بر روی مفاهمی این درس، مهارتی است که مدل سازی، تحلیل و طراحی پروژه های ژئوتکنیکی را برای مهندسان عمران ساده تر می کند.
آزمایش بالن لاستیکی چگونه اجرا می شود؟
«آزمایش بالن لاستیکی» (Rubber Balloon Test)، یکی از روش های تعیین تراکم خاک است که شباهت هایی به روش مخروط ماسه ای دارد.
با این تفاوت که در آزمایش بالن لاستیکی به جای ماسه از آب درون یک محفظه تحت فشار استفاده می شود. نحوه اجرای این آزمایش در استانداردهای ASTM D2167 و AASHTO T205 تشریح شده است.
از تجهیزات مورد نیاز برای اجرای آزمایش بالن لاستیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مراحل اجرای آزمایش بالن لاستیکی عبارت هستند از:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
