خانه محصولات حساب کاربری ثبت نام

گزارش آزمایشگاه مکانیک خاک : آزمایش تعیین درصد رطوبت بهینه خاک (کد1517)

شناسه محصول و کد فایل : 1517

نوع فایل :

پشتیبانی 09164470871

با یک خرید میتوانید 25 نقشه پلان جزییات و ... را بین 180560 نقشه به مدت 30 روز دانلود کنید

سفارش انجام نقشه کشی بهترین طراحی - کم ترین زمان و هزینه 09170547167

توضیحات محصول گزارش آزمایشگاه مکانیک خاک : آزمایش تعیین درصد رطوبت بهینه خاک (کد1517)

دانلود رایگان گزارش آزمایشگاه مکانیک خاک : آزمایش تعیین درصد رطوبت بهینه خاک به صورت فایل متنی

مقدمه

در بسیاری از سازه های خاکی مثل سدها ، دیوارهای حائل ، بزرگراهها ، فرودگاهها ، .... متراکم کردن خاک یک امر ضروری جهت بهبود مقاومت خاک می باشد تراکم بیشتر خاک باعث کاهش نشست های خاک در آینده ، افزایش مفاومت برشی ، کاهش نفوذپذیری ، بهبود خواص مکانیکی خاک ، کاهش قابلیت تورم خاک می گردد .

تئوری آزمایش

این آزمایش با افزایش تدریجی رطوبت خاک و تراکم آن نمودار دانسیته – رطوبت خاک را رسم می کند که بوسیله آن رطوبت بهینه و دانسیته بیشینه بدست می آید. در هر مرحله با اندازه گیری وزن خاک در یک حجم ثابت و بدست آوردن رطوبت خاک به محاسبه دانسیته آن پرداخته و منحنی مذکور را تا هنگامی که افت وزن رخ دهد ادامه می دهد. در این آزمایش می توان از روابط زیر استفاده کرد.

درصد آب بهینه

مقدار آبی است که به ازای آن ، خاک در اثر وارد آمدن انرژی ، تراکم بیشتری پیدا خواهد نمود که درصد بهینه آب بیشترین وزن مخصوص را خواهد داد .

آزمایش بنا به طریقه کوبندگی به دو طریق پروکتور معمولی وپروکتور اصلاح شده تقسیم می شود لازم به ذکر است پروکتور معمولی برای اجرای خاکریزها وپروکتور اصلاح شده برای لایه های زیر سازی جاده ها وبا کوبیدن خاکریز پشت پی ها مورد استفاده قرار می گیرد .

تراکم

عملی است که طی آن هوای خاک بیرون رانده می شود وباعث می شود دانه ها بهم نزدیک شوند ودرگیری بین آنها افزایش یابد

چند نکته :
علت استفاده از وزن مخصوص خشک به جای استفاده از وزن مخصوص طبیعی خاک این است که مقاومت خاک فشرده به اسکلت ذرات جامد یا وزن مخصوص خشک بستگی دارد.

دلیل این که وزن مخصوص خشک ابتدا با اضافه شدن در صد آب افزایش می یابد این است که وقتی خاک خشک است ذرات با هم اصطکاک دارند وتراکم مشکل است بااضافه کردن آب ذرات براحتی برروی هم می لغزند اما با اضافه شدن بیشتر آب ، خاک تقریبأ اشباع می شود آنگاه آب بر خاک قالب شده ووزن مخصوص خشک پایین می آید.

عوامل مؤثر در تراکم :
انرژی تراکم : هرچه انرژی تراکم بیشتر شود باطبع تراکم بیشتر می شود ووزن مخصوص بالاتر می رود ولی در صد رطوبت بهینه کمتر می شود . باافزایش انرژی تراکم وزن مخصوص افزوده می شود ولی این افزایش تاحد مشخص ادامه دارد وبعد از آن ثابت می ماند .

نوع خاک : هرچه خاک درشت تر باشد درصد رطوبت بهینه کمتر وتراکم بهتری صورت می گیرد چون ریز دانه ها سطح جانبی بیشتری دارند پس آب بیشتری نیاز است واین آب مانع از تراکم بهتر می شود

وسایل مورد نیاز

قالب تراکم - چکش – سینی - قوطی

الک نمره 4 و 8/3 - ترازو

تهیه نمونه آزمایش

نمونه گیری به دو صورت دست خورده و دست نخورده انجام می شود. در خاک دست خورده بافت خاک بهم می خورد و نمونه گیری با بیل و سوپاپ انجام می شود. نمونه های دست خورده تنها برای دانه بندی یا تعیین درصد رطوبت استفاده می شود. برای خاکهای درشت دانه که چسبندگی با جدار لوله ندارند نمونه برداری بصورت دست خورده صورت می گیرد.سپس قوطیهای خالی را وزن کرده و سپس مقداری خاک نمونه برداری شده را داخل آنها قرار می دهیم. پس از توزین، قوطیها را به مدت 24 ساعت با دمای ºc 5±110 می گذاریم، پس از این مدت قوطیهارا بیرون آورده و وزن می کنیم و توسط رابطه زیر درصد رطوبت خاک را بدست می آوریم.

شرح آزمایش :

خاکی را که از محل آورده ایم وداخل اون خشک کرده ایم از الک 8/3 و 4 عبور می دهیم مانده روی الک 8/3 ازروی الک 4 بر می داریم وزیرش می ریزیم سپس از این خاک به اندازه 3kg برمی داریم وحدود 3 درصد آب به آن اضافه می کنیم وخوب هم می زنیم تا مقدار آب به همه جای خاک برسد . قالب وکفی را که از قبل وزن کرده بودیم را برمی داریم سپس گردنی بالایی را به آن وصل می کنیم وخوب چرب می کنیم سپس اولین لایه از خاک را وارد قالب می کنیم بعد با چکش 25 ضربه به آن می زنیم تا متراکم شود طریقه ضربه زدن این طور است که هرجا چکش فرود آمد ضربه بعدی درجای دیگر زده شود بعد از 25 ضربه لایه بعدی را می ریزیم دوباره همین کاررا انجام می دهیم کلا تا 3 لایه خاک می ریزیم سپس گردنی را جدا می کنیم سپس با تیغه ازوسط سطح را صاف می کنیم( فقط می بایست مواظب باشیم که وقتی که گردنی را باز می کنیم حدود 1cm خاک بالاتر از قالب باشد ) سپس قالب را باخاک وزن می کنیم تفاضل این دو مقدار وزن خاک می باشد (m) سپس مقداری از این خاک را برمیداریم ودرصد رطوبت آنرا اندازه می گیریم این کاررا در چند مرحله انجام می دهیم ومشاهده می شود که وزن خاک داخل قالب تا چند مرحله زیاد شده وسپس دوباره کم می شود این بیانگر آنست که به ازای یک مقدار رطوبتی ، مقدار ماکزیمم می گردد که این مقدار رطوبت مقدار بهینه است که تخلخل در آن به حداقل مقدار خود می رسد

ذکر این نکته مهم است که در هر مرحله ما به میزان 2% الی 4% آب اضافه می کنیم نتایج به قرار زیر است :

محاسبات

جدول 1 – محاسبه رطوبت نمونه ها

مرحله	شماره ظرف	وزن ( gr )					درصد رطوبت	درصد رطوبت متوسط
مرحله	شماره ظرف	ظرف	کل، تر	کل، خشک	آب	خاک خشک	درصد رطوبت	درصد رطوبت متوسط
1	10	13.4	92	84.7	7.3	71.3	10.24	10.63
1	X	14.6	85	78.0	7	63.4	11.04	10.63
2	6e	13.3	196	61.0	135	47.7	283.02	252.79
2	2	13.2	149	55.3	93.7	42.1	222.57	252.79
3	16c	11.2	61.6	54.0	7.6	42.8	17.76	18.05
3	13e	12.2	45.1	40.0	5.1	27.8	18.35	18.05
4	1	14.2	66.1	57.0	9.1	42.8	21.26	20.97
4	4	12.1	51.2	44.5	6.7	32.4	20.68	20.97
5	T	45.7	124	109.8	14.2	64.1	22.15	22.29
5	8	45.7	103	92.5	10.5	46.8	22.44	22.29

وزن قالب : 4228 gr

حجم قالب : 944 cm³

جدول 2 – محاسبه دانسیته ظاهری و دانسیته خشک نمونه ها

مرحله	وزن			دانسیته ظاهری	دانسیته خشک
مرحله	آب اضافه شده	کل	خاک مرطوب	دانسیته ظاهری	دانسیته خشک
1	0	5838.0	1610	1.706	1.541
2	120	6061.6	1833	1.942	0.550
3	60	6177.0	1949	2.065	1.749
4	90	6188.0	1960	2.076	1.716
5	60	6112	1884	1.996	1.632

نمودار 1 – دانسیته بر حسب رطوبت خاک

تفسیر نتایج

با توجه به اینکه افزایش رطوبت در این آزمایش 2% الی 4% بوده نتیجه می گیریم که اعداد مربوط به رطوبت خاک در مرحله 2 نادرست می باشند که احتمالا ناشی از صفر نکردن ترازو بوده که اگر در حین آزمایش کمی به اعداد دقت می شد این اشتباه صورت نمی گرفت . لذا مرحله 2 حذف می شود.

افزایش دانسیته بر اساس افزایش رطوبت ناشی از آن است که علاوه بر اینکه هوا جای خود را به آب می دهد، یک لایه کم اصطکاک بین ذرات خاک ایجاد می کند که باعث می شود با انرژی ثابت تراکم بیشتری صورت پذیرد در نتیجه دانسیته بیشتری بدست می آید. اما پس از مدتی با افزایش آب علاوه بر شل شدن خاک، آب جای خاک را گرفته باعث می شود که دانسیته پایین آید. در این بین پیدا کردن حالت بهینه موجب رسیدن به حد اکثر تراکم با انرژی خاص می شود.

خطاهای موجود :

ضخامت لایه های خاک ریخته شده درداخل قالب باید تقریبأ هم اندازه باشند تاتوزیع انرژی تراکم درتمام لایه ها به صورت یکنواخت صورت گیرد.
ارتفاعی که چکش را رها می کنیم باید ثابت باشد چون اگر متغیر باشد مقدار انرژی که ازاین طریق منتقل می شود متفاوت خواهد بود
خطای دیگر امکان دارد که ضربه چکش به تمام جاهای خاک وارد نشود یعنی بعضی از مناطق کمتر تحت اثر ضربه قرار گرفته باشد
بالا بودن احتمالی دمای آون که باعث اکسیده شدن خاک و متصاعد شدن دی اکسید کربن و سوخته شدن خاک می شود.
خطای وزن کردن
تمیز نبودن قوطی ها
دست خورده بودن نمونه ها
اشتباه در خواندن وزن