خانه محصولات حساب کاربری ثبت نام

گزارش آزمایشگاه مکانیک خاک : آزمایش هیدرومتری Hydrometer Analysis (کد2520)

شناسه محصول و کد فایل : 2520

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 هیدرومتری Hydrometer Analysis (کد2520)

آزمایش هیدرومتری

Hydrometer Analysis

این آزمایش براساس اندازه گیری وزن مخصوص دانه های خاک معلق در آب می باشد و با گذشت زمان بتدریج که ذرات رسوب می کنند، از وزن مخصوص مایع کاسته می شود. مبنای آنالیز هیدرومتری این است که ذرات بزرگتر خاک زودتر از ذرات کوچک آن سقوط می کنند.

در ریزدانه ها ( رس و لای و ماسه خیلی ریز ) از دانه بندی به روش هیدرومتری استفاده می شود. این آزمایش براساس اندازه گیری وزن مخصوص دانه های خاک معلق در آب می باشدکه با گذشت زمان بتدریج که ذرات رسوب می کنند، از وزن مخصوص مایع کاسته می شود. این آزمایش بر اساس قانون استوکس بنا شده است. این قانون قطر یک کره را به زمان مورد نیاز برای سقوط کردن آن درون یک سیال با ویسکوزیته معلوم مرتبط می کند. مبنای آنالیز هیدرومتری این است که ذرات بزرگتر خاک زودتر از ذرات کوچک آن سقوط می کنند.مقدمه

تئوری آزمایش

تعیین قطر ذرات معلق خاک: طبق قانون استوکس، گلوله ای که در درون سیال ویسکوز حرکت می کند به توده ویژه کره و سیال و ریب ویسکوزیته مایع و قطر کره بستگی دارد:

از رابطه فوق می توان رابطه زیر را نتیجه گرفت:

با استفاده از رابطه فوق حداکثر قطر ذرات معلق در آب بر حسب میلیمتر بدست می آید که برای سهولت کار از رابطه زیر استغاده می شود:

مقدار زیر رادیکال میزان سقوط ذرات معلق در آب می باشد

نحوه قرائت چگالی سنج: چگالی سنج برای قرائت منیسک پایین تنظیم شده است ولی بدلیل کدر بودن مخلوط و مشکل بودن قرائت منیسک از بالاترین قسمت چسبندگی آب به ساقه چگالی سنج قرائت می شود(R) اختلاف دو قرائت بالا و پایین منیسک به عنوان در محاسبات قرار می گیرد بنابراین خواهیم داشت:

: قرائت تصحیح شده چگالی سنج

: قرائت انجام شده در محلول

: ضریب تصحیح

همچنین قرائت چگالی سنج باید از نظر درجه حرارت و غلظت ماده جداکننده نیز تصحیح گردد:

: قرائت تصحیح شده نهایی چگالی سنج

: ضریب تصحیح حرارتی

: ضریب تصحیح صفر

تعیین درصد ذرات معلق: درصد ذرات معلق مستقیماً بوسیله چگالی سنج 152H خوانده می شود که بوسیله رابطه زیر بدست می آید:

شرایط و وسایل مورد نیاز
ترازو : با دقت 01/0 گرم
دستگاه همزن : دستگاه هم زن می تواند با موتور الکتریکی کار کند . موتور، میله بهم زن و پره نوک آنرا با سرعت 1000 دور در دقیقه می چرخاند . دستگاه هم زن ممکن است با فشار هوا کار کند . در این حالت فشار هوا از زیر دستگاه به مخلوط نمونه و آب، وارد شده و آنرا به هم می زند.
چگالی سنج ( شامل دو نمونه 152H و 151H می باشد)
استوانه مدرج
محلول هگزا متافسفات سدیم
آب تمیز برای شستن چگالی سنج
کرنومتر
آون
الک 40#

شرح انجام آزمایش

ابتدا مقداری از خاک موردنظر را روی الک 200# ریخته و آنرا الک می کنیم تا gr 50 خاک عبوری از آنرا بدست بیاوریم. این خاک را داخل بوته چینی ریخته و cc125 محلول هگزامتافسفات سدیم را روی آن می ریزیم و با کاردک هم می زنیم. محلول استوکس جهت جدا کردن دانه های ریز از هم، از نظر چسبندگی و خنثی کردن بارهای الکتریکی بین آنهاست، سپس محلول را داخل لیوان فلزی می ریزیم وبا آبپاش درون کاسه را کاملاً آبپاشی می کنیم تا تمام محلول وارد لیوان شود و درون لیوان تا نصف آن، آب می ریزیم.

لیوان را داخل دستگاه مخلوط کن گذاشته و بمدت 3 دقیقه هم می زنیم. سپس دو استوانه مدرج را برمی داریم، محلول را از لیوان به درون استوانه می ریزیم و حجم آن را به cc 1000 می رسانیم. آب استفاده شده می تواند آب مقطر یا آب آشامیدنی باشد. دراستوانه دیگر که استوانه شاهد نام دارد، cc125 محلول ریخته و حجم آن را به cc1000 می رسانیم. چگالی سنج را درون استوانه شاهد گذاشته و ارتفاع آب را می خوانیم. ( چگالی سنج 152H از صفر تا 60 و 151H از 1 تا 030/1 مدرج شده اند).

چگالی سنج استفاده شده در این آزمایش از نوع 151H می باشد. روی استوانه که محلول و خاک دارد یک ورق لاستیکی گذاشته و یک دست را روی آن و دست دیگر را در ته استوانه قرار داده و 30 ثانیه آنرا تکان داده تا کاملاً مخلوط شود. سپس چگالی سنج را به آرامی از درون استوانه شاهد خارج کرده و درون استوانه دیگر قرار می دهیم، این عمل را در بازه های زمانی معین انجام داده و میزان فرورفتگی چگالی سنج را قرائت می کنیم.لازم به تذکر است که چگالی سنج 15 ثانیه مانده به زمان مورد نظر در داخل استوانه قرار داده می شود و بلافاصله بعد از قرائت دوباره آنرا به استوانه شاهد برمی گردانیم،همچنین در همین حین می توان دماسنج را وارد استوانه مخلوط کرده و دمای مخلوط را خواند. قرائت ها را در زمان های 1، 2، 5، 10، 20، 30، 40، 60 دقیقه و 24 ساعته انجام می دهیم. برای جلوگیری از چسبیدن احتمالی ذرات به بدنه هیدرومتر و تمیزی بدنه آن از استوانه شاهد استفاده می شود لذا بعد از قرائت 2 دقیقه هر بار هیدرومتر را بیرون آورده و 50 ثانیه مانده به قرائت بعدی آن را دوباره آن را به آرامی وارد استوانه می کنیم. در مدتی که هیدرومتر خارج از استوانه مخلوط است آن را در استوانه آب میگذاریم.

محاسبات

در صورتیکه به جای استوکس از آب استفاده شود نمودار دانه بندی در قسمت ریزدانه با توجه به رابطه نمودار دانه بندی به سمت پایین انحراف پیدا می کند یعنی درصد عبوری از الکهای ریزتر کمتر خواهد شدو این به این دلیل است که مایع استوکس باعث کاهش نیروی جاذبه بین ذرات شده و ذرات از یکدیگر جدا و سبکتر گردیده و دیر تر سقوط می کنندکه باعث می شود که نمودار دانه بندی را با درصد بیشتری از ذرات ریزدانه داشته باشیم

همچنین از آنجایی که از چگالی سنج 151H استفاده کرده ایم، باید (وزن مخصوص خاک) را بدست بیاوریم، که در اینجا 7/2 فرض می شود

زمان (min)	قرائت هیدرومتر	دما(درجه ی سانتی گراد)	تصحیح قرائت هیدرومتر(R)	طول موثر(cm)	قطر معادل(mm)	میزان ذرات کوچکتر از قطر معادل(گرم)
1	29	22.5	25	9.7	0.041	40.15
2	26	22.5	22	10.5	0.3	35.33
5	23	22.5	19	11.3	0.2	30.52
10	21	22.5	17	11.8	0.014	27.3
20	18.5	22.5	14.5	12.45	0.01	23.29
30	17	22.5	13	12.9	0.009	20.88
40	16	22.5	12	13.1	0.008	19.27
60	15.5	22.5	11.5	13.25	0.006	18.47
1440	11	22.5	7	14.4	0.001	11.24

اندازه الک یا قطر معادل(mm)	وزن ذرات با اندازه ی کوچکتر ازاندازه الک یا قطر معادل(گرم)	درصد وزنی ذرات با اندازه ی کوچکتر ازاندازه الک یا قطر معادل
4.75	1024.4	98.39
2.36	827.5	79.48
1.18	600.5	57.67
0.6	424	40.72
0.3	294.9	28.32
0.15	211.8	20.34
0.075	125.7	12.07
0.041	40.15	3.86
0.03	35.33	3.39
0.02	30.52	2.93
0.014	27.3	2.62
0.01	23.29	2.24
0.009	20.88	2.01
0.008	19.27	1.85
0.006	18.47	1.77
0.001	11.24	1.1