مقاله تحلیلی: تعیین چگالی خشک خاک در محل

از روش آزمایش تعویض ماسه برای تعیین چگالی خشک درجای خاک استفاده می شود. مراحل، مصالح، تجهیزات و مشخصات این آزمایش بر اساس استاندارد(IS 2720)  هند قسمت 28، تهیه‌شده است. این آزمایش مهم در پروژه های مختلف ساختمانی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

هدف از تعیین چگالی درجای خاک طبیعی، برآورد ظرفیت باربری خاک به‌منظور ارزیابی فشار روی لایه های زیرین، محاسبه نشست و تحلیل پایداری شیب طبیعی است. از این آزمایش برای تعیین چگالی در محل خاک فشرده به‌منظور مقایسه و میزان اختلاف آن با درجه تراکم تعیین‌شده، استفاده می شود.

دستگاه 

• استوانه ماسه 
• ظرف کالیبره کننده، قطر 100 و ارتفاع 150 میلی متر 
• ابزار برش و خاک‌برداری از خاک، مانند اسکریپر و کاردک 
• صفحه مسطح: 450 میلی متر مربع سطح، 9 میلی متر یا بیشتر ضخامت 
• ظرف فلزی برای جمع آوری خاک
• سینی فلزی، 300 میلی متر مربع و 40 میلی متر عمق با سوراخی به قطر 100 میلی متر در مرکز 
• ترازو با دقت 1 گرم 
• گرم‌کن
• دستگاه خشک‌کن

 تجهیزات آزمایش

مصالح

ماسه یکنواخت و تمیز که از الک 1 میلی متری عبور کند و در الک 600 میکرونی به مقدار کافی باقی بماند. ماسه باید عاری از مواد آلی باشد. ماسه باید در یک گرم‌کن خشک شود و برای مدت‌زمانی در انبار به‌طور مناسب نگهداری شود تا میزان آب آن با رطوبت جو به تعادل برسد.

کالیبراسیون 

1.ابعاد داخلی ظرف کالیبراسیون را اندازه‌گیری کرده و سپس حجم آن را محاسبه کنید. 

 2.استوانه را  با ماسه پر کنید. وزن سیلندر پرشده (M1) را تعیین کنید.

3.استوانه ماسه را به‌صورت عمودی بر روی ظرف کالیبراسیون قرار دهید. درب استوانه را باز کنید تا ماسه از آن خارج شود. زمانی که حرکت ماسه در سیلندر متوقف شد، درب را ببندید. 

4.استوانه ماسه را از داخل ظرف کالیبراسیون بلند کنید و با دقت بالا وزن کنید (M2).

5.استوانه ماسه را روی صفحه شیشه ای قرار دهید. درب را باز کنید و اجازه دهید ماسه از استوانه خارج شود. وقتی حرکت ماسه متوقف شد درب را ببندید و استوانه ماسه را با دقت خارج کنید. 

6.ماسه های روی صفحه شیشه ای را برداشته و وزن آن‌ها را تعیین کنید  (M3).

7. مرحله 3 تا 6 را دو بار دیگر تکرار کنید و میانگین وزن را ثبت کنید (میانگین M2 و M3)

8. چگالی خشک ماسه را همان‌طور که در جدول 1 نشان داده شده است، مشخص کنید.

جدول 1 - کالیبراسیون تراکم خشک ماسه

مراحل

1.حدود 450 میلی متر مربع از سطح توده خاک را در نظر بگیرید. با استفاده از ابزار اسکریپر، سطح را صاف کنید. 

2.سینی فلزی را روی سطح تراز شده قرار دهید. 

3.با استفاده از سوراخ مرکز سینی به‌عنوان یک الگو، سوراخی در وسط خاک حفر کنید. عمق سوراخ حفر شده باید حدود 150 میلی متر باشد. 

4.خاک های برداشته شده را در یک ظرف فلزی جمع‌آوری و جرم خاک (M) را تعیین کنید.

5.سینی فلزی را بردارید.

6.استوانه ماسه را تا 10 میلی متری بالای آن پر کنید. جرم آن (M1) را تعیین کنید. 

7.استوانه را مستقیماً روی سوراخ حفر شده قرار دهید. اجازه دهید با باز کردن درب، ماسه ها خارج شوند. زمانی که سوراخ کاملاً پر و حرکت ماسه متوقف شد، درب را ببندید.

8.استوانه را خارج کنید. جرم استوانه (M4) را تعیین کنید. 

 9.نمونه ای از خاک حفر شده تهیه کنید. مقدار آب آن را تعیین کنید. 

10.همان‌طور که در جدول 2 نشان داده شده است، چگالی خشک خاک را به دست آورید.

 شکل 2. مراحل آزمایش تعویض ماسه

جدول 2- مشاهدات و محاسبات مربوط به آزمایش چگالی خشک خاک

نتیجه گیری

چگالی خشک خاک را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: 

(مقدار رطوبت + 1) / چگالی حجمی = چگالی خشک

 منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.