آزمایش تراکم
مقدمه :
وقتی نمونه هایی از خاک مفروضی را در شرایط متساوی متراکم نمائیم ملاحظه می شود که تراکم حاصله بستگی به درصد آب دارد بطوریکه برای درصد آب معینی تراکم ماکزیممی حاصل می گردد که بنام درصد آب بهینه مشهور است. 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 .
وسایل مورد نیاز آزمایش :
قالب پراکتور معمولی و چکش 5/4 پوندی
ترازو
گرمخانه (Oven)
ظرف اندازه گیری درصد رطوبت
الکهای ⅜” و No.4
کولیس
تشک
آبپاش
بیلچه
جک
کاردک
روغن و…
روش آزمایش :
آزمایش تراکم به دو روش صورت می گیرد.
1- روش اصلاح شده.
2- روش اصلاح نشده (معمولی).
که در اینجا از روش معمولی برای انجام آزمایش استفاده می کنیم.
روش آزمایشگاهی
وزن چکش
Kg
ارتفاع سقوط
cm
تعداد لایه
تعداد ضربه
حجم قالب
cm3
قطر قالب
cm
آزمایش پروکتور proctor
5/2
30
3
25
944
10
آزمایش اصلاحی modified
5/4
45
5
55
2133
15
ابتدا رینگ بالای دستگاه را جدا می کنیم و دستگاه را وزن می کنیم و حجم استوانه را بوسیله اندازه گیری قطر و ارتفاع استوانه با کولیس اندازه می گیریم.
سپس مقدار 3 کیلوگرم خاک ردشده از الک شماره 4 را تهیه می کنیم و و به آن معادل 3% وزن خاک آب اضافه می کنیم (90 سی سی) و خوب آنها را باهم مخلوط می کنیم و مخلوط بدست آمده را در داخل قالب پروکتور در سه لایه که در هر لایه 25 ضربه چکش به آن وارد کرده ایم می ریزیم. باید ارتفاع خاک تر متراکم شده حدوداً یک سانتی متر بالاتر از قالب میانی پروکتور قرار گیرد. پس از کوبیده شدن رینگ بالایی باز می شود و برامدگی بوسیله کاردک مخصوص هموار و صاف می گردد. سپس وزن قالب پروکتور پر از خاک متراکم را بدست می آوریم و از آنجا وزن توده خاک درون قالب بدست میاید و با دانستن حجم قالب وزن مخصوص آن بدست می آید.
پس از جدا کردن قسمت تحتانی قالب، خاک کوبیده شده را از داخل قالب بیرون می آوریم و از قسمتهای مختلف آن مقداری خاک برای بدست آوردن درصد رطوبت خاک بر می داریم و در داخل قوطی وزن مخصوصی که قبلاً وزن کرده بودیم می ریزیم و مجدداً آن را وزن می کنیم و بمدت 24 ساعت داخل اون می گذاریم.
به خاک باقی مانده پس از خرد کردن مجدداً 90 سی سی آب اضافه می شود و دوباره مراحل بالا را تکرار می کنیم و این عمل را آنقدر انجام می دهیم که وزن قالب استوانه أی حاوی خاک تر از مرحله قبل کمتر گردد.
در طی انجام آزمایش اضافه کردن رطوبت جای هوا را گرفته و خاک فشرده و متراکم می شود تاجایی که آب کاملاً جای هوا را می گیرد که به درصد رطوبت این حالت درصد رطوبت بهینه گفته می شود. پس از این حالت آب جای ذرات خاک را می گیرد و باعث کاهش وزن مخصوص خاک تر می شود.
درصد رطوبت بهینه درصد رطوبتی است که با کمترین مقدار انرژی می توانیم بیشترین بازدهی را بدست آوریم.
وقتی خاک خشک است فشرده شدن ذرات آن به اصطکاک بین ذرات آن زیاد است که با اضافه کردن آب نوار نازکی دور ذرات قرار می گیرد و عمل غلطیدن را ساده تر کرده و با اضافه کردن بیشتر آب خاک به حد اشباع رسیده و سپس γd کاهش کاهش خواهد یافت (چون آب جای ذرات خاک را می گیرد).
وزن مخصوص
درصد رطوبت
*** همان گونه که ملاحظه می شود وزن مخصوص های بدست آمده بزرگتر از حد معمول می باشند . علت این امر خطاهای موجود در آزمایش می باشد .
سئوال : در عمل برای ایجاد تراکم بین 90 تا 95 درصد رطوبت بهینه حاصله از آزمایشها را به خاک می زنند . علت را توضیح دهید .
خطاها :
< >خطا های دستگاههای اندازه گیری مثل ترازوخطاهای انسانی مانند قرائتعدم یکنواخت بودن رطوبت در کل نمونهیکنواخت متراکم نشدن ذرات بخصوص در کناره ها و …