مقدمه :
هدف آزمایش :
جداسازی دانه های در اندازه های مختلف که هر بخش بصورت درصدی از کل نمونه بیان می شود . نتایج مربوط به دانه بندی در مسائلی همچون میزان نفوذپزیری در خاک، موئینگی، طراحی فیلتر و زهکش، احداث سد های خاکی و... استفاده می شود .
تئوری آزمایش :
مانده روی الک 200 شن و ماسه
عبوری از الک 200 رس و سیلت
D>4.75mm ذرات درشت دانه
2- 4.75mm ماسه درشت
ASTM
0.425-2mm ماسه متوسط
0.075mm-0.425mm ماسه ریز درشت دانه
وسایل مورد نیاز انجام ازمایش
1.کیسه ی الک استاندارد
2.ترازو
3.تکان دهنده (Shaker )
4.فرچه برای تمیز کردن
مراحل انجام ازمایش :
برای انجام ازمایش یک نمونه 2.5 kg را برداشته و بروی ظرفهای الک استاندارد که شامل الک هایی به شماره های 4 ،8 ،16 ،30 ،40 ،50 ،100 ،200 و در نهایت دارای یک سینی است و ریزیم . این ظرف ها با مدت 5 دقیقه تکان می دهیم تا نمونه به طور کامل در بین الک ها قرار گیرد . پس از اتمام کار هر کدام از الک ها را جدا کرده و توسط ترازو ، نمونه خاک قرار گرفته در ان را وزن کرده ودر جدول زیر یادداشت می کنیم .
نحوه ی انجام ازمایش :
نمونه به میزان 150 تا 200 gr تهیه شده از الک عبوری 40 اماده می کنیم . سپس مقداری اب به نمونه افزوده و پس از یکنواخت سازی رطوبت در تمامی نقاط نمونه ، ان را فنجان قرار می دهیم . با استفاده از شیار کش ، شیاری را در ان ایجاد می کنیم . دستک دستگاه را با سرعتی معادل 2 ضربه در ثانیه می چرخانیم تا زمانیکه شیار در طول 13mm بسته شود وتعداد ضربات را یادداشت می کنیم . ( میزان رطوبت باید به گونه ای باشد که شیار در ضربات بین 15-35 ضربه بسته شود ) سپس قسمتی از خاک را برداشته و برای انجام ازمایش تعیین درصد رطوبت ان را در خاک اوون قرار می دهیم . مجددا فنجان را تمیز کرده ، رطوبت خاک را افزایش داده و مراحل بالا را تکرار می کنیم . نمونه های قرار داده در داخل اوون را پس از 24 ساعت بیرون اورده و ان را وزن می کنیم و سپس جدول زیر را کامل می کنیم . محاسبات ازمایش :
حد روانی درصد رطوبتی است که شیار در 25 ضربه بسته می شود و همچنین حد روانی را در هر کدام از مراحل انجام ازمایش از فرمول زیر بدست می آوریم:
حد خمیری :
وسایل مورد نیاز انجام ازمایش :
1.کاردک
2.شیشه سطح
3.شیشه تعیین درصد رطوبت
4.بطری اب
مراحل انجام ازمایش :
یک نمونه خاک گذری از الک شماره 40 را انتخاب کرده . به ان مقدار اب اضافه کرده به صورتیکه رطوبت در تمام سطح نمونه پخش شده باشد . سپس ان را به روی شیشه به صورت فیتیله در می اوریم . در صورتی که خاک در ضخامت فیتیله ای 3.2mm ترک خورده و یا خرو شده رطوبت خاک در حد خمیری است . سپس ان را در داخل اوون قرار داده و پس از 24 ساعت ان را بیرون می اوریم و وزن
می کنیم . سپس با توجه به رابطه زیر PL بدست می اید :
مکانیک خاک عمران
1-1 – تاریخچ
آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک : از سال 1368 فعالیت خود را در امور کنترل کیفی و بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاکها و مصالح ساختمانی و نیز امور ژئوتکنیک آغاز نموده و اکنون با بیش از 17 سال تجربه در امور مربوطه با نبروهای متخصص و مجرب در محل پروژه های عمرانی در سطح استان فارس و استانهای هم جوار، در حال ارائه خدمات می باشد. بطور کلی عرضه خدمات مهندسی در بخشهای احداث و نگهداری راه، ژئوتکنیک ، مکانیک خاک ، مکانیک سنگ و بتن ، آسفالت ، کنترل کیفیت سازه ها و مصالح ساختمانی، از زمینه های فعالیت این آزمایشگاه می باشد.
1-2- اهم اهداف و وظایف
اهم اهداف:
* ارتقا جایگاه سازمانی سازمان عمران
*افزایش بهره وری
*کاهش زمان چرخه تحویل خدمات به مشتریان
*افزایش رضایت مندی مشتریان و کاهش شکایات مشتریان
*توسعه تحقیقات و پژوهش در زمینه های فعالیت سازمان
اهم وظایف:
*بررسی و تعیین خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی خاکها . مصالح ساختمانی
*انجام کلیه آزمایشات طبقه بندی و مهندسی خاک و سنگ.
*کنترل مصالح و مواد و تطبیق آنها با مشخصات فنی پروژه ها.
*تهیه و ارائه طرح های اختلاط آسفالت و بتن.
*حفاری و نمونه برداری خاک و سنگ و تهیه گزارش ژئوتکنیک .
*عرضه خدمات مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک.
*طرح، مطالعه و نظارت بر پروژه های راهسازی و بهسازی طبق ضوابط سازمان برنامه و بودجه.
3- اهم سوابق اجرائی
آزمایشگاه فنی مکانیک خاک سازمان عمران شیراز، در راستای اهداف سازمانی نه تنها در اکثر پروژ ه های عمرانی مربوط به شهرداری شیراز، اهم از مناطق هشت گانه و سازمانهای و موسسات وابسته به آن، بلکه در سایر پروزهای عمرانی مربوط به دیگر بخشهای دولتی و غیر دولتی نیز مشعول ارائه خدمات می باشد.
تجهیزات
4- تجهیزات آزمایشگاهی
آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک سازمان عمران با داشتن ابزار و وسایل آزمایشگاهی پیشرفته، قادر به انجام کلیه آزمایشات مورد نیاز پروژه های عمرانی، مطابق با استانداردهای مربوطه می باشد.
Light Drop Weight Tester
* دستگاهی مدرن ساخت شرکت ZORN آلمان، برای آزمایش تعیین توان باربری دینامیک Evd در خصوص لایه های مصالح راه سازی
Ultrasonic Pulse Velocity Tester
* دستگاه اولتراسونیک بتن در رابطه با آزمایش کنترل کیفیت بتن
* دستگاه استراکشن آسفالت
* دستگاه لس آنجلس
* دستگاهبرش مستقیم
* دستگاهتحکیم
* دستگاهسی . بی . آر
* اون های برقی
* نفوذ پذیری با بارافتان و ثابت
* ترازوی دستی با حساسیت 1/0 گرم
* ترازوی دیجیتالی برقی
* سیستم های رایانه ای (جهت ارائه گزارشات آزمایشگاهی دقیق)
گزارش سوم عملیات مکانیک
هدف آزمایش :بدست آوردن حدود آتربرگ
بحث:
وقتی کانیهای رسی در خاکهای ریز دانه وجود داشته باشد خاک میتواند با وجود مقداری رطوبت بدون خرد شدن به صورت خمیری در اید.این حالت چسبندگی ناشی از آب جذب شده در پیرامون ذرات رس است. در ابتدای دهه 1990 یک دانشمند سوئدی به نام آتربرگ روسی را برای توصیف حساسیت خاکهای ریز دانه در ارتباط با تغییر درصد رطوبت آنها ابداع کرد. در درصد رطوبت بسیار کم خاک شبیه به یک جسم سفت(جامد) رفتار میکند.وقتی درصد رطوبت بسیار زیاد است خاک و آب شبیه یک مایع به حرکت در می ایند.بنابراین بر اساس یک اصل قراردادی بسته به درصد رطوبت طبیعت و رفتار خاک میتواند به چهار حالت مهم تقسیم شود که عبارتنداز :سفت(جامد) و نیمه سفت(نیمه جامد) و خمیر(پلاستیک) و مایع(روان) میباشد درصد رطوبتی که در آن درصد رطوبت حالت سفت به نیمه سفت تبدیل میشود را حد انقباض مینامند.در صد رطوبتی که در آن نقطه خاک از حالت نیمه سفت به حالت خمیر در می اید را حد خمیری می گویند و به درصد رطوبتی که از حالت خمیری به حالت مایع یا روان تبدیل میشود حد مایع یا روانی اطلاق میشود.
در بخشهای گذشته برای توضیح فیزیکی حالتهای یک لایه درشت دانه از روابطی مانند و و ... استفاده کردیم که میتوانستیم خاکهای بزرگ دانه را دسته بندی کنیم.ولی این معیارها برای خاکهای ریز دانه کافی نیست. برای رسها و سیلتها دسته بندی معمول حاصل از ویزگیهای مهندسی مربوط به تغییر شرایط رطوبتی میباشد. به طور مرسوم این خصوصیات با میزان سفتی[1] توضیح داده میشود. حال روش تجربی آتربرگ[2] بیشتر برای خاک های چسبنده کاربرد دارد.
وقتی که خاکی چسبنده با مقدار زیادی آب مخلوط میشود به یک حالت روانی یا مایع گونه در می اید و مانند یک سیال غلیظ مانند جریان می یابد.زمانی که این سیال غلیظ به تدریج خشک شود و رطوبت خود را از دست دهد به یک حالت خمیری یا پلاستیک میرسد.
با کاهش بیشتر رطوبت خاک به یک حالت نیمه جامد و بعد به حالت کاملا جامد میرسد.
وسایل آزمایش
1- دستگاه حد روانی کاساگرانده
2- شیار کش
3- کاردک
4- گرمکن
5- ترازو با دقت 01/0 گرم
6- دستمال برای پاک کردن کاسه دستگاه
7- شیشه که به عنوان میز کار میباشد