دانلود گزارش آزمایشگاه مکانیک خاک

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 7- شیشه که به عنوان میز کار میباشد روش انجام کار ابتدا مقداری خاک را از الک شماره 40 (قطر آن 425/0) عبور داده و از آن به مقدار 300 تا 500 گرم جدا کرده و به مدت 16 ساعت در مجاورت آب قرار داده تا کاملا رطوبت جذب کند.

برای این ما این کار را انجام میدهیم که تمام قسمتهای خاک رطوبت کافی جذب کند تا حدودی که بدست می آوریم صحیح باشد.

بعد از این خاک مرطوب را روی شیشه ریخته و با کاردک عمل خمیر گیری را انجام میدهیم تا کاملا همگن شود.

و داخل کاسه دستگاه کاساگرانده را پر کرده (به مقدار ) و بعد با شیار زن یک شیار روی خاک مرطوب ایجاد کرده و دستگاه را به برق میزنیم.

در هر بار کاسه دستگاه به مقدار یک سانتیمتر بالا رفته و در برگشت ضربه ای به خاک وارد میکند و هر ضربه معادل 1 تنش برشی به خاک وارد میکند.

باید سعی کنیم که تعداد ضربات ما بین 20 تا 30 ضربه باشد تا بتوان با 4 تا 5 نقطه منحنی روانی[3] را رسم کرد.

اگر رطوبت کم باشد باید آب به خاک اضافه کرده و مخلوط میکنیم و اگر رطوبت زیاد باشد باید آن را در oven قرار میدهیم و از اضافه کردن خاک به آن خودداری میکنیم.بعد از هر بار باید مقداری خاک نمونه ای را برداشته و درصد رطوبت آن را بدست آوریم.

سپس میتوان نموداری برای ا ین نقاط برازش دهیم و رطوبت n=25 را از آن پیدا کرد.

برای بدست آوردن حد خمیری نیز چنین عمل میکنیم که ابتدا خاک مرطوب را با دست و روی شیشه به صورت فتیله های در آورده تا ضخامت این فتیله ها به 3 میلیمتر باشد و نباید در حین این عمل این فتیله ترک بخورد پس تا زمانی این کار را ادامه میدهیم تا فتیلیه ای به ضخامت 3 میلیمتر در بیاید.سپس میتوان درصد رطوبت این فتیله را بدست آورد و به راحتی حد خمیری این خاک بدست می اید.

برای بدست آوردن حد انقباض نیز چنین عمل میکنیم که ابتدا رطوبت خاک مرطوب را بالا برده و آن را در یک قوطی ای که با روغن اندود شده است ریخته و بعد به مدت 24 ساعت در همین حالت قرار داده تا کاملا آب جذب این خاک شود وبعد از 24 ساعت مجموعه را وزن کرده و در ovenقرار داده تا به مدت 24 ساعت بماند و بعد از وقت مقرر آنرا بیرون آورده و وزن و حجم آنرا بدست می آوریم.

برای بدست آوردن حجم آن از دستگاه مخصوصی که در آزمایشگاه موجود میباشد استفاده میکنیم.

محاسبات: درصد رطوبت برای قوطی شماره 12 درصد رطوبت برای قوطی شماره22 درصد رطوبت برای قوطی شماره14 درصد رطوبت برای قوطی شماره23 در صد رطوبت برای حد انقباض از رابطه زیر بدست می اید: که در آن درصد رطوبت حد انقباض میباشد.

و به ترتیب حجم خاک مرطوب برای بدست آوردن حد انقباض و حجم خاک خشک بعد از بیرون آوردن از گرمکن میباشد.

نیز در واقع درصد رطوبت خاک مرطوب قبل از قرار دادن در oven میباشد.

پس با استفاده فرمول بالا درصد رطوبت حد انقباض عبارتند از: با استفاده از محاسبه درصد رطوبت فتیله حد انقباض نیز محاسبه میشود: نمودار Flow curve نمودار مربوط به حد انقباض با توجه نمودار flow curve میتوان درصد رطوبت حد روانی را به دست اورد که در این صورت این مقدار برابر 83/27 درصد خواهد بود.

آزمایشگاه مکانیک خاک و سنگ > آزمایشگاه دانه بندی 1-دانه بندی شماره استاندارد ASTM:D421, D422 هدف اصلی این آزمایش تعیین نحوه توزیع ذرات خاک با اندازه های بزرگتر از 75% میلیمتر به روش الک کردن جهت طبقه بندی خاکها می باشد.

2- هیدرومتری شماره استاندارد ASTM:D421, D422 هدف اصلی این آزمایش تعیین نحوه توزیع ذرات خاک کوچکتر از 75% میلیمتر ( لایه و روس ) به روش ته تنشینی در محلول استوکس و بوسیله هیدرومتر استاندارد می باشد.

3- هیدرومتری مضاعف ( دو گانه ) شماره استاندارد ASTM:D421 این نوع آزمایش در خاکهای رسی دارای خاصیت روانگرایی صورت می گیرد.

ابتدا یک آزمایش هیدرومتری ساده انجام می شود و سپس نمونه ای دیگر از همان خاک بدون هم زدن و مواد شیمیایی مخصوص آزمایش می شود.

درصد ذرات کوچکتر از 05/0 میلیمتر برای هر یک از نمونه ها تعیین شده و نسبت بین این دو مقدار بدست آورده است.

4- حدود اتربرگ شماره استاندارد ASTM:D423,D424,D427 هدف اصلی این آزمایش تعیین درصد رطوبت حد روانی و درصد رطوبت حد خمیری و درصد رطوبت حد انقباض خاکها می باشد .

میزان رطوبت در نقطه انتقال از جامد به نیمه جامد در نقطه انتقال از نیمه جامد به خمیری، حد خمیری و از خمیری به مایع ، حد روانی نامیده می شود .

حدود نامبرده ، به حدود اتربرگ معروف هستند.این آزمایش برای قسمت ریزدانه خاک ( کوچکتر از الک 40 ) انجام می شود و البته فقط ریزدانه بودن خاکها کافی نیست کلیه بلکه باید نوع ریزدانه که آیا مثلا"کوارتز خرد شده یا کانی های رسی است مشخص شود.

وقتی در خاکهای ریزدانه کانی های رسی ظاهر شود، با مرطوب کردن خاک حالت خمیری به خود می گیرد.

این خاصیت چسبندگی به علت آب جذب شده ای است که ذرات رس را احاطه کرده است و تغییر در میزان آب داخل مجموعه ، رفتار خاک را تغییر می دهد.

5- ارزش ماسه شماره استاندارد ASTM:D419 با آزمایش هم ارز ماسه می توان نسبت ماسه به ریزدانه ها ( اسپلت و رس ) در خاک را تعیین نمود.

این آزمایش بیشتر در حالت خاکهای دانه ای اهمیت دارد.

چون وجود ذرات ریز ممکن است در رفتار این نوع خاکها تاثیر بگذارد .

آزمایش برروی مصالح عبوری از الک نمره 4(mm 7/4 ) انجام می شود و نتایج را سریع بدست می دهد.

مقدار ارزش ماسه ، نسبت به ارتفاع کل خاک در استوانه استاندارد برای یک حجم معین خاک تعریف می شود.

این آزمایش بیشتر جهت تعیین مرغوبیت مصالح ( تمیزی ماسه ) مصرفی جهت راهسازی ، بتن سازی ، آسفالت و لایه های زهکشی کاربرد دارد.

6- پین هول شماره استاندارد ASTM:D647 آزمایش پین هول به دلیل مدلسازی مناسب نحوه فرسایش در سازه های آبی ، متداول ترین آزمایش جهت تعیین فرسایش ناشی از واگرایی در خاکهای رسی است که توسط شرارد در سال 1973 ابداع شد.

در این آزمایش خاصیت واگرایی ( از هم گسیختگی ، آب شستگی و فرسایش ) خاکهای رسی ، بطور کیفی و مستقیما" بوسیله عبور جریان آب از یک سوراخ کوچک ایجاد شده در نمونه آزمایش اندازه گیری می شود.

براساس توصیه استاندارد نتایج این آزمایش لازم است توسط آزمایشهای تکمیلی نظیر هیدرومتری مضاعف یا آزمایشهای شیمیایی کنترل شود.

7- تراکم خاک شماره استاندارد ASTM:D698-00a هدف این آزمایش تعیین حداکثر دانسیته خشک و درصد رطوبت بهینه می باشد.

خاکهایی که به عنوان خاکریز مهندسی و یا خاک فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرند جهت بهبود خواص مهندسی شان متراکم می شوند آزمایش تراکم اصولی را برای تعیین درصد تراکم و درصد رطوبتی که با آن می توان به خواص مهندسی مطلوب رسید فراهم می نماید.

8- تعیین نسبت باربری کالیفرنیا شماره استاندارد ASTM:D1883-99 این روش آزمایش برای بررسی مقاومت بالقوه بستر ، زیراساس و مصالح قشر اساس مشتمل بر مواد بازیافت شده مصرفی در راه سازی می باشد.مقدار C.B.R بدست آمده از این آزمایش مبنای چند روش طرح روسازی انعطاف پذیر می باشد.

9- تعیین درصد رطوبت خاک شماره استاندارد ASTM:D2216 هدف این آزمایش اندازه گیری میزان رطوبت موجود در خاکها می باشد.

روش های استاندارد 1- سه محوری سنگ و تعیین مدول الاستیسیته : شماره استاندارد ISRM , ASTM D: 2664 2- سرعت صوت و ثابت های الا ستیک دینا میکی : شماره استاندارد ASTM D : 2745 3- مقاومت فشاری تک محوری سنگ : شماره استاندارد ISRM , ASTM C :170 , ASTM D : 2938 4- برش مستقیم سنگ در صفحات ضعیف : شماره استاندارد ASTM D : 5607 , ISRM 5- آزمایش بار نقطه ای : شماره استاندارد ASRM , ASTM D: 5731 6-مقاومت کششی غیر مستقیم سنگ (برازیلین) : شماره استاندارد ISRM , ASTM D : 3967 7 – تشریح نظری و مکروسکوپی سنگ : شماره استاندارد ISRM 8 – تعیین درصد شکستگی مصالح سنگی : شماره استاندارد B.S.

812 9 – تعیین درصد خردشدگی در برابر فشار : شماره استاندارد B.S.

812 10 – تعیین اندیس تطویل و تورق مصالح سنگی : شماره استاندارد B.S.

812 11- تعیین میزان سختی سنگ به روش موس ( تعیین درجه شکستگی مصالح سنگی و تعین درجه سخت شدگی ) شماره استاندارد ISRM 12- تعیین افت مصالح سنگی و شن و ماسه در برابر یخبندان : 13-مقاومت در برابر سولفات های سدیم و منیزیم : 14-مقاومت در برابر سایش (به روش لوس آنجلس) شماره استاندارد ISRM , ASTM C:131,C:535 AASHTO T: 96 15- شاخص دوام , ابدیدگی (وارفتگی)سنگ : (دورابیلیتی) شماره استاندارد 4644 ASTM D آزمایشگاه دانه بندی > روش های استاندارد 1- دانه بندی : شماره استاندارد ASTM : D 421-58 , D 424-63 2-هیدرومتری : شماره استاندارد ASTM : D 3- هیدرومتری مضاعف ( دوگانه) : شماره استاندارد ASTM : D 4221 4- حدود آتربرگ شماره استاندارد 27-61 و D 422-59 , ASTM : D 423-66 5- ارزش ماسه شماره استاندارد ASTM : D 4647 6- پین هول: شماره استاندارد ASTM D: 4647 7- تراکم خاک : شماره استانداردASTM D : 698-70 8- تعیین نسبت باربری کالیفرنیا : شماره استاندارد ASTM D : 1883 , AASHTO T: 193 9- تعیین درصد رطوبت خاک : شماره استاندارد STM D : 2246-71 آزمایشگاه نشست > روش های استاندارد 1- تحکیم یکبعدی خاکها: شماره استاندارد ASTM : D 2435 2- رسل (Rowe cell) شماره استاندارد BS : 1377 3- مقاومت فشاری تک محوری خاکها : شماره استاندارد ASTM : D 2166 4- سه محوری در شرایط تحکیم نشده زهکشی نشده (UU) شماره استاندارد ASTM : D 285-87-4 5- سه محوری در شرایط تحکیم شده زهکشی نشده (Cu) شماره استاندارد ASTM : D 4767-88-7 6- سه محوری در شرایط تحکیم یافته زهکشی شده ( Cd) شماره استاندارد ASTM : D 7- آزمایش برش مستقیم شماره استاندارد ASTM : D 4829-88 8- تعیین پتانسیل تورم خاکهای ریزدانه شماره استاندارد ASTM : D 4829 - 88 آزمایشگاه مکانیک خاک و سنگ > آزمایشگاه نشست 1-تحکیم یکبعدی خاکها ، شماره استاندارد ASTM: D 2435 این آزمایش به منظور تعیین مقدار و شدت تحکیم خاکها، وقتی که خاک به طور جانبی محصور و در جهت عمودی زهکشی می گردد و تحت اثر بارگذاری با تنش کنترل شده افزایشی قرار گیرد ، بکار می رود.

این آزمایش عموما" بر روی نمونه های دست نخورده خاکهای ریزدانه که به طور طبیعی در آب رسوب کرده اند انجام می شود.

اطلاعات بدست آمده از آزمایش تحکیم برای تخمین مقدار و سرعت نشست جزئی و کلی سازه یا خاکریز بکار می رود.

2- رسل (Rowe cell) شماره استاندارد BS:1377 در استاندارد ASTM در مورد آزمایش رسل دستورالعملی موجود نمی باشد .

هدف این آزمایش ، ارزیابی و تعیین پارامترهای نشست تحکیمی و نفوذپذیری خاکهای درشت دانه دار و خاک مخلوط ) (Mix material می باشد.

3- مقاومت فشاری تک محوری خاکها : شماره استاندارد ASTM:D2166 این آزمایش شامل تعیین سریع مقاومت فشاری تقریبی خاک چسبنده در حالت دست خورده ، بازسازی شده یا متراکم شده تحت اثر بار محوری با کرنش کنترل شده می باشد.

براساس این آزمایش مقدار تقریبی مقاومت چسبندگی خاکها برحسب تنش های کل بدست می آید.

این آزمایش فقط برای خاکهای چسبنده ای که در ضمن بارگذاری ، آب از آنها خارج نخواهد شد ، قابل استفاده می باشد.

4-سه محوری در شرایط تحکیم نشده زهکشی نشده ASTM:D2850 این آزمایش برای تعیین خواص مقاومت زهکشی نشده و روابط تنش – کرنش خاکهای چسبنده اطلاعات لازم را ارائه می دهد.

در این آزمایش مقاومت فشاری خاک بر حسب تنش کل تعیین می گردد و در حین اعمال بار، اجازه جریان مایع از نمونه خاک یا به داخل آن داده نمی شود.

مقاومت سه محوری تحکیم نشده – زهکشی نشده در کارهای مهندسی ژئوتکنیک برای موقعیتهای طراحی خاص که در آنها فرض می شودبارها به سرعت اعمال می گردد تا زمان کافی برای محو فشار آب حفره ای ایجاد شده نباشد و همچنین تحکیم در ضمن دوره بارگذاری رخ ندهد کاربرد دارد.

انجام این آزمایش برروی نمونه های استوانه ای به قطر 5/1 اینچ و 6 اینچ امکان پذیر می باشد.

5- سه محوری در شرایط تحکیم شده زهکشی نشده (CU) ASTM:D4767 در این آزمایش، مقاومت برشی خاک چسبنده در حالت اشباع تحت شرایط تحکیم یافته زهکشی نشده اندازه گیری می شود.

این آزمایش مطابق شرایط صحرایی می باشد که در آن خاکهایی که به طور کامل تحت یک سری تنش ها تحکیم یافته اند تحت یک تغییر تنش بدون اینکه زمان کافی برای زهکشی در آن باشد قرار می گیرند.

مقاومت برشی حاصل از این آزمایش عموما" در تحلیل پایداری خاکریزها ، محاسبات فشار خاک و طراحی پی به کار می رود.

انجام این آزمایش برروی نمونه های استوانه ای به قطر 5/1 اینچ امکان پذیر می باشد.

6- سه محوری در شرایط تحکیم یافته زهکشی شده CD شماره استانداردBS:1377 در این آزمایش پارامترهای مقاومت برشی موثر نمونه های اشباع شده خاک تعیین می شود .

سرعت اعمال تنش انحرافی در این روش باید به حدی کم باشد که فشار منفذی ایجاد شده در اثر برش قابل صرفنظر کردن باشد لذا در شرایط یکسان جهت اطمینان از زهکشی کامل نمونه ، سرعت کرنش در این آزمایش به مراتب کمتر از سرعت کرنش در آزمایش تحکیم شده – زهکشی نشده روی نمونه مشابه می باشد.

به همین علت آزمایشهای CD در عمل بیشتر برروی خاکهای دانه ای انجام می گیرد.

نتایج این آزمایش جهت بررسی پایداری دراز مدت شیبها و زمین زیر ساختمانها کاربرد دارد.

7- آزمایش برش مستقیم شماره استاندارد ASTM:D3080 این آزمایش جهت تعیین پارامترهای برشی خاکها در شرایط تحکیم یافته – زهکشی شده انجام می شود.

در این آزمایش تغییر مکانها در داخل نمونه توزیع یکنواختی ندارند بنابراین با این آزمایش نمی توان روابط بین تنش – کرنش و یا هر کمینی مثل مدول ها که مربوط به تنش – کرنش می باشند را تعیین نمود.این آزمایش جهت حصول نسبتا" سریع خواص مقاومتی تحکیم یافته – زهکشی شده مناسب می باشد.

زیرا مسیرهای زهکشی کوتاه است و بدین وسیله اجازه می دهد فشارهای منفذی اضافی سریعتر از آزمایشهای زهکشی شده دیگر محور گردد.این آزمایش در دو نوع برش مستقیم کوچک با ابعاد ( cm 3*6*6 ) و برش مستقیم بزرگ با ابعاد ( cm 15*30*30 ) انجام می گیرد.

8- تعیین پتانسیل تورم خاکهای چسبنده شماره استاندارد ASTM:D4546 این آزمایش تعیین میزان تورم یا نشست خاکهای چسبنده نسبتا" دستخورده یا متراکم شده در آزمایشگاه را شامل می شود و جهت کنترل میزان تورم یا نشست تحت اعمال فشار قائم معلوم و یا کنترل میزان فشار قائم لازم برای ممانعت از تغییر حجم نمونه هایی که تحت بار محوری قرار گرفته اند بکار می رود.انتخاب روش آزمایش، بارگذاری و ترتیب غرقاب نمودن باید طوری باش که اثرات خیش شدگی و خشک شدگی و تغییر شرایط بازگذاری را تا حد امکان در زمان ساخت و پس از ساخت شبیه سازی نماید و درصد رطوبت و نسبت تخلخل اولین خاک باید نماینده خاک موجود در محل قبل از ساخت باشد.

9- تعیین چگالی ذرات جامد خاک (GS) شماره استاندارد ASTM:D4546 این آزمایش جهت تعیین چگالی ذرات جامد خاک عبوری از الک شماره 4 mm 57/4 انجام می شود.

اصطلاح ذرات جامد به کانی های معدنی اتلاق می شود که به طور طبیعی در خاک تشکیل شده و به آسانی در آب حل نمی شوند.

ذرات جامد خاکی که برای این آزمایشها استفاده می شوند نباید شامل موادی باشند که این روشها تغییر می یابند و نباید آلوده به موادی باشند که استفاده از این روشها را ممنوع می سازد.چگالی ذرات جامد خاک در محاسبه روابط خاکها مانند نسبت منافذ و درجه اشباع و نیز محاسبات آزمایش هیدرومتری و تحکیم استفاده می شود.

آزمایشگاه مکانیک خاک بازیابى تصاویر و رنگ‌ها در بسیاری از کارهای اجرایی، بخصوص در پروژه های بزرگ قبل از احداث سازه بر روی خاک باید وضعیت نهشت های زمین در زیر سازه مشخص شود.در واقع لازم است توانایی خاک برای تحمل بارهای وارده و قابلیت آن به عنوان یک مصالح در روبرو شدن با حالات و شرایط متفاوت مورد بررسی و ارزیابی قرار بگیرد.

بنابراین باید پارامترهای مکانیکی و مقاومتی خاک را بدست بیاوریم تا بتوانیم در مورد آن قضاوت داشته باشیم و در صورت لزوم مبادرت به اصلاح خاک یا طرح مورد اجرا بپردازیم.

آزمایشات انجام گرفته بر روی خاک به دو نوع کوچک مقیاس و بزرگ مقیاس تقسیم می شوند.

آزمایشات نوع اول با استفاده از نمونه های برداشت شده و در آزمایشگاه انجام میگیرند و حال آنکه گروه دوم در محل اجرا می شوند و نسبتا نتیج اطمینان بخش تری را ارائه می کنند و البته پرهزینه ترند.

دانشجویان مهندسی عمران در آزمایشگاه مکانیک خاک با هر دو گروه آزمایشات آشنا می شوند و بدین وسیله ارتباط مستقیمی با مطالب نظری بحث شده در دروسی نظیر مکانیک خاک، طراحی روسازی راه، پی سازی و ...

برقرار نموده و با دید بازتری مبادرت به طراحی می نمایند.

آزمایشگاه مکانیک خاک زیر نظر آقایان دکتر علی اکبر حشمتی رفسنجانی ، دکتر غیاثیان، دکتر کرمی و مهندس متین ارائه می شود.

برخی از آزمایشاتی که دانشجویان با آنها در این آزمایشگاه آشنا می شوند عبارتند از : تعیین درصد رطوبت خاک توده ویژه Gs - تعیین چگالی بخش جامد خاک بدست آوردن منحنی دانه بندی خاک به روش مکانیکی (روش الک) بدست آوردن منحنی دانه بندی خاک به روش هیدرومتری - برای خاک های رسی آزمایش حدود اتربرگ - شامل حد روانی، حد خمیری، و حد انقباض آزمایش تعیین ضریب نفوذپذیری خاک به روش هد ثابت آزمایش تعیین ضریب نفوذپذیری خاک به روش هد متغیر آزمایش تراکم استاندارد پروکتور - بدست آوردن منحنی هوای صفر - تعیین آب اپتیمم آزمایش تراکم پروکتور اصلاح شده تعیین وزن مخصوص صحرایی خاک به کمک مخروط ماسه - آشنایی با روش های معادل نظیر بادکنک پلاستیکی (ASTM,D-2167) و روش دانسیته سنج هسته ای آزمایش برش مستقیم بر روی ماسه آزمایش فشاری محصورنشده آزمایش تحکیم - تحکیم سنج های با حلقه ثابت و متحرک -روش گاریتم زمان - روش جذر زمان -تعیین ضریب تحکیم - تعیین فشار پیش تحکیمی و شاخص فشردگی آشنایی با آزمایش های سه محوری UU , CD , CU آزمایش دانسیته نسبی خاک های دانه ای آزمایش تعیین درصد ماسه (ارزش ماسه) تعیین نسبت باربری کالیفرنیا CBR در بسیاری از کارهای اجرایی، بخصوص در پروژه های بزرگ قبل از احداث سازه بر روی خاک باید وضعیت نهشت های زمین در زیر سازه مشخص شود.در واقع لازم است توانایی خاک برای تحمل بارهای وارده و قابلیت آن به عنوان یک مصالح در روبرو شدن با حالات و شرایط متفاوت مورد بررسی و ارزیابی قرار بگیرد.

برخی از آزمایشاتی که دانشجویان با آنها در این آزمایشگاه آشنا می شوند عبارتند از : تعیین درصد رطوبت خاک توده ویژه Gs - تعیین چگالی بخش جامد خاک بدست آوردن منحنی دانه بندی خاک به روش مکانیکی (روش الک) بدست آوردن منحنی دانه بندی خاک به روش هیدرومتری - برای خاک های رسی آزمایش حدود اتربرگ - شامل حد روانی، حد خمیری، و حد انقباض آزمایش تعیین ضریب نفوذپذیری خاک به روش هد ثابت آزمایش تعیین ضریب نفوذپذیری خاک به روش هد متغیر آزمایش تراکم استاندارد پروکتور - بدست آوردن منحنی هوای صفر - تعیین آب اپتیمم آزمایش تراکم پروکتور اصلاح شده تعیین وزن مخصوص صحرایی خاک به کمک مخروط ماسه - آشنایی با روش های معادل نظیر بادکنک پلاستیکی (ASTM,D-2167) و روش دانسیته سنج هسته ای آزمایش برش مستقیم بر روی ماسه آزمایش فشاری محصورنشده آزمایش تحکیم - تحکیم سنج های با حلقه ثابت و متحرک -روش گاریتم زمان - روش جذر زمان -تعیین ضریب تحکیم - تعیین فشار پیش تحکیمی و شاخص فشردگی آشنایی با آزمایش های سه محوری UU , CD , CU آزمایش دانسیته نسبی خاک های دانه ای آزمایش تعیین درصد ماسه (ارزش ماسه) تعیین نسبت باربری کالیفرنیا CBR مطالعات ژئوتکنیک و آزمایشگاه مکانیک خاک خاک به عنوان ساختگاه احداث سازه ها از یک طرف و به عنوان مصالح اصلی ساخت و ساز در پروژه های خاکی از سوی دیگر از اهمیت خاصی برخوردار است.

آیا میدانیم پی سازه ها را بر روی چه مصالحی قرار دهیم؟

آیا از خصوصیات و رفتار این مصالح مطلع هستیم؟

آیا سرمایه ای که هزینه ساخت و ساز می نمائیم دارای اساس استوار است؟

بررسی رفتار خاک و تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن با توجه به رفتار متغیر خاکها کاملاً ضروری است.

بنابراین بهتر است قبل از احداث هر سازه ای از ساختگاه آن اطمینان حاصل کرده و به مطالعات ژئوتکنیک اهمیت دهیم.

تعیین مقاومت مجاز خاک ، نشست ، ضرائب فشار جانبی و محرک ، طراحی و پیشنهاد پی های سطحی و عمیق ، دیوار حائل ، سازه های نگهبان ، سدهای خاکی و انجام آزمایشات فیزیکی و مکانیکی از قبیل : تعیین درصد رطوبت ، دانه بندی ، هیدرومتری ، وزن مخصوص دانه ها ، حدود اتربرگ ، تعیین تراکم نسبی ، طبقه بندی ، نفوذ پذیری ، تک محوری ، تحکیم ،CBR ، برش مستقیم ، سه محوری ، تورم خاک ، SPT ، آزمایشات شیمیایی خاک و ....

از جمله خدمات این شرکت در بخش ژئوتکنیک می باشد.

مقاومت فشاری بتن saman.hashemi نویسنده نتیجه گیری : مقاومت بتن به وسیله نسبت سیمان، ریز دانه و درشت دانه ، آب و افزودنی‌های متنوع کنترل می‌شود.

نسبت آب به سیمان فاکتور اصلی برای تشخیص مقاومت سیمان می‌باشد.

هرچقدر نسبت آب به سیمان کمتر باشد، مقاومت فشاری بتن افزایش می‌یابد.

یک مقدار حداقل آبی برای فرایند‌های شیمیایی سخت شدن بتن مورد نیاز است، آب اضافی کارآیی بتن را افزایش می‌دهد (سهولت جریان یافتن بتن) ولی مقاومت را کاهش می‌دهد.

مقدار کارآیی به وسیله آزمایش اسلامپ بدست می‌آید.

یک قالب فلزی به شکل مخروط ناقص با بتن تازه پر می شود ، سپس قالب بالا کشیده می‌شود فاصله بین بالای بتن و جای قبلی آن قبل از برداشتن قالب اندازه‌گیری می‌شود.

اسلامپ کمتر ، مخلوط محکمتر و کم کارآتری را ایجاد می‌کند.

در ساختن ساختمان اسلامپ 75 الی 100 میلیمتر معمول است.

تکان‌دادن مخلوط بتن کارآیی را بسیار زیاد بهبود می‌بخشد و حتی بتن خیلی سفت بدون اسلامپ هم می‌تواند ریخته شود.