محاسبه وزن مخصوص خاک در محل

محاسبه وزن مخصوص خاک در محل

مقدمه : وزن مخصوص خشک خاک عبارت از نسبت وزن مخصوص مرطوب خاک در محل به در صد رطوبت همان خاک به اضافه 1 است با تعیین وزن مخصوص خشک خاک می توان با انجام آزمایش تراکم (برای به دست آوردن نسبت کوبید گی) در آزمایشگاه میزان قابلیت کوبیدگی خاک را درمحل بدست آورد.

نسبت کوبیدگی از تقسیم وزن مخصوص خشک خاک در سایت به وزن مخصوص خشک ماکزیمم خاک در آزمایشگاه به دست می آید.

در راهسازی، فرودگاهها، سدهای خاکی، کانال ها، جاده های درجه 1 و2 وحتی در ساخت پی ابنیه های ساختمانی، بدلیل اینکه نیاز به بستری محکم می باشد انجام آزمایش میزان کوبیدگی الزامی می باشد طبق آیین نامه می بایست حداقل تراکم بسته به نوع پروژه ارضا گردد واگر خاکی این قدرت را نداشته باشد، خاک ضعیف تلقی شده واز محل خارج شده وبجای آن خاکی با قابلیت تراکم پذیری مقبول جایگزین می شود.

نکته ای که می بایست به آن توجه کرد این است که در آزمایشگاه برای انجام آزمایش تراکم می بایست همان انرژی که در محل به خاک وارد می گردد، در آزمایشگاه برای خاک مورد نظراعمال گردد. در این جا از روش مخروط ماسه ای استفاده شده است. منطق آزمایش بر مبنای استفاده از ماسه استاندارد و وزن مخصوص آن است.

منظور از ماسه استاندارد این است که دانه بندی آن یکنواخت باشد یعنی اندازه تمام ذرات آن یکسان بوده ومیزان ریز دانه در آن زیاد نباشد این ماسه باید از الک نمره 40 عبور کرده وروی نمره 50 باقی بماند.

ابزار:

1- دستگاه sand bottle 2- ماسه استاندارد (یکنواخت) 3- ترازو 4- شلف 5- چکش و قلم 6- کیسه پلاستیکی

7- oven

روش انجام:

تعیین وزن مخصوص ماسه:

ابتدا در آزمایشگاه یک ظرف استوانه ای با حجم و وزن مشخص را برمی داریم و آنرا پر از ماسه می کنیم سپس وزن آنرا اندازه می گیریم سپس وزن مخصوص خشک ماسه را بدست می آوریم. استوانه به قطر 15.12cm و ارتفاع 15.14cm می باشد.

=1.054kg V =2718.437 cm3 وزن ظرف = 5.405kg وزن ظرف + ماسه

تعیین وزن ماسه درون مخروط (حجم مخروط):

حال از بطری ماسه ای که انتهای آن به صورت قیف می باشد استفاده می کنیم به این صورت که در آن مقداری ماسه ریخته آنرا وزن می کنیم سپس آنرا در روی صفحه ای فلزی قرار می دهیم سپس پیچ را باز می کنیم تا کاملا قسمت مخروطی آن پر از خاک شود سپس پیچ را می بندیم آنراوزن می کنیم بدین ترتیب وزن خاک هم حجم مخروط بدست می آید.

W´1= 5.67 kg = وزن خاک وبطری ماسه ای

W´2= 5.2 kg = وزن خاک وبطری ماسه ای بعد از باز شدن پیچ

Wc = وزن خاک هم حجم مخروط بطری ماسه ای

Wc=W´1-W´2=5.67-5.2=0.47 kg

آزمایش در محل:

صفحه دستگاه را در محل قرار داده و داخل آن را بوسیله قلم و چکش حفر می کنیم عمق این چاله می بایست 2 برابر قطر سوراخ صفحه دستگاه باشد. خاک کنده شده را در داخل کیسه می ریزیم سنگ های درشتی را که از گودال خارج کرده ایم دوباره به گودال برمی گرد انیم و خاک بیرون آورده را وزن می کنیم (W2). سپس دستگاه را که مجددأ از ماسه پر کرده و وزن می کنیم (W1)، و روی صفحه و روی چاله قرار می دهیم دریچه دستگاه را باز می کنیم تا ماسه داخل حفره را پر کند پس از اینکه سطح ماسه درون دستگاه ثابت ماند، دریچه دستگاه را بسته ومجددأ دستگاه را وزن می کنیم. (W3)در محاسبه وزن ماسه ای که در چاله ریخته شده، باید به این نکته توجه داشت، وزن دستگاه وماسه داخل ظرف می باشد و حال آنکه ماسه ریخته شده قیف را نیز پر کرده است.

=6.21 kg W1 = وزن ظرف + ماسه

=3.345 kg W3= وزن ظرف + ماسه (بعد از باز شدن پیچ)

= 6.21 - 3.345 = 2.865 kg وزن ماسه خارج شده

=Wp = 2.865 - 0.47 = 2.395 kgوزن ماسه هم حجم چاله

حجم حفره

=W2=3660 gr وزن خاک بیرون آورده شده

حال می توان وزن مخصوص مرطوب خاک را بدست آورد:

مقداری از همین خاک بیرون آورده شده را برمی داریم ودر صد رطوبت آنرا اندازه می گیریم

=12.5 gr وزن ظرف خالی

= 69 gr وزن خاک مرطوب + ظرف

=65.5 gr وزن خاک خشک + ظرف

با استفاده از فرمول درصد رطوبت داریم:

حال که در صد رطوبت را بدست آوردیم می توان وزن مخصوص خشک را بدست آورد:

موارد خطا:

1- یکی از اشکالات این روش عدم امکان استفاده از آن برای سنگهای بزرگتر از 2 اینچ می باشد.

2- دور ریخته شدن برخی از خاک حفر شده باعث بروز خطا می گردد.

3- عد م یکنواختی رطوبت در خا ک و تغییر درصد رطوبت خاک هنگام کند ن زمین

4- باید اندازه دانه های ماسه یکنواخت بوده وماسه دارای دانه بندی یکسان باشد زیرا در صورت یکسان نبودن دانه بندی، وزن مخصوص ماسه در نقاط مختلف دارای مقدار یکسان نمی باشد.

5- حداقل عمق چاله ایجاد شده می بایست حداقل 1.5 برابر قطر صفحه باشد در غیر این صورت نتیجه خوبی نخواهیم داشت.

6- خطای د ستگاه اندا زه گیری و خطاهای انسانی