انجمن تخصصی مهندسی آب

تراکم مقدمه : وقتی نمونه هایی از خاك مفروضی را در شرایط متساوي متراکم نماي یم ملاحظه میشود که تراکم حاصله بستگی به درصد آب دارد بطوریکه براي درصد آب معینی تراکم ماکزیممی حاصل می گردد که بنام درصد آب بهینه مشهور است. درصد آب بهینه مقدار آبی است که به ازاي آن خاك در اثر وارد آمدن انرژي تراکم بیشتري 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 براي اجراي خاکریزها وپروکتور اصلاح شده براي لایه هاي زیر سازي جاده ها وبا کوبیدن خاکریز پشت پی ها مورد استفاده قرار می گیرد. تراکم عملی است که طی آن هواي خاك بیرون رانده می شود وباعث می شود دانه ها بهم نزدیک شوند ودرگیري بین آنها افزایش یابد. وسایل مورد نیاز آزمایش : قالب معمولی و چکش سنگین 1. ترازو 2. گرمخانه (Oven). ظرف اندازه گیري درصد رطوبت 4. کولیس 5. بیلچه 6. کاردك 7. وغیره....8

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 براي انجام آزمایش استفاده می کنیم. حجم قالب cm روش آزمایشگاهی وزن چکش Kg ارتفاع سقوط cm تعداد لایه تعداد ضربه قطر قالب cm 10 944 25 0 2/5 آزمایش پروکتور proctor 15 21 56 5 45 4/5 آزمایش اصلاحی modified ابتدا رینگ بالاي دستگاه را جدا می کنیم و دستگاه را وزن می کنیم و حجم استوانه را بوسیله اندازه گیري قطر و ارتفاع استوانه با کولیس اندازه می گیریم. سپس مقدار کیلوگرم خاك ردشده از الک شماره 4 را تهیه می کنیم و و به آن معادل % وزن خاك 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 خاك تر متراکم شده حدودا یک سانتی متر بالاتر از قالب میانی پروکتور قرار گیرد. پس از کوبیده شدن رینگ بالایی باز می شود و برامدگی بوسیله کاردك مخصوص هموار و صاف می گردد. سپس وزن قالب پروکتور پر از خاك متراکم را بدست می آوریم و از آنجا وزن توده خاك درون قالب بدست میاید و با دانستن حجم قالب وزن مخصوص آن بدست می آید. پس از جدا کردن قسمت تحتانی قالب خاك کوبیده شده را از داخل قالب بیرون می آوریم و از قسمتهاي مختلف آن مقداري خاك براي بدست آوردن درصد رطوبت خاك بر می داریم و در داخل قوطی وزن مخصوصی که قبلا وزن کرده بودیم می ریزیم و مجددا آن را وزن می کنیم و بمدت 24 ساعت داخل اون می گذاریم. به خاك باقی مانده پس از خرد کردن مجددا 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 أي حاوي خاك تر از مرحله قبل کمتر گردد.

در طی انجام آزمایش اضافه کردن رطوبت جاي هوا را گرفته و خاك فشرده و متراکم می شود تاجایی که آب کام لا جاي هوا را می گیرد که به درصد رطوبت این حالت درصد رطوبت بهینه گفته می شود. پس از این حالت آب جاي ذرات خاك را می گیرد و باعث کاهش وزن مخصوص خاك تر می شود. درصد رطوبت بهینه درصد رطوبتی است که با کمترین مقدار انرژي می توانیم بیشترین بازدهی را بدست آوریم. وقتی خاك خشک است فشرده شدن ذرات آن به اصطکاك 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 خاك به حد اشباع رسیده و سپس γ کاهش کاهش خواهد یافت (چون آب جاي ذرات خاك را می گیرد). d : داده هاي آزمایش نتایج و محاسبات لازم W ظرف 5910 gr 2 d 15.2 V ظرف p h p 4 4 2 11.75 211 cm ٢ ١.٩۵ ١.٩ ١.٨۵ ١.٨ ١.٧۵ ٠.١٢ ٠.١ ٠.٠٨ ٠.٠۶ ٠.٠۴ ٠.٠٢ ٠ وزن خاک + ظرف وزن خاک متراکم شده در قالب وزن ظرف

5910 4064 9974 نمونھ 1 5910 4520 1040 نمونھ 2 5910 4540 10450 نمونھ 5910 470 10280 نمونھ 4 وزن ظرف تعیین رطوبت وزن ظرف تعیین رطوبت + کلوخھ وزن ظرف تعیین رطوبت بعد از آون 79 186.7 175.1 89.7 191.5 177.8 75 261 24.7 81.2 206.5 187.5 W% گامای W گامای d 0.06212 1.90708588 1.795527 0.07154 2.12106992 1.979459 0.100766 2.1045519 1.95429 0.09201 2.0506804 1.877896 براي محاسبه داریم : براي محاسبه منحنی 100 درصد اشباع داریم :

٢.٩ ٢.٧ ٢.۵ ٢.٣ ٢.١ ١.٩ ١.٧ ٠.١۵ ٠.١ ٠.٠۵ ٠ خطاها : خطا هاي دستگاههاي اندازه گیري مثل ترازو 1. خطاهاي انسانی مانند قراي ت 2. عدم یکنواخت بودن رطوبت در کل نمونه. یکنواخت متراکم نشدن ذرات بخصوص در کناره ها 4. ما مرحله به مرحله رطوبت اضافه کردیم و اندازه مشخصی نداشتیم 5.

محاسبه وزن مخصوص خاك در محل مقدمه : وزن مخصوص خشک خاك عبارت از نسبت وزن مخصوص مرطوب خاك در محل به در صد رطوبت همان خاك به اضافه 1 است با تعیین وزن مخصوص خشک خاك می توان با انجام آزمایش تراکم ) براي به د ست آوردن نسبت کوبید گی) در آزمایشگاه میزان قابلیت کوبیدگی خاك را درمحل بدست آورد. نسبت کوبید گی از تقسیم وزن مخصوص خشک خ كا در سایت به وزن مخصوص خشک ماکزیمم خاك در آزمایشگاه به د ست می آید. ابزار : درراهسازي فرودگاهها سدهاي خاکی کانال ها جاده هاي درجه 1 و 2 وحتی در ساخت پی ابنیه هاي ساختمانی بدلیل اینکه نیاز به بستري 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 خاك ضعیف تلقی شده واز محل خارج شده وبجاي آن خاکی با قابلیت تراکم پذیري مقبول جایگزین می شود. نکته اي که می بایست به آن توجه کرد این است که در آزمایشگاه براي انجام آزمایش تراکم می بایست همان انرژي که در محل به خاك وارد می گردد در آزمایشگاه براي خاك مورد نظراعمال گردد. در این جا از روش مخروط ماسه اي استفاده شده است. منطق آزمایش بر مبناي استفاده از ماسه استاندارد و وزن مخصوص آن است. منظور از ماسه استاندارد این است که دانه بندي 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 وروي نمره 50 باقی بماند. 4- چکش و بیلچه 5- کیسه پلاستیکی - ترازو 2- ماسه استاندارد ) یکنواخت ( -1 دستگاه sand bottle oven -6 روش انجام : تعیین وزن مخصوص ماسه: ابتدا در آزمایشگاه یک ظرف استوانه اي 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 101.45 میلیمتر و ارتفاع 116.8 میلیمتر می باشد. * 10-4 9.4 V 20 gr وزن ظرف 4660 gr وزن ظرف + ماسه

g W V 1.4 9.4*0.0001 sand d sand 1.42 gr / cm آزمایش در محل : صفحه دستگاه را در محل قرار داده وداخل آن را بوسیله قلم وچکش حفر می کنیم عمق این چاله می بایست حدودا 15 سانتی متر باشد. خاك کنده شده را در داخل کیسه می ریزیم سنگ هاي درشتی را که از گودال خارج کرده ایم دوباره به گودال برمی گرد انیم و خاك بیرون آورده را وزن می کنیم. سپس دستگاه را که مجددأ از ماسه پر کرده و وزن می کنیم و روي صفحه و روي 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.در محاسبه وزن ماسه اي که در چاله ریخته شده باید به این نکته توجه داشت وزن دستگاه وماسه داخل ظرف می باشد وحال آنکه ماسه ریخته شده قیف را نیز پر کرده است. حجم گودال. 1074.6 وزن ظرف + ماسه براي گودال (قیف دار) 8105 گرم وزن ظرف با ماسه بعد از ریختن در گودال ) مانده بعد از خالی شدن در گودال ( 4050 گرم وزن خاك برداشته شده از داخل گودال 476.5 گرم وزن ماسه داخل قیف 4050 2529 1526 گرم -1-2 - -4 حال می توان وزن مخصوص مرطوب خاك را بدست آورد : g W V 476.5 1074.6 wet.2gr / cm مقداري از همین خاك بیرون آورده شده را برمی داریم ودر صد رطوبت آنرا اندازه می گیریم

116 gr وزن ظرف خالی 269 gr وزن خاك مرطوب + ظرف 258 gr وزن خاك خشک + ظرف با استفاده از فرمول درصد رطوبت داریم: w 269-29.18 29.18-116 100 24% حال که در صد رطوبت را بدست آوردیم می توان وزن مخصوص خشک را بدست آورد : g g wet.2 1+ w 1+ 0.24 d 2.60 gr cm موارد خطا: 1- یکی از اشکالات این روش عدم امکان استفاده از آن براي سنگهاي بزرگتر از 2 اینچ می باشد. 2- دور ریخته شدن برخی از خاك حفر شده باعث بروز خطا می گردد. - عد م یکنواختی رطوبت در خا ك و تغییر درصد رطوبت خاك هنگام کند ن زمین 4- باید اندازه دانه هاي ماسه یکنواخت بوده وماسه داراي دانه بندي یکسان باشد زیرا در صورت یکسان نبودن دانه بندي وزن مخصوص ماسه در نقاط مختلف داراي مقدار یکسان نمی باشد. 5- خطاي د ستگاه اندا زه گیري و خطاهاي انسانی