آزمایش تراکم خاک

آزمایش تراکم خاک

آزمایش تراکم خاک نوعی آزمایش خاک برای به دست آوردن رطوبت بهینه ω  و وزن مخصوص ماکزیمم γ_max  است.

رطوبت بهینه برای یک نمونه خاک رطوبتی است که در آن می توان نهایت استفاده از مصالح  را به عمل آورد.

در صورت متفاوت بودن نمونه خاک درصد رطوبت نیز تغییر خواهد کرد.

افزایش دانسیته براساس افزایش رطوبت ناشی از آن است که علاوه بر اینکه هوا جای خود را به آب می دهد، یک لایه کم اصطکاک بین ذرات خاک ایجاد می کند.

به این ترتیب با انرژی ثابت تراکم بیشتری به وجود آمده در نتیجه دانسیته بیشتری به دست می آید.

کاربرد آزمایش تراکم خاک

کاربرد آزمایش تراکم خاک برای ساخت و اجرای بزرگراه ها، فرودگاه ها و سازه های دیگر است.

متراکم کردن خاک یک امر ضروری برای بهبود مقاومت خاک است.

تراکم خصوصیات مقاومتی خاک را افزایش می دهد و در نتیجه ظرفیت تحمل شالوده های ساخته شده روی آن افزایش می یابد.

کاربرد آزمایش تراکم خاک مهم است، چون تراکم خاک میزان نشت نامطلوب را کاهش و پایداری شیب خاکریزها را افزایش می دهد.

عوامل موثر در آزمایش تراکم خاک

عوامل موثر در آزمایش تراکم خاک شامل درجه تراکم یک خاک می شود و آن را برحسب وزن واحد حجم خشک اندازه گیری می کنند.

نوع خاک، توزیع اندازه ذرات، شکل دانه های خاک، چگالی ویژه ذرات جامد و مقدار و نوع کانی های رس موجود در خاک نیز تاثیرگذارند.

انرژی تراکم یکی دیگر از عوامل موثر در آزمایش تراکم خاک است، اگر انرژی تراکم بر واحد حجم یک خاک تغییر کند، منحنی رطوبت وزن واحد نیز تغییر خواهد کرد.

خاک های غیرچسبنده از ذرات درشت دانه و کروی شکل تشکیل می شوند و درجه تراکم آن ها به طرز قرار گرفتن ذرات در کنار یکدیگر وابسته است.

انواع آزمایش تراکم خاک

آزمایش تراکم خاک به روش پروکتور استاندارد (تراکم دستی)

در آزمایش تراکم خاک به روش پروکتور استاندارد از چکشی به وزن ۵.۵ پوند، ارتفاع سقوط ۱۳ اینچ (یک فوت)، تعداد ۵۶ ضربه در سه لایه تراکم و یک قالب با قطر ۶ اینچ استفاده می شود.

آزمایش تراکم خاک به روش پروکتور اصلاح شده (تراکم پیشرفته)

در آزمایش تراکم خاک به روش پروکتور اصلاح شده از چکشی به وزن ۱۰ پوند، ارتفاع سقوط ۱۸ اینچ (یک و نیم فوت)، تعداد ۲۵ ضربه در پنج لایه تراکم و یک قالب با قطر ۴ اینچ استفاده می شود.

روش های ایجاد تراکم در خاک

برای ایجاد تراکم روش های ایجاد تراکم در خاک مختلف است. روش استاتیکی، ضربه ای، ارتعاشی، گردشی و غلتکی از رایج ترین روش هاست.

تراکم استاتیکی

که مقداری تنش به آرامی به خاک وارد شده و سپس رها می شود.

تراکم ضربه ای

که فرآیند تراکم با ضربه همراه خواهد بود، طوری که جرم سنگینی روی سطح خاک، ضربه وارد می کند.

تراکم ارتعاشی

که با اعمال تنش ارتعاشی بر خاک همراه است. تکرار اعمال تنش توسط صفحه یا پتک بر خاک، ذرات آن را مرتب و کنار یکدیگر قرار می دهد.

تراکم گردشی

در آزمایشگاه انجام می شود، هنگامی که خاک در حال حرکت چرخشی حول محور اعمال فشار است، فشار استاتیکی در یک جهت مداوم به خاک وارد می شود.

تراکم غلتکی

جرمی استوانه ای روی خاک می غلتد. این نوع از تراکم به شرایط خاک و میزان بار وارده از سوی غلتک بستگی دارد.

تجهیزات مورد نیاز آزمایش تراکم خاک

تجهیزات مورد نیاز آزمایش تراکم خاک شامل مواردی ازجمله الک ۴.۳ اینچ، چکش پروکتور و قالب با ارتفاع ۴.۶ اینچ  می شود.

سر قالب با ارتفاع ۲.۵ اینچ، زیر قالب با متعلقات، ترازو با دقت ۰.۰۱ گرم، گرمخانه یا Oven و کاردک و خط کش نیز مورد نیاز هستند.

روش انجام آزمایش تراکم خاک

جهت انجام ازمایش یا تست تراکم خاک لازم است در ابتدا سرقالب بر روی قالب، سرهم شده و وزن گردد.

سپس مقداری خاک عبوری از الک ۴.۳ اینچ (تقریبا دو برابر حجم قالب)، در داخل استامبولی ریخته و به مقدار تقریبی ۱۵ درصد، آب به آن اضافه می گردد.

البته میزان آب با توجه به دانه بندی خاک که هر چه ریزتر باشد، آب بیشتری مورد نیاز بوده و هر چه درشت دانه باشد، آب کمتری نیاز است، اضافه می گردد.

سپس کمی بیش از یک سوم قالب از خاک مرطوب بدست آمده پر شده و در ادامه بر حسب نوع آزمایش یا تست تراکم خاک، از چکش مربوطه تحت ضربات و تعداد لایه های مشخص، عمل تراکم خاک انجام می گردد.

 

پس از اتمام عمل تراکم خاک، سرقالب باز می گردد و ضمن تسطیح سطح قالب با یک وسیله مانند کاردک یا خط کش فولادی، قالب محتوی خاک مرطوب وزن می گردد.

سپس از قسمت ابتدا و انتهای قالب، نمونه برداری شده و پس از توزین در داخل گرمخانه قرار داده می شود.

در ادامهآزمایش تراکم خاک تحت رطوبت های مختلف تکرار می شود.

لازم به ذکر است تعداد تست های تراکم خاک انجام شده هر چه بیشتر باشد، نتیجه مطلوب تری حاصل می گردد.

اما حداقل تعداد تست ها ، سه بار می باشد تا با رسم نمودار، یک سهمی بوجود آید.

در نهایت پس از رسم سهمی تست یا آزمایش تراکم خاک، نقطه راس این سهمی، رطوبت بهینه است که برای ایجاد تراکم حداکثری به این میزان رطوبت نیاز است.

هزینه آزمایش تراکم خاک

تست یا آزمایش تراکم خاک از رایج ترین آزمایشاتی است که جهت بررسی تعیین رطوبت بهینه خاک انجام می گیرد.

هزینه ازمایش یا تست تراکم خاک در مقایسه با اهمیت آن و پیامدهای ناشی از نامناسب نبودن تراکم خاک بسیار ناچیز است.

جهت اطلاع از قیمت آزمایش تراکم خاک و مشاوره با کارشناسان یکتا خاک با شماره های 02166279332 – 02166250940 تماس بگیرید.