آزمایش دانه بندی با الک

آزمایش دانه بندی با الک

هدف از انجام آزمایش دانه بندی با الک جداسازی دانه های خاک در اندازه های مختلف است.

در این آزمایش هر بخش به صورت درصد از کل نمونه و تعیین شاخص های  C_c  وC_u   و تعیین نوع خاک و کاربرد آن بیان می شود.

در آزمایش دانه بندی با الک اندازه بزرگترین دانه شن و نحوه توزیع دانه های سنگی در اندازه های گوناگون برای مقایسه و تطبیق با منحنی استاندارد انجام می شود.

آزمایش دانه بندی با الک یعنی لرزاندن نمونه خاک روی یک سری الک استاندارد که اندازه چشمه های آن ها به ترتیب از بالا به پایین کاهش می یابد.

برای آزمایش دانه بندی ابتدا خاک در کوره خشک می شود و سپس کلوخه های خاک کاملا خرد شده از الک ها عبور داده می شود.

بعد از اتمام مرحله لرزاندن الک ها و عبور دادن کامل خاک از آن ها، جرم خاک هایی که روی هر یک از الک ها باقی مانده، اندازه گیری می شود.

خواص نشانه ای خاک ها

خواص نشانه ای خاک ها به دو گروه خواص دانه ای خاک ها و خواص مجموعه ای خاک ها تقسيم می شود.

خواص دانه ای خاک، خواص تک تک دانه هایی كه خاک از آن تشكيل يافته است، بدون در نظر گرفتن ترتيب قرارگيری اين دانه هاست.

خواص مجموعه ای خاک به ساختمان و طرز قرار گرفتن دانه ها بستگی دارد و تاثير بيشتری روی رفتار مهندسی خاک دارد.

دانه بندی یا خاصيت دانه ای خاک

پی بردن به توزيع و اندازه دانه های خاک اهمیت فراوانی دارد و انجام آزمايش دانه بندی در بیشتر آزمايشگاه ها ضروری است.

دانه بندی به سه روش عمده انجام می شود:

الک (Analysis Seive)

در روش دانه بندی با الک از مجموعه ای از الک ها و لرزاندن آنها استفاده می شود و درصد وزنی دانه های مختلف خاک را به دست می آورند.

اين آزمايش بيشتر برای خاک هایی است كه بيش از 90% دانه هايشان بزرگتر از الک نمره 200 باشد.

هيدرومتری (Hydrometrer)

برای خاک هایی كه بيش از 90% ريزتر از الک نمره 200 باشند آزمايش هيدرومتری انجام می گيرد كه اساس آن بر پايه قانون استوكس و كروی بودن دانه هاست.

تركيبی از هر دو

در مورد خاک های مخلوط درشت دانه و ریزدانه، برای بخش درشت تر از الک200، آزمایش دانه بندی و برای ریزتر ازآن، آزمایش هیدرومتری انجام می شود.

مزایای آزمایش دانه بندی با الک

دانه بندی و بزرگترین اندازه دانه، روی مقادیر نسبی دانه ها، مقادیر مورد نیاز سیمان و آب اثر می گذارد.

مزایای آزمایش دانه بندی با الک این است که جداشدگی را کنترل کرده، روی آب انداختن بتن، دوام و پوکی و نحوه درجا ریختن و پرداخت سطح بتن موثر است.

این آزمایش روی عوامل دیگری مثل کارایی، اقتصادی بودن، تخلخل و مقاومت فشاری بتن، جمع شدگی و دوام آن تاثیر دارد.

هر گونه تغییراتی در دانه بندی می تواند روی یکنواختی بتن در هر بار بتن سازی تاثیر داشته باشد.

استفاده از حداکثر اندازه دانه های شن تابع عوامل گوناگونی است که نسبت به شرایط عملی کار دارای محدودیت است که استاندارد ملی ایران تعیین می کند.

استاندارد آزمایش دانه بندی با الک

استاندارد آزمایش دانه بندی با الک براساس آئین نامه بتن ایران، بزرگترین اندازه اسمی سنگدانه های درشت نباید از مقادیر زیر بیشتر باشد.

یک پنجم کوچکترین بعد داخلی قالب بتن

سه چهارم حداقل فاصله آزاد پین میلگردها

یک سوم ضخامت دال

سه چهارم پوشش روی میلگردها

طبق استاندارد آزمایش دانه بندی با الک به کار بردن سنگدانه های درشت تر از ۳۷ میلی متر در ساخت بتن توصیه نمی شود.

در هیچ حالت اندازه سنگدانه ها نباید از ۱۳ میلی متر تجاوز کند.

روش انجام آزمايش ها

آزمايش الك

آزمايش الك را به دو صورت خشک و تر انجام می شود که روش تر مرسوم تر می باشد.

روش خشك

در اين روش مقداري از خاك را برداشته، دانه هاي چسبنده و كلوخي شكل را خرد مي كنیم و خاک را در اون خشک می کنیم و سپس وزن می کنیم.

در مرحله بعد در مجموعه اي از الک ها می ریزیم با لرزش اين مجموعه به مدت حدود 12 دقيقه بر روی شیکر، درصد وزني مقادير باقي مانده روي هر الک را مشخص و منحني دانه بندي براي درصد عبوري از هر الك در مقياس نيمه لگاريتمي رسم مي گردد.

اين روش آزمایش خاک براي خاک هاي درشت دانه موثرتر است، چرا كه شكل دانه ها به كره نزديكتر است و دانه ها مجزا از يكديگر مي باشند.

روش تر

در این روش ابتدا نمونه خاک برداشت شده مطابق بند 6 را بر می داریم و کلوخه های موجود را با هاون خرد می کنیم و وزن میکنیم.

سپس نمونه خاک مورد نظر را در اون در دمای 110 درجه خشک می کنیم و وزن می کنیم.

حال باید نمونه خاک را در الک شست و شو 200 با فشار اب شسته شود تا زمانی که آب خارج شده از ان شفاف شود.

این کار بدین وسیله انجام می شود که خاک های ریز دانه چسبیده به قسمت درشت دانه جدا شود.

قسمت عبوری از الک شماره 200 را میتوان در آزمایش هیدرومتری استفاده کرد.

در شکل زیر یک نمونه الک شست و شو نشان داده شده است.

حال خاک باقی مانده روی الک شماره 200 را خشک میکنیم و وزن می کنیم.

سپس خاک حاصله را روی سری الک های های تمیز می ریزیم و در شیکر قرار می دهیم.

این کار به مدت 12 دقیقه انجام می دهیم تا تفکیک دانه ها به خوبی انجام شود.