آزمایش نشست خاک Consolidation Test
هدف : تعیین میزان فشردگی و خصوصیات تحکیم خاک
مقدمه : تحکیم عبارت است از کاهش تدریجی حجم یک خاک اشباع با نفوذ پذیری کم در اثر زه کشی بخشی از آب حفره ای آن.عمل تحکیم تا زمانی که فشار آب حفره ای اضافی ، که به علت افزایش تنش کل بوجود آمده است،کاملاً محو شود ادامه خواهد داشت ساده ترین حالت،حالت تحکیم یک بعدی است که در آن تغییر شکل جانبی برابر صفر فرض می شود.عمل تورم که عکس تحکیم می باشد عبارت است از افزایش تدریجی حجم خاک در اثر جذب آب حفره ای و یا به عبارت بهتر افزایش حجم آب حفره ای .
نشست در اثر تحکیم تغییر مکان قائم سطح است که به تغییر حجم خاک در مراحل مختلف تحکیم مرتبط می شود . به عنوان مثال نشست در اثر تحکیم در حالتی که بنایی در روی یک لایه رس اشباع شده ساخته شود و یا سطح سفره آب به طور دائمی در یک لایه ای که بر روی یک لایه رس قرار داشته باشد پایین آورده شود ، پدیدار می شود . از سوی دیگر هرگاه در یک رس اشباع شده گود برداری انجام شود کف محل گود برداری شده به سبب تورم رس باد خواهد کرد .
به تعبیه فشار سنج های آب می توان تغییرات فشار آب حفره ای را بر حسب زمان ثبت کرد و عمل تحکیم را در محل مورد بررسی قرار داد . میزان نشست را می توان با اندازه گیری و ثبت رقوم نقاط مرجع مناسب بر روی یک بنا و یا در زمین بدست آورد . این امر مستلزم نعیین رقوم نقاط به طور دقیق است و باید از یک پایه ثابتی که در معرض کوچکترین نشستی نباشد استفاده کرد . باید از هر فرصتی برای بدست آوردن اطلاعات نربوط به اندازه گیری نشست استفاده شود زیرا فقط با انجام یک چنین اندازه گیری هایی است که کفایت روش های نظری را می توان ارزیابی کرد .
تئوری آزمایش : این آزمایش توسط دستگاهی به نام ادومتر Oedometre انجام می شود . نمونه مورد آزمایش استوانه ای است که در داخل یک حلقه فلزی نگاه داشته شده و بین دو سنگ متخلخل قرار داده می شود . سنگ متخلخل فوقانی که می تواند به فاصله آزاد اندکی در داخل حلقه حرکت کند ، در زیر کلاهک بارگذاری که توسط آن فشار به نمونه وارد می آید قرار دارد . کل این دستگاه در داخل محفظه ای حاوی آب که به آب حفره ای متصل است قرار می گیرد . حلقه ای که نمونه در آن قرار دارد ممکن است ثابت و یا قوطه ور باشد .سطح داخلی حلقه باید صاف و صیقلی باشد تا اصطکاک جدار کمترین مقدار را داشته باشد . حلقه محدود کننده شرایط مربوط به تغییر شکل جانبی صفر را بر روی نمونه اعمال می کند . نسبت تنش موثر جانبی به تنش موثر قائم برابر K0 است که ضریب فشار خاک در حالت سکون نامیده می شود . میزان فشار وارد بر نمونه با استفاده از یک حلقه نیرو سنج که بر روی کلاهک بارگذاری قرار دارد اندازه گیری می شود .
روش انجام آزمایش در استاندارد های مختلف آورده شده است .میزان فشار اولیه بستگی به نوع خاک وارد و سپس فشارهای به ترتیب به نمونه وارد می شود که مقدار هر یک از آنها دو برابر مقدار قبلی است . هریک ازفشارها معمولاً برای مدت 24 ساعت به نمونه وارد می شود . و قرائت میزا ن فشار در فواصل زمانی در ضمن این مدت انجام می گیرد در آخر هر یک از نوبت های بارگذاری زمانی که فشار آب حفره ای اظافی کاملاً محو می گردد ، میزان فشار وارد بر نمونه برابر تنش موثر قائم در نمونه می شود . نتایج آزمایش به صورت منحنی تغییرات ضخامت نمونه و یا نشانه خلا در انتهای هر یک از نوبت های بارگذاری ، بر حسب تنش های موثر مربوط رسم شده و ارائه می گردد . تغییرات تنش موثر ممکن است در نقیاس طبیعی و یا لگاریتمی رسم شود .
میزان نشانه خلا در انتهای هر یک از نوبت های بارگذاری را می توان با استفاده ار قرائت نیروسنج و تعیین در صد رطوبت و یا وزن مخصوص خشک نمونه در خاتمه آزمایش بدست آورد .