آزمایشگاه مکانیک خاک
آزمایش: تعیین درصد رطوبت طبیعی خاک
تهیه کننده: دکتر بهزاد زراعت
نام آزمایش:
تعیین درصد رطوبت طبیعی خاک
هدف از انجام آزمایش:
تعیین درصد وزنی آب موجود درخاک نسبت به ذرات جامد خاک
مقدمه:
به وسیله این آزمایش می توان میزان آبی که در حالت طبیعی با توجه به شرایط محیطی در مواد جامد خاک می باشد را تعیین کنیم. این روش آزمون تعیین درصد رطوبت سنگدانه ها و برای مقاصد عادی از جمله تنظیم وزن اجزاء بتن به اندازه کافی دارای دقت می باشد.
نکات قابل توجه در انجام آزمایش :
به هنگام انتخاب خاک از مخزن باید توجه داشته باشیم که خاک بصورت یکنواخت انتخاب شود و نمونه انتخابی معرف وضعیت کلی سنگدانه های مخزن (دپو) می باشد.
در هنگام وزن کردن خاک و جابجا کردن ظروف حاوی آن باید دقت نمود که نمونه ها از داخل ظروف حتی به مقدار ناچیز خارج نشود.
در حین خشک شدن خاک داخل دستگاه گرم کن (oven) برای بهتر خشک شدن خاک می توان آن ها را در بازه های زمانی مشخص جابجا و زیرورو کرد تا رطوبت خود را بیشتر و بهتر از دست بدهد.
منابع ایجاد خطا در آزمایش :
باید به این نکته توجه داشته باشیم که رطوبت خاک انتخابی در حالت معمول بوده و خیلی مرطوب نباشد. از آن جایی که این آزمایش بصورت متناوب در آزمایشگاه انجام شده و خاک اشباع شده از رطوبت دوباره به مخزن بازگردانده می شود امکان دوباره گزینش این خاک وجود داشته که در اثر قرار دادن آن در دستگاه oven در مدت 16 الی 24 ساعت رطوبت خود را بطور از دست نمی دهد که این امر باعث ایجاد خطا در نتایج می شود.
خطای چشمی
خطای دقت وسایل اندازه گیری
اصطلاحات کاربردی در آزمایش:
درصد جذب آب: جذب آب طبق استاندارد شماره 4983 ایران این چنین تعریف شده است: "افزایش وزن خاک بر اثر آبی که در منافذ آن موجود است و به صورت درصدی از وزن خشک خاک بیان می شود. خاک زمانی خشک نامیده می شود که به مدت کافی در دمای حدود 110 درجه سانتی گراد قرار گیرد تا تمام آب غیر ترکیبی بر اثر تبخیر از آن خارج شود."
خاک خشک شده در Oven: کاملاّ آب جذب می کند.
خاک خشک شده در هوا: سطح دانه ها خشک بوده اما حاوی رطوبت داخلی است. بنابراین تا حدودی آب جذب می کند. این مقدار را رطوبت موثر گویند.
خاک اشباع با سطح خشک: آبی جذب نمی کند و آبی به پس نمی دهد.
خاک خیس یا تر: شامل مقداری رطوبت اضافه در سطح است.
وسایل مورد نیاز:
1- ظرف 2- گرمخانه (oven)
3- ترازوی دیجیتالی با دقتgr 0.01
مصالح مورد نیاز :
نمونه خاک
شرح آزمایش:
به منظور انجام این آزمایش ابتدا ظرف را برداشته و توسط کاردک و دستمال به خوبی از ضایعات چسبیده به ظرف تمیز می کنیم و در انتخاب ظرف باید توجه داشته باشیم که ظرف از جنسی باشد که تحت تاثیر گرما قرار نگیرد و گنجایش آن باید به اندازه ای باشد که از احتمال ریختن نمونه از آن وجود نداشته باشد. حال ترازو آزمایشگاه که با دقت 0.01 گرم می باشد را برداشته و بررسی می کنیم که بر اساس چه واحدی می باشد. اگر بر حسب گرم بود تغییری در آن ایجاد نمی کنیم ولی اگر بر روی واحدی غیر از گرم تنظیم شده بود باید واحد آن را در تنظیمات دستگاه به گرم تغییر دهیم. سپس ظرف خالی (W1) و وزن آن را یادداشت می کنیم.
. نمونه خاک مرطوب را در ظرف مورد نظر قرار داده و مطمئن می شویم که درپوش متعلق به همان ظرف باشد. وزن ظرف را به همراه خاک مرطوب (W2) اندازه گیری می کنیم. بعد از وزن کردن ظرف به همراه نمونه مرطوب، درپوش را برمیداریم و نمونه به مدت 24 ساعت در گرمخانه قرار داده می شود تا خشک شود. قبل از انجام این کار باید دستگاه گرم کن را تنظیم کنیم که در این آزمایش باید درجه حرارت دستگاه را روی 105 الی 110 درجه تنظیم نماییم. اکنون نمونه را داخل oven قرار می دهیم و ظرف حاوی نمونه باید حدود 16 الی 24 ساعت در داخل دستگاه گرم کن باقی بماند زمان خشک شدن نمونه خاک نیز بستگی به نوع مصالح، اندازه دانه ها و ظرفیت گرمخانه دارد. در بسیاری از حالات، مدت زمان 16 ساعت برای خشک شدن نمونه کافی است، اما اگر پس از این مدت احساس شود که خاک کاملاّ خشک نشده است، باید نمونه را در گرمخانه به مدت بیشتری نگه داشت تا کاملاّ خشک شود.
هنگامی که نمونه کاملاّ خشک شد قوطی نمونه را از گرمخانه خارج کرده، سرپوش آن را می گذاریم تا مانع جذب رطوبت هوا توسط نمونه گردد و پس از سرد شدن یعنی هنگامی که به درجه حرارتی معادل درجه حرارت اتاق برسد، به طوری که بتوان آن را با دست برداشت، قوطی محتوی نمونه را وزن کرده و در برگه گزارش یادداشت می کنیم (W3). وزن کردن نمونه داغ باعث چرخش جریان هوای گرم و در نتیجه خطای توزین می گردد.
نتیجه گیری:
از این آزمایش نتیجه میگیریم که درصد رطوبت در خاکهای مختلف بر اساس ریزی و درشتی دانه ها متغیر است ، یعنی هرچقدر یک خاک ریز دانه تر باشد رطوبت بیشتری نسبت به همان خاک با همان وزن اما درشت دانه دارد.
با تشکر از
همراهی صمیمانه شما