به نام خدا
گزارش کار آزمایشگاه مکانیک خاک
آزمایش شماره 3 : حدود آتربرگ
آزمایشگاه مکانیک خاک
آزمایشگاه مکانیک خاک
حدود آتربرگ
حدود آتربرگ برای تعیین نوع خاک های ریز دانه به کار می رود. این حدود از روی چسبندگی خاک های ریز دانه بدست می آیند. اگر خاک چسبنده بود ، رس می باشد و اگر خاک غیر چسبنده بود ، خاک سیلت می باشد.
شرایط فیزیکی و مقاومت خاک رس با تغییر درصد رطوبت تغییر می کند در حالتی که شن و ماسه این خاصیت را ندارند.مثلا برای آزمایش تک محوری حتما باید درصد رطوبت مشخص باشد. مثلا خاک رس دارای مقاومت تک محوره صفر است.
تعاریف زیر را داریم :
درصد رطوبتی که بیشتر از آن خاک تحت اثر وزن خود روان گردد=حد روانی L.L =
P.L = حد خمیری
S.L = حد انقباض
W=درصد رطوبت =وزن آب خشک /وزن خاک خشک = Ww / Ws
آزمایشگاه مکانیک خاک
تعریف حد روانی آزمایشگاهی خاک :
در حدود 400 گرم از خاکی که از الک شماره 40 عبور کرده است اختیار می کنیم. مقداری آب به آن اضافه می کنیم. آن را در کاسه برنجی ( جام کازاگرانده ) پهن می کنیم. سپس با یک شیارکش ، شیاری روی گل می کشیم. حد روانی درصد رطوبتی است که بعد از 25 بار ضربه زدن شیار پر شود. برای این منظور دفعات مختلف این آزمایش را با مقدار آب متفاوت انجام می دهیم. سپس نمودار مقدار رطوبت – تعداد ضربه را رسم می کنیم. در این نمودار محل تلاقی خط 25 ضربه را به عنوان حد روانی خاک گزارش می کنیم.
آزمایشگاه مکانیک خاک
حد روانی :
برای بدست آوردن درصد رطوبت خاک در هر مرحله ، مقداری از گل داخل جام را در ظرف های مخصوصی می ریزیم و آن ها را در گرمچال قرار می دهیم تا آب آنها تبخیر شود و وزن خاک خشک را بدست می آوریم. و سپس درصد رطوبت را بدست می آوریم.
اما برای کشیدن نمودار دو راه وجود دارد. اول اینکه چند بار آزمایش حد روانی را انجام دهیم و با درصد های رطوبت مختلف تعداد ضربه ها را بدست آوریم و سپس نمودار این چند نقطه را به هم وصل کنیم و از اینجا مقدار درصد رطوبت 25 ضربه را بدست آوریم. اما راه دیگر این است که با بدست آوردن یک نقطه و شیب منحنی یک خط رسم کنیم و از اینجا درصد رطوبت 25 ضربه را تخمین بزنیم.
آزمایشگاه مکانیک خاک
تعریف حد پلاستیک :
حد پلاستیک به درصدی از رطوبت اطلاق می شود که کمتر از آن خاک خاصیت خمیری نداشته باشد ، اما در آزمایشگاه درصد رطوبتی است که وقتی خمیر را به صورت یک فتیله به قطر 3mm درآوریم در آنجا شروع به ترک خوردن کند ، حد پلاستیک است. برای این منظور 20گرم خاک را به چهار گروه 5 گرمی در می آوریم و آنها را فتیله می کنیم تا حد پلاستیک بدست آید.
برای بدست آوردن درصد رطوبت همانند قبل عمل می کنیم. و طبق فرمول داده شده درصد رطوبت ها را بدست می آوریم.
آزمایشگاه مکانیک خاک
آزمایش دانه بندی خاک به روش هیدرومتری
هدف :
بدست آوردن حدود آتربرگ خاک
وسایل مورد نیاز :
جام کازاگرانده
نمونه خاک
ترازو
کاردک
آب فشان
شیارکش
خروجی آزمایش :
حد روانی – حد خمیری – مشخصات خاک
آزمایشگاه مکانیک خاک
حدود آتربرگ :
نتایج بدست آمده از آزمایشات گروه به ترتیب زیر است:
1- آزمایش حد روانی :
2- آزمایش حد پلاستیک :
آزمایشگاه مکانیک خاک
نتایج گروه :
با توجه به جداول فوق و نمودار زیر نتایج زیر بدست آمده است :
حد روانی در 25 ضربه : 81 درصد رطوبت
حد پلاستیک : 22.5
PI=81-22.5=58.5
آزمایشگاه مکانیک خاک
تعیین نوع خاک :
در آخر باید خاک را در استاندارد آمریکایی طبقه بندی کنیم .
داریم :
با توجه به دانه بندی و حدود آتربرگی که بدست آمده است مشخصات خاک را چنین بدست آوردیم :
خاک دارای دانه های شن است : G
با توجه به این که ضرایب Cc ,Cu در محدوده مناسبی قرار دارند می توان گفت که خاک دارای دانه بندی مناسب است : W
چون حد روانی بزرگتر از 50 درصد است پس خاک حالت خمیری دارد : H
چون چسبندگی خاک زیاد است می شود گفت که رسی است : C
در نهایت داریم : GW-CH