مکانیک خاک
برای دانلود روی لینک زیر کلیک کنید.
مطالب عمومی:
دانه بندي خاك
1-1 هدف
دانه بندي خاك, ،شناسايي آن ،توزيع ذرات واين كه خاك در چه طبقه اي قرار دارد می باشد .همچنین درک منحنی دانه بندی و تشخیص کاربرد با توجه به مورد نیاز .
1-2 توضیحات مربوط به آزمایش :
مقدمه :
اغلب خاكهاي طبيعي شامل مخلوطي از دو يا بيشتر از شن وماسه ولاي ورس مي باشند وبسياري از آنها نيز شامل مقداري مواد آلي مي باشند .به طور كلي اطلاعات حاصل از اين آزمايش براي پيش بيني حركت آب در خاک ، ميزان نفوذ پذيري خاک ، حساسيت خاک در مقابل يخ زدگي ورفتار خاک در آب وهواي سرد ، خاصيت مويينگي ، استفاده به عنوان فيلتر وزهكش مفيد است . دانه های ریزتر از No.200 معمولا ارزش سازه ای ندارند . اهمیت ریزدانه ها در میزان رطوبتی است که جذب می کنند .
موارد كاربرد :
1. نامگذاري خاك طبق آيين نامه هاي موجود براساس آزمايش دانه بندي انجام مي گيرد
2. درشناسايي قرضه ها جهت استفاده هاي بعدي كمك قابل توجهي مي كند .
3. درطرح فيلتر هسته رسي درسدهاي خاكي وطرح اخطلاط بتن ،دانه بندي خاك اساس طراحي مي باشد
4. دانه بندي خاك در پتانسيل عوامل مخرب نظير رگاب و.... نقش مؤثري دارد .
5. نوع دانه بندي خاك دروضعيت نفوذپذيري مصالح عامل مهمي است ومقاومت برشي خاك نيز به طور اساسي از آن تأثير مي پذيرد.
كلا طبقه بندي خاك به دوروش صورت مي گيرد كه مادر اين آزمايش ازروش طبقه بندي متحد(يونيفايد ) استفاده مي كنيم دانه بندي خاكهاي درشت دانه به روش الك كردن انجام مي شود وحال آنكه دانه بندي خاكهاي ريزدانه باروش هيدرومتري صورت مي گيرد.
حال لازم است توضيحاتي مختصر در مورد نحوه دانه بندي به روش يونيفايد دهيم :
1- ابتدا مي بايست مشخص كنيم كه خاك ما درشت دانه است يا كه ريزدانه؟بنابراين مراجعه مي كنيم به درصد عبوري از 200#
درشت دانه Passing No.200<50%
ريزدانه Passing No.200>50%
2- اگر خاك درشت دانه بود بايد مشخص شود كه شنG=Gravel)) است يا ماسه (S=Sand)
: درصدعبوری از الک 200 #
:درصد باقیمانده روی الک 4 #
: درصد باقیمانده روی الک 200 #
براي شن واگر يكي ازدوضرايب برقرار نباشد GPمي باشد
اگر به نمودار خميري مراجعه مي كنيم
اگر باشد نامگذاري دو گانه مي شود
همه اين مراحل براي ماسه هم صادق است با اين تفاوت كه درمورد بالا ما cu>6 را داريم
ضريب يكنواختي
ضريب خميدگي
2- اگر خاك ريز دانه باشد با استفاده از نمودار خميري نامگذاري مي شود .
1-3 تئوری آزمایش :
دانه های خاک:
جدول 1
همانطور که می دانیم اندازه ی دانه های تشکیل دهنده خاک در دامنه ی وسیعی متغیر است . بر حسب اندازه ی دانه ها ,خاکها معمولا شن ,ماسه ,لای ورس نامیده می شوند . برای تشریح خاکها ,سازمانهای مختلف حدود جدا کننده ی اندازه دانه ها ی خاک را پیشنهاد می کنند .در جدول زیر
حدود پیشنهادی جدا کننده ی اندازه ی دانه ها , توسط چند سازمان مختلف ارائه شده است .
در جدول مذکور ، سیستم پیشنهادی انستیتو تکنولوژی ماساچوست فقط از نقطه نظر اهمیت تاریخی ذکر شده است . در حال حاضر، حدود پیشنهادی توسط سیستم طبقه بندی متحد خاک متداولترین است. که در جدول مذکور حدود ذرات نشان داده شده است.
شن ، خرده سنگ همراه با دانه هائی از جنس کوآرتز، فلداسپاروسایر کانی ها می باشد. ماسه دانه هائی از جنس کوآرتز وفلداسپار می باشد . داننه هائی از سایر کانی ها نیز گاهی مواقع یافت می شود.
جدول 2
لای ذرات ریز خاک می باشدکه از دانه های بسیار ریز کوآرتز وذرات پولکی شکل حاصل از متلاشی شدن کانی های میکا دار تشکیل می یابد.
رس ذرات بسیار ریز پولکی شکل میکا، کانی های رس وسایر کانی ها می باشد. خمیری بودن خاصیت بتونه شکلی است که رس مخلوط با آب از خود نشان می دهد .
چگالی دانه ها:
جدول 3
در انجام محاسبات مختلف در مکا نیک خاک ، اغلب چگالی دانه های خاک لازم می گردد.چگالی دانه ها را می توان در آزمایشگاه به دقت تعیین کرد . در جدول زیر چگالی دانه های بعضی از کانی هائی که به طور معمول در خاک یافت می شوند ، ارائه شده است. دامنه چگالی دانه ها معمولاً بین 6/2 تا9/2 است . چگالی دانه های ماسه کم رنگ ، که اکثراً از کوآرتز ساخته شده در حدود 65/2 وخاک های لای دار ورس دار در حدود 6/2 تا 9/2 است.
دانه بندی خاک:
دانه بندی خاک ، تعیین دامنه ی اندازه ی ذرات موجود در در خاک وتوزیع وزنی آنهاست که بر حسب درصدی از وزن کل خشک خاک بیان می شود معمولاً دو روش برای تعیین منحنی دانه بندی مورد استفاده قرار می گیرد :
1) آزمایش دانه بندی برای ذراتی با قطر بزرگتر از 075/0 میلیمتر
2) آزمایش هیدرومتری برای ذراتی با قطر کوچکتر از 075/0 میلیمتر (که معمولاً اگر بیش از
20 % از دانه ها از الک 200# عبور کرد باید آزمایش هیدرومتری را بر روی آنها انجام داد ).
منحنی دانه بندی
نتایج تحلیل های مکانیکی (آزمایش دانه بندی و هیدرو متری ) معمولا در روی کاغذ نیمه لگاریتمی رسم می شود که به آن منحنی دانه بندی می گویند . قطر دانه ها در روی محور لگاریتمی افقی و در صد عبوری مربوطه در روی محور غیر لگاریتمی قائم برده می شود . به عنوان مثال منحنی دانه بندی برای دو نمونه خاک در شکل زیر آورده شده است .
شکل1
منحنی دانه بندی برای خاک A ترکیبی از نتایج آزمایش دانه بندی مندرج در جدول زیر و آزمایش هدرو متری برای دانه های ریز می باشد .
شماره الک
قطر الک
جر م مانده روی الک (گرم )
در صد مانده
در صد عبوری
10
2
0
0
100
16
1.18
9.9
2.2
97.8
30
0.6
24.66
5.48
92.32
40
0.425
17.6
3.91
88.41
60
0.25
23.9
5.31
83.1
100
0.15
35.1
7.8
75.3
200
0.075
59.85
13.3
62
278.99
62
0
450
جدول5
در هنگام ترکیب نتایج آزمایش دانه بندی و آزمایش هیدرو متری یک عدم پیوستگی در ناحیه ی مشترک منحنی ها به وجود می آید . این مسئله ناشی از نامنظم بودن شکل دانه های سنگی است .آزمایش دانه بندی معمو له یک اندازه ی متوسط از دانه ها ی خاک و آزمایش هیدرو متری قطر کره ی معادل با سرعت ته نشینی مساوی را بدست می دهد .
از روی منحنی دانه بندی می توان در صد شن , ماسه , لای و رس را بدست آورد . طبق سیستم طبقه بندی متحد , در صد مصالح فوق برای خاک A برابر است با :
% 0 = ( بزرگتر از 4.75 میلیمتر ) شن
در صد ریز تر از 0.075 میلیمتر - در صد ریز تر از 4.75 میلیمتر = ( بین 4.75 و 0.075 ) ماسه
% 38 = 62 -100 =
% 62 = ( کوچکتر از 0.075 میلیمتر ) لای ورس
اندازه ی موثر ، ضریب یکنواختی و ضریب دانه بندی:
از منحنی دانه بندی می توان برای مقایسه ی خاک های مختلف استفاده کرد . همچنین سه پارامتر پایه که از آنها برای طبقه بندی خاکهای دانه ا ی استفاده میشود , از روی منحنی دانه بندی قابل تعیین است . این سه پارامتر عبارتند از :
1- اندازه ی موثر
2- ضریب یکنواختی
3- ضریب دانه بندی
قطری که در روی منحنی دانه بندی مربوط به در صد عبوری 10 است , اندازه ی موثر نامیده شده و با D10 نمایش داده می شود . ضریب یکنواختی نیز مطا بق رابطه ی زیر تعریف می شود :
که در آن :
Cu = ضریب یکنواختی
D60 = قطر مربوط به در صد عبوری 60 در صد در روی منحنی دانه بندی
ضریب دانه بندی نیز مطا بق رابطه ی زیر تعریف می شود :
که در آن :
Cc = ضریب خمیدگی (دانه بندی)
D30 = قطر مربوط به در صد عبوری30 در صد در روی منحنی دانه بندی
منحنی دانه بندی نه تنها نشان دهنده ی دامنه ی اندازه ی دانه های موجود در خاک است , بلکه نوع توزیع اندازه های مختلف دانه ها را نشان می دهد. این موضوع در شکل زیر نشان داده شده است .
شکل 2
منحنی 1 نشاندهنده ی خاکی است که اکثر دانه ها ی خاک دارای اندازه ی یکسانی می باشد. به این خاک بد دانه بندی شده می گویند .
منحنی 2 نشاندهنده ی خاکی است که اندازه ی ذرات آن در دامنه ی وسیعی توزیع شده است که. به این خاک خوب دانه بندی شده می گویند .
خاکهای خوب دانه بندی شده دارای ضریب یکنواختی بزرگتر از 4 برای شن و 6 برای ماسه و ضریب دانه بندی 1 تا 3 می باشند .
منحنی 3 نشاندهنده ی خاکی است که ترکیبی از دو یا چند خاک با دانه بندی یکنواخت باشد که. به آن، خاک با دانه بندی منفصل (فاصله دار ) می گویند .
1-4 وسایل آزمایش:
1- الک و زیر الکی
2- شیکر
3- مقسم
4- بیلچه
5- ترازو
6- برس سیمی
7- ظرف
8-
الک
اون
مقسم
ظرف مقسم
نمونه
شیکر
نمونه
1-1-4 الک و زیر الکی:
نامگذاری به دو صورت
بر حسب اینچ : بیانگر طول و عرض روزنه الک است .
بر حسب نمره : بیانگر تعداد روزنه در واحد اینچ طول الک است
جدول 6
1-5 مراحل انجام آزمایش :
برای آزمایش دانه بندی ،به صورت استاندارد ابتدا خاک در کوره خشک میشود . سپس کلوخه های خاک کاملا خرد شده وخاک را با مقسم دو پیمانه ای در دو مرحله جدا کرده سپس نمونه از الک ها عبور داده می شود. برای اینکار از یکسری الک استاندارد که از بالا به پائین قطر روزنه ها کم می شود و در نهایت در زیر ترین بخش ار pan استفاده می شود .در بالا ترین الک که سایز آن باید از اندازه ی دانه ها بیشتر باشد نمونه را تخلیه کرده و مجموعه را روی شیکر قرار داده و به مدت ده دقیقه دستگاه راتنظیم می کنیم . در نهایت دانه ها را به ترتیب از بالا ترین الک تخلیه کرده و وزن می کنیم . کلیه این اطلاعات در جدولی یادداشت می شود . حال وزن روی تمامی الک ها را با هم جمع کرده تا وزن نمونه حاصل شود .
چون نتایج آزمایش بر حسب در صد عبوری می باشد نیاز به دو ستون دیگر در جدول می باشد :
یکی در صد مانده که از تقسیم جرم مانده روی هر الک به جرم کل نمونه بدست می آید .
ودیگری که بیانگر در صد عبوری یا ریز تر می باشد که از ستون در صد مانده حاصل می شود .
در هنگام آزمایش دانه بندی خاک های چسبنده، شکستن کلوخه های سنگ به دانه های جدا از هم مشکل است . در این صورت خاک را می توان در آب حل کرد تا بصورت دوغاب در آید . دو غاب خاک از میان الک ها عبور داده شده و مقدار باقیمانده در روی هر الک در کوره خشک و وزن می شود .
1-5 اطلاعات و نتایج بدست آمده:
بعد از انجام آزمایش داده ها و نتایج بدست آمده به صورت زیر می باشد :
شماره الک
اندازه الک(mm)
وزن ماتده(gr)
درصد مانده
درصدعبوري
3/4 in
19
8.6
0.57
99.43
1/2 in
12.5
48.8
3.25
96.18
3/8 in
9.51
132.2
8.8
87.38
# 4
4.75
548.3
36.5
50.88
# 8
2.36
481.7
32.06
18.82
#16
1.18
125
8.32
10.5
30#
0.60
49.1
3.26
7.24
50#
0.355
38.6
2.56
4.68
140 #
0.106
48.8
3.25
1.43
200#
0.075
11.6
0.77
0.66
pan
9.45
0.63
0.03
1502.15
جدول 7
1-6 نتایج
با توجه به نتایج جدول بالا داریم:
نمودار 1
با توجه به مطالب گفته شده درقسمت(1-2 ص2و3) داریم:
با توجه به موارد بدست آمده نمونه آزمایشی S (ماسه) می باشد که برای بدست آوردن نوع ماسه با توجه به بدست آمده بایدPI نمونه تعیین شود.
با توجه به نمودار ومطالب قسمت(1-3 ص7)مشاهده می شودکه این نمودار تقریباً با منحنی 1 که نشان دهنده ی خاکی است که اکثر دانه ها ی خاک دارای اندازه ی یکسانی می باشد. به این خاک بد دانه بندی شده می گویند .
1-7 عوامل ایجاد خطا:
1- فرايند دانه بندي اطلاعات مربوط به شكل دانه هاي خاک مثل زاويه دار بودن وگرد بودن آن را نمي دهد وبيشتر براي پيش بيني خصوصيات فيزيكي به كار مي رود.
2- در فرايند الک ممكن است ذرات خيلي ريزتر از الك 200به ذرات بزرگتر بچسبند وبه عنوان گرد وغبار از الك مزبور نگذرند .
3- خوب تميز نكردن الكها
4- خطاي وزن كردن الكها
مطالب مشابه :
مقاله کامل در مورد ساختار كار پلها
آزمایشگاه مکانیک خاک و .در اضافه به مطالب فوق در مورد تاثیرات خرپا، علت دیگری نیز وجود
دانلود چند مقاله در مورد رفع آلودگی خاک
آزمایش مکانیک خاک. آزمایشات دانلود چند مقاله در مورد رفع آلودگی خاک ( آلودگی خاک )
نانو تکنولوژی و کاربرد آن در عمران (قسمت 1)
آزمایشگاه مکانیک خاک و این امر موجب تلاش بسیار عظیمی جهت تحقیق در مورد نانوتیوب ها در پنج
مقاله آزمایش برش مستقیم در مکانیک خاک
مقاله آزمایش برش مستقیم در مکانیک خاک. در مورد پروژه های باشد.برای تحقیق این امر
دانلود چند تحقیق در رابطه با کاربرد نانو در مهندسی محیط زیست
دانلود چند تحقیق در رابطه با کاربرد نانو در مهندسی محیط زیست بانک مقالات مکانیک خاک.
مکانیک خاک
مکانیک خاک پکیج مقالات تحقیق پروژه و حال لازم است توضيحاتي مختصر در مورد نحوه
دانلود پاورپوینت تحقیق دانشجویی در مورد ماشین آلات
دانلود پاورپوینت تحقیق دانشجویی در مورد ماشین (سازه و مکانیک خاک وپی) عکس دخترخوشگل
حدود کاربرد دانه بندی خاک در لایه های فیلتری و زهکشی سدها
آزمایشگاه مکانیک خاک بندی خاک در لایه باشد تا از شسته شدن خاک مورد حفاظت به
مقاله : نگاهی کلی به مبحث ژئوتکنیک – مکانیک خاک و زمینه های وابسته (۱)
و زمینه های وابسته به آن، حوزه ی کاربرد و اهمیت آن، ابزارهای مورد خاک و مکانیک سنگ در
گرفتن برق از آسفالت
آزمایشگاه مکانیک خاک و وی همچنین در مورد مفهوم استفاده از کوچک و بزرگ مطالعه و تحقیق
برچسب :
تحقیق در مورد مکانیک خاک