الک دانه بندی

آزمایش الک یا آزمایش الک دانه بندی تلاشی است برای بدست آوردن توزیع اندازهٔ دانه‌ها در نمونهٔ خاک. از این آزمایش بیشتر در مهندسی عمران استفاده می‌شود. همچنین آزمایش الک دانه بندی را دانه‌بندی موادّ دانه‌ای نیز می‌نامند.

توزیع بزرگی دانه‌ها معمولاً از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و در رفتار مهندسی مواد دانه‌ای تأثیرگذار است. آزمایش الک را می‌توان بر روی تمام مواد آلی و غیر آلی دانه‌ای شامل ماسه، تکه سنگ‌های خُرد شده، رس، گرانیت، فلدسپار، زغال سنگ، بسیاری مواد گرده‌ای و حتی دانه‌های غلات نیز استفاده کرد.

الک دانه بندی

این محصول را در بهراد ببینید 

روند کار

برای این آزمایش از الک دانه بندی ویژه‌ای که شبکهٔ کف آن‌ها از سیم فولادی است استفاده می‌کنیم، سوراخ‌های کف این الک‌ها همگی دارای اندازهٔ دقیق و مشخص‌اند. باید مجموعهٔ الک‌ها را بر روی هم قرار داد، الک‌های با سوراخ بزرگتر در بالا و الک‌های ریزتر در پایین قرار می‌گیرند. پس از آن نمونهٔ خاک خشک را که تمام کلوخه‌های آن شکسته شده ابتدا وزن می‌کنند و بعد آن را بر روی الک بالایی می‌ریزند و مجموعهٔ الک‌ها را برای مدت معلومی (استاندارد) تکان می‌دهند تا دانه‌های خاک از آن عبور کند واضح است که دانه‌های با اندازه کوچکتر از سوراخ‌های الک عبور می‌کنند و دانه‌های بزرگتر بر روی سیم‌های فولادی باقی می‌مانند. این روش برای دانه‌های درشت‌تر خاک منطقی است ولی برای دانه‌های بسیار ریز مناسب نیست زیرا دانه‌های بسیار ریز خاک به یکدیگر می‌چسبند و درنتیجه روش الک دانه بندی دیگر جواب‌های مناسبی نخواهد داد. اگر میزان دانه‌های ریز خاک زیاد باشد ممکن است مجبور شویم اول از روی خاک و دانه‌های خشن آن آب عبور دهیم و پس از شسته شدن ذرات بزرگتر و از بین رفتن کلوخه‌ها، شروع به الک کردن کنیم.

مجموعه‌ای از الک‌های با اندازه‌های مختلف در دسترس است. مرز میان ماسه و لای به دلخواه انتخاب می‌شود. مطابق سامانه اتحادیه دسته‌بندی خاک برای جداکردن ماسه از شن از الک شماره ۴# (۴ سوراخ در اینچ) استفاده می‌شود اندازهٔ سوراخ‌های این الک دانه بندی ۴٫۷۵ میلی‌متر است. برای جدا کردن ماسه از لای و رس از الک شماره ۲۰۰# که اندازهٔ سوراخ‌های آن ۰٫۰۷۵ میلی‌متر است استفاده می‌شود. مطابق استاندارد انگلیسی ۰٫۰۶۳ میلی‌متر مرز میان ماسه و لای و ۲ میلی‌متر مرز میان ماسه وشن است.

پس از آن نمودار نتیجه‌های این آزمایش را رسم می‌کنیم؛ از روی این نمودار می‌توان نوع دانه‌بندی سنگدانه‌ها را پیدا کرد. روند آزمایش الک در ASTM C ۱۳۶ انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (به انگلیسی: American Society for Testing and Materials) و AASHTO T 27 (به انگلیسی: American Association and State Highway and Transportation Officials) به طور کامل توضیح داده شده‌است.

پس از آنکه الک‌ها را به ترتیب درشت به ریز روی هم و روی دستگاه لرزاننده قرار دادیم؛ در زیر ریزترین الک باید یک سینی قرار داد تا ریزترین دانه که از الک آخر عبور می‌کنند در آن سینی ریخته شوند. پس از آن که الک‌ها را به اندازهٔ کافی لرزاندیم باید سنگدانه‌های مانده روی هر الک را وزن کنیم.

الک دانه بندی

نتیجه ها

نتیجه‌های بدست آمده از آزمایش دانه‌بندی را بر روی یک نمودار بر اساس درصد عبوری از الک به اندازهٔ الک رسم می‌کنند. در این نمودار اندازهٔ الک‌ها را به صورت لگاریتمی نمایش می‌دهند. برای بدست آوردن درصد عبوری از هر الک، ابتدا باید درصد باقی مانده روی هر الک را بدست آورد.
در مرحلهٔ بعد، باید درصد سنگدانه‌های باقی مانده روی هر الک را به صورت تجمعی پیدا کرد. برای این کار باید مقدار سنگدانهٔ باقی مانده روی هر الک را با وزن سنگدانه‌های باقی مانده روی الک‌های قبلی جمع کرد. وزن تجمعی سنگدانهٔ عبوری به درصد از رابطهٔ زیر بدست می‌آید:

وزن تجمعی باقی مانده (به درصد) – ۱۰۰٪ = وزن تجمعی عبوری (به درصد)
در نهایت باید نتیجه‌های بدست آمده را روی یک نمودار رسم کرد به گونه‌ای که درصد تجمعی عبوری روی محور y و اندازهٔ الک‌ها به صورت لگاریتمی، روی محور x قرار گیرد.

روش ها

بسته به نوع و اندازه مادهٔ دانه‌ای مورد آزمایش، روش‌های مختلفی برای آزمایش الک وجود دارد

بطور کلی روش‌های الک کردن در سه دسته کلی زیر طبقه‌بندی می‌گردد.

الک کردن بصورت دستی یا ماشینی
الک کردن توسط تنها یک الک یا استفاده از مجموعه‌ای از الک‌ها
الک کردن نمونه‌ها بصورت خشک یا تر
امروزه الک کردن دستی تنها در جاهایی که امکان استفاده از برق وجود ندارد کاردبرد داشته و در سایر موارد جهت رسیدن به بهترین و موثق‌ترین نتیجه از دستگاه‌هایی موسوم به لرزاننده (Shaker) استفاده می‌شود که بسته به نحوه تکان دادن الک‌ها خود به چند دسته پرتابی، افقی و ضربه‌ای تقسیم می‌شوند. الک کردن توسط تنها یک الک صرفاً جهت تخمین اولیه نوع الک‌های مورد استفاده در آزمایش کاربرد داشته و نمی‌توان از این روش جهت دانه بندی ذرات استفاده نمود.

در بیشتر موارد آزمایش الک بر روی نمونهٔ خشک انجام می‌شود. انجام این روش آسان بوده و می‌توان مقدار مواد باقی مانده بر روی هر الک دانه بندی را مستقیماً و از طریق توزین بدست آورد. اما گاهی در نمونه‌هایی ویژه حتماً باید این آزمایش به صورت تَر صورت گیرد، مانند نمونه‌ای شامل مواد معلق یا نمونه‌ای از مواد بسیار ریز به صورت گَرده‌ای (دانه‌های کوچکتر از ۴۵ میکرومتر) که تمایل به بهم چسبیدن دارند و در صورتی که به صورت خشک الک شوند باعث گرفتگی سوراخ‌های الک شده و ادامهٔ کار را غیرممکن می‌کنند.

منبع : دانشنامه آزاد ویکی پدیا

این محصول را در بهراد ببینید